Inhalt des Dokuments
Die passive Brownsche Bewegung, also die zuckende Bewegung von Mikrometer großen Teilchen in einer Flüssigkeit, ist ein Paradigma der Statistischen Physik, das vor mehr als hundert Jahren von Einstein erklärt wurde. In den letzten Jahren haben sich Physiker mit aktiven Brownschen Teilchen beschäftigt, die neben ihrer Wärmebewegung noch einen internen Antriebsmechanismus besitzen. Solche Teilchen kann man bei Kolloiden, in der Biologie, aber auch der Soziologie finden. Das Seminar soll beispielhaft erläutern, wie aktive Brownsche Teilchen mit Hilfe der Statistischen Physik zu beschreiben sind.
Vortragstermine:
Datum | Thema | Vortragender |
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14.10.09 | Vorbesprechung | |
21.10.09 | Magnetosome biomineralization and magnetotactic Bacteria | Damien Faivre (MPI Potsdam) |
28.10.09 | Verlegung auf 29.10.09 um 17.15 Uhr | |
29.10.09 17:15Uhr EW 202 | Evolution of Biological Complexity (Inauguration of the Research Training Group.) | Raymond Goldstein (Cambridge) |
04.11.09 | Modelling actin-based cellular motility | Mihaela Enculescu (Max Delbrück Center Berlin-Buch) |
11.11.09 | ||
18.11.09 | Brownian Motion in parallel one dimensional channels | Christian Richter |
25-27.11.09 | International workshop: Collective dynamics and pattern formation in active matter systems Im Bernstein-Center -- Humboldt-Universität | |
02.12.09 | The Squirmer: A Model for Microorganisms | Andreas Zöttl |
09.12.09 13:00 Uhr | Active Brownian Particles | Johannes Taktikos |
16.12.09 | Brownian Agents | Reinhard Vogel |
13.01.10 | A growth model for bacterial flagella | Max Schmitt |
20.01.10 | Modeling on hydrodynamic interaction between microswimmers | Johannes Greber |
27.01.10 | Separation of Brownian Particles | Andrej Grimm |
03.02.10 | ||
10.02.10 | Dynamik eines einfachen Modellsystems für ein superparamagnetisches Filament | Jessica Schneidewind |
Interessierte Studenten können durch aktive Teilnahme am Seminar einen Seminarschein erwerben und sich über mögliche Themen für Diplomarbeiten informieren. Vorraussetzungen für den Scheinerwerb sind das Halten eines Vortrags und die Abgabe der Präsentation in Form einer pdf-Datei.
Mögliche Vortragsthemen:
- Die Langevin-Gleichung: Modellierung der passiven Brownschen Bewegung
- Ein kolloidaler Schwimmer angetrieben durch eine katalytische Reaktion
- Der Squirmer: Ein Modell für Mikroorganismen
- Mikroorganismen: Von der Einzelbewegung zur kollektiven Dynamik
- Aktive Brownsche Teilchen: Das Modell der negativen Reibung
- Brownsche Agenten: Wie Ameisen Straßen bauen.
- Brownsche Agenten: Bewegung von Menschen in verschiedenen Situationen
Eigene Vorschläge sind nach Absprache willkommen.
Literatur
- Risken: The Fokker-Planck Equation; Kap. 1.1 + 3.1
- Nelson, Philip: Biological Physics : Energy, Information, Life, Kapitel 5
- Cisneros et al. "Fluid Dynamics of Self-Propelled Micro-organisms, From Individuals to Concentrated Populations", Exp. Fluids (2007) (Download hier möglich)
- Ebeling et al. "Active Brownian particles with energy depots modeling animal mobility", BioSystems 49 (1999), 17-29
- Erdmann et al. "Brownian particles far from equilibrium", Eur. Phys. J. B 15 (2000), 105-113
- Schimansky-Geier et al. "Structure formation by active Brownian particles", Physics Letters A 207 (1995), 140-146
- Frank Schweitzer: "Brownian Agents and Active Particles", Kapitel 5.4, 6
- F.Schweitzer et al. "Active Random Walkers Simulate Trunk Trail Formation by Ants", BioSystems 41 (1997), 153-166
- D. Helbig et al. "Active walker model for the formation of human and animal trail system", PhsRev E V56N3 (1997),2527-2539
- D. Helbing et.al, Simulating dynamical features of escape panic. Nature 407, 487-490 (2000) (Simulationen)