Abbeanum am Fröbelstieg 1

Theoretisch-Physikalisches Institut

Abbeanum am Fröbelstieg 1
Foto: A. Sternbeck

Das Theoretisch-Physikalische Institut (TPI) ist Teil der Physikalisch-Astronomischen Fakultät der Friedrich-Schiller-Universität Jena. Quantenfeld- und Gravitationstheorien sowie deren Wechselspiel bilden derzeit die Forschungsschwerpunkte des Instituts.

Quantenfeldtheorien sind von großer Bedeutung für unser Verständnis der fundamentalen Wechselwirkungen in der Natur, gewinnen aber auch zunehmend an Bedeutung für neuartige Anwendungen, zum Beispiel in der Mikro- und Nanotechnologie oder für die Untersuchung von Phasenübergängen in Vielkörpersystemen.

Auf großen Skalen dominiert die Gravitationskraft, die durch die Gravitationstheorie beschrieben wird und auf Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie basiert. Diese Theorie beschreibt auch die winzigen Verzerrungen der Raumzeit, welche sich in Form von Gravitationswellen im Raum ausbreiten und eine Gravitationswellenastronomie ermöglichen.

In den letzten Jahren hat sich Quantengravitation als dritte Säule des TPI etabliert, welche Quantenfeldtheorie und Relativitätstheorie als zwei Grenzwerte ein- und derselben grundlegenden Theorie zu verstehen versucht. Einen vielversprechenden Ansatzpunkt bietet hierbei das sogenannte Holographische Prinzip. Diesem vergleichsweise jungen Forschungsgebiet gelangen in den letzten beiden Dekaden faszinierende Einsichten in die Quantennatur Schwarzer Löcher und der Raumzeit sowie in die Dynamik stark gekoppelter Quantenfelder.

Spiral Dance of Black Holes
Gravitationswellen sind eine der faszinierenden Voraussagen ...
Sombrero Galaxy
Die relativistische Astrophysik beschäftigt sich mit Sternen ...
Gaussian beam worldline
Das Quantenvakuum bildet den Grundzustandstand unserer Welt ...
Minkowski Roehre
Faszinierende Einsichten in die Quantennatur Schwarzer Löcher
Teilchen und Quantenfelder
Teilchen, Symmetrien und Phasenübergänge
Atom
Wir untersuchen die relativistische Quantendynamik von ...
Quantenmechanik und Gravitation
Wir untersuchen gravitative Decohärenzeffekte auf Quantensysteme
quantum-spacetime
Wir untersuchen eine mikroskopische Beschreibung der Raumzeit
Lattice
Simulation starker Wechselwirkungen auf einem Raum-Zeit-Gitter

Aktuelles

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FNR 2022
In the history of numerical (or computational) general relativity, the "Frontiers" meeting in 1988 at the University of Illinois, Urbana-Champaign (USA), played a pivotal role in establishing numerical relativity as a major topic in computational physics and simulation science.
The goal of "Frontiers 2022" is to assess the state-of-the-art and point out future directions of numerical relativity in light of the breakthroughs in observations of gravitational waves and astrophysical counterparts.

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