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Professor Erich Krautz-Preisträger 2008: Jörn Dunkel


Dr. Jörn Dunkel

Für den Krautz-Preis nominiert wurde Jörn Dunkel „nicht nur auf Grund seiner höchst anspruchsvollen und einmalig beeindruckenden Leistung im Rahmen seiner summa cum laude-Promotion mit dem Titel »Relativistic Brownian Motion and Diffusion Processes« sondern auch auf Grund seines breiten Wissens in vielen anderen aktuellen Gebieten der theoretischen Physik, wegen seiner integeren Persönlichkeit und wegen seines Ausnahmepotentials als zukünftiger Forscher und Hochschullehrer. Dunkel verfüge über ein sehr tiefes Verständnis für komplexe physikalische Zusammenhänge und zugleich über ein umfangreiches mathematisches Können und Wissen, das nötig sei, um diese herausfordernden Fragestellungen zur relativistischen Brownschen Bewegung und relativistischen Thermodynamik mit Erfolg zu bearbeiten. Die von ihm erzielten Ergebnisse seien ohne Zweifel richtungweisend für die Wissenschaftsgemeinde, originell und höchst aktuell.“

Dr. Jörn Dunkel ist anschließend an seine Augsburger Promotion im Oktober 2008 auf eine Postdoc-Stelle an das Rudolf Peierls Centre for Theoretical Physics der Universität Oxford gewechselt. In der Gruppe von Prof. Dr. Julia Yeomans befasst sich dort mit der statistischen und hydrodynamischen Modellierung bakterieller Mikrosysteme im Bereich kleiner Reynolds-Zahlen. Parallel dazu arbeitet er weiterhin mit der Arbeitsgruppe seines Doktorvaters Hänggi an der Universität Augsburg zusammen, um aus seiner Dissertation hervorgegangene Fragestellungen zu relativistischen Diffusionsprozessen und zur relativistischen Thermodynamik weiter zu untersuchen. Eine erste einschlägige Arbeit wurde bereits zur Publikation eingereicht, eine weitere ‒ in Zusammenarbeit mit Stefan Hilbert (Max-Planck-Institut für Astrophysik Garching/Universität Bonn) ‒ steht kurz vor dem Abschluss.

Die Forschungsergebnisse, mit denen Dunkel am Augsburger Physik-Institut promoviert hat, sind kürzlich auch von der renommierten Zeitschrift "Nature Physics" aufgegriffen worden. Den Inhalt seines Preisvortrags fasste er folgendermaßen zusammen:

„Die konsistente Einbettung thermodynamischer Konzepte in die Einsteinsche Relativitätstheorie wird jedoch seit mehr als 100 Jahren kontrovers diskutiert. Das grundsätzliche Ziel der Thermodynamik besteht darin, ausgedehnte physikalische Systeme mittels weniger globaler Kenngrößen (z.B. Energie, Volumen oder Temperatur) zu beschreiben. Im Rahmen der Relativitätstheorie erweist sich eine derartige Charakterisierung als problematisch. Dort verlieren beispielsweise Aussagen wie »die Energie oder die Länge eines Körpers zum Zeitpunkt« an Eindeutigkeit, da gemäß der Relativitätstheorie der Zeitbegriff vom Bewegungszustand des Beobachters abhängt. Im ersten Teil des Vortrags werden traditionellen Formulierungen der relativistischen Thermodynamik und ihre Probleme zusammengefasst. Anschließend wird ein alternativer Zugang diskutiert, bei dem thermodynamische Größen »photographisch« ‒ also auf der Basis von Lichtkegeln ‒ definiert werden. Im Gegensatz zu den traditionellen Formulierungen, die üblicherweise auf dem Begriff der Gleichzeitigkeit aufbauen, lässt sich diese »photographische Thermodynamik« prinzipiell problemlos auf die Allgemeine Relativitätstheorie erweitern und liefert zudem experimentell zugängliche Vorhersagen. Im letzten Teil des Vortrags sollen noch kurz relativistische Verallgemeinerungen des Brownschen Bewegungskonzepts vorgestellt werden.“