Foto: Volker Lannert / Uni Bonn

Bausteine der Materie und fundamentale Wechselwirkungen (TRA Matter)

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© Bialek/Uni Bonn

Die Natur auf ganz unterschiedlichen Längenskalen zu untersuchen, um zu verstehen, wie die Bausteine der Materie miteinander wechselwirken und komplexe Strukturen entstehen, ist Ziel des transdisziplinären Forschungsbereichs „Bausteine der Materie und fundamentale Wechselwirkungen.“ Von subnuklearen über molekulare bis hin zu terrestrischen und astronomischen Längenskalen gilt es, das fundamentale Wissen über die Natur, die uns umgibt, stetig zu erweitern.

Faszinierende und international sichtbare Experimente in den Laboren der verschiedenen Institute der Universität Bonn, am lokalen Beschleuniger ELSA und an Beschleunigern weltweit, sowie mittels Observatorien auf Erde und im Weltall, werden durch theoretische Berechnungen ergänzt, die in Teilen die Grenzen des bisher experimentell Zugänglichen weit überschreiten. Diese international sehr sichtbare Forschung wird im Rahmen von verschiedenen großen Verbundforschungsprojekten gefördert.

Auch wenn die Forschung im transdisziplinären Forschungsbereich „Bausteine der Materie und fundamentale Wechselwirkungen“ stark durch die Neugier getrieben wird, immer tiefer in die faszinierende Welt des bisher Unbekannten einzudringen, so sind die entwickelten Systeme auch von Relevanz für die Bewältigung gesellschaftlicher Herausforderungen wie Informations- und Umwelttechnologien.

Die Intensivierung bestehender und die Etablierung neuer Kooperationen zwischen den verschiedenen Forschungsgruppen kommt nicht nur der Forschung, sondern auch der Ausbildung unserer Studierenden zu Gute. Nicht nur die Verbindungen zu großen Forschungseinrichtungen weltweit, wie z.B. CERN, FAIR, KEK, BESSY, ALMA, eROSITA , Euclid, und Athena, sondern auch die lokale Infrastruktur und die Verbindungen zu den Institutionen der Max-Planck-Gesellschaft (MPIfR, MPI CEC, caesar), dem ABC/J Geoverbund und dem Forschungszentrum Jülich machen Bonn zu einem einzigartigen Ort der Grundlagenforschung.

Exzellenzcluster: ML4Q - Materie und Licht für Quanteninformation

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1,5 Millionen Euro für verbesserte Quantensensoren
Physiker der Universität Bonn leiten ein neues europäisches QuantERA-Kooperationsprojekt

25. April 2022

Sie entspringen der Welt der Welt der kleinsten Teilchen und haben die Fähigkeit, Dinge mit höchster Präzision zu vermessen – Quantensensoren sind in der Fachwelt derzeit regelrechte Stars. Für ein Projekt, mit dem solche Sensoren verbessert werden können, erhalten Physikerinnen und Physiker der Universität Bonn jetzt gemeinsam mit internationalen Partnern eine Förderung von rund 1,5 Millionen Euro durch das europäische QuantERA-Programm. In ihrem Projekt wollen die Forschenden lasergekühlte Atome durch hohle Glasfasern führen, um diese in Quantensensoren und Quantencomputer einzubringen. Beteiligt sind die Technische Universität Darmstadt, das Paul Scherrer Institut (Schweiz), die Universität Torun (Polen) und das Unternehmen Alpine Quantum Technologies (Österreich).

Weitere Informationen sind in der offiziellen Pressemitteilung der Uni Bonn zu finden.

Prof. Dr. Simon Stellmer vom Physikalischen Institut der Universität Bonn koordiniert das neue Projekt „QuantumGuide“..jpeg
© Simon Wegener / ML4Q

Land NRW fördert Forschungsnetzwerk “NRW-FAIR”

Verbundprojekt erhält für die nächsten vier Jahre rund 16 Millionen Euro

05. April 2022 

Die nordrhein-westfälische Landesregierung unterstützt fünf herausragende Forschungsnetzwerke in zukunftsweisenden Forschungsfeldern mit insgesamt 81,2 Millionen Euro. Dazu gehört auch "NRW-FAIR", das mit rund 16 Millionen Euro gefördert wird. In dem Netzwerk geht es darum, wie sich auf subatomaren Niveau komplexe Materiestrukturen basierend auf einer der fundamentalen Kräfte der Natur, der starken Kraft, bilden. 

Im Zentrum des NRW-FAIR Netzwerks steht die Facility for Antiproton and Ion Research, kurz FAIR, die sich als eines der größten Wissenschaftszentren in Europa gerade im Aufbau befindet und der Grundlagenforschung einzigartige Möglichkeiten eröffnet. 

Im frühen Universum, ca. 1/100 Millisekunde nach dem Urknall, haben sich aus einer Suppe aus fundamentalen Teilchen der Materie, dem sogenannte Quark-Gluon-Plasma, die ersten gebundenen Systeme aus Quarks, die sogenannten Hadronen gebildet. Zu den Hadronen gehören auch die Protonen und Neutronen, die Bestandteile der Atomkerne. Mit zunehmender  Abkühlung des Universums haben sich diese dann zunächst zu Atomkernen verbunden, bevor die Atome und letztendlich das Universum, mit all seinen Strukturen, wie wir es heute kennen, entstanden sind.  

Zentrales Ziel des Netzwerkes ist es einerseits, ein gutes Verständnis des Übergangs zwischen der Quark-Gluon Suppe und den gebundenen Hadronen zu erzielen. Mit dem CBM-Experiment an FAIR werden hierzu in Stößen schwerer Kerne so hohe Dichten erzeugt, wie sie sonst z.B. im Inneren von Neutronensternen vorherrschen.

Andererseits gilt es die Hadronen im Detail zu verstehen. Hier ist z.B. die interessante Frage zu beantworten, wie die starke Kraft ihre massiven Bindungszustände aus fast masselosen Quarks erzeugt. Auch die Frage welche Bindungszustände es überhaupt gibt und welche vielleicht exotischen Teilchen existieren, ist aktuell noch ungeklärt. Zur Beantwortung dieser Fragen wird das PANDA-Experiment entscheidend beitragen mit dem Reaktionen untersucht werden, in denen sich Materie mit Antimaterie vernichtet.

Neben den FAIR-Experimenten ist die enge Vernetzung zwischen Theorie und Experiment ein ganz entscheidendes Element des Netzwerkes. Eine sehr enge Zusammenarbeit zwischen theoretisch und experimentell arbeitenden Arbeitsgruppen ist unabdingbar, möchte man einen entscheidenden Fortschritt im komplexen Bereich stark wechselwirkender Materie erzielen.

Das Netzwerk vereint Wissenschaftler der Universitäten Bochum, Bonn, Münster, Wuppertal sowie des Forschungszentrums Jülich. 

 

Pressemitteilung der Uni Bonn

Pressemitteilung des MKW NRW

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© NRW-FAIR

ERC Starting Grant für Jun. Prof. Dr. Ala Bunescu

17. März 2022

Juniorprofessorin Dr. Ala Bunescu, Wissenschaftlerin am Kekulé-Institut für Organische Chemie und Biochemie, ist Mitglied im Transdisziplinären Forschungsbereich (TRA) “Bausteine der Materie und fundamentale Wechselwirkungen” der Universität Bonn. Ihr wurde ein ERC Starting Grant verliehen. Damit stehen ihr in den nächsten fünf Jahren 1,5 Millionen Euro für ihre Forschung zur Verfügung.

Die Wissenschaftlerin erforscht neue Stategien für maßgeschneiderte Chemikalien mit möglichst geringen ökonomischen und ökologischen Auswirkungen. Der Schwerpunkt liegt dabei auf organischen Verbindungen, wie sie zum Beispiel in der Produktion von Lebensmitteln, Medikamenten und Nahrungsergänzungsmitteln gebraucht werden. Im Projekt “Multifunctional Ligands for Enhanced Catalysis” interessiert sie sich vor allem für den direkten Ersatz von Kohlenstoff-Wasserstoff-Bindungen durch gewünschte funktionelle Gruppen unter Verwendung von Übergangsmetall-Katalysatoren.

Nähere Informationen sind in der Pressemitteilung zu finden. 

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© Ala Bunescu / Uni Bonn

Zwei neue Argelander-Professorinnen bilden die Keimzelle für Biohybridforschung an der Uni Bonn

04.10.2021

Künstlich geschaffene Bausteine mit natürlichen verbinden – das ist das Ziel zweier neuer Juniorprofessorinnen der Universität Bonn. Die Biophysikerin Dr. Alena Khmelinskaia und die Biophysikochemikerin Dr. Patrycja Kielb arbeiten an den Schnittstellen verschiedener Disziplinen und besetzen sogenannte Argelander-Professuren, die an der Universität im Zuge der Exzellenzförderung geschaffen wurden. Alena Khmelinskaia und Patrycja Kielb schlagen jetzt in der TRA „Bausteine der Materie und fundamentale Wechselwirkungen“ eine Brücke zwischen der Chemie, Physik und den Lebenswissenschaften. Ihre Arbeiten sind für die Entwicklung nachhaltiger Technologien moderner Gesellschaften relevant – zum Beispiel in der Medizin oder Energieforschung.

Weitere Informationen finden Sie in dieser Pressemitteilung.

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Die beiden neuen Argelander-Professorinnen - Jun.-Prof. Dr. Alena Khmelinskaia (li.) und Jun.-Prof. Dr. Patrycja Kielb © Volker Lannert / Uni Bonn

Erster Netzwerkworkshop mit Mitgliedern aus dem akademischen Mittelbau im Herzen des Siebengebirges

22.09.2021

Mitglieder des Transdisziplinären Forschungsbereichs „Bausteine der Materie und fundamentale Wechselwirkungen (TRA Matter) haben sich einen außergewöhnlichen Ort zum Netzwerken ausgesucht. Bei bestem Wetter und mit Postern auf Fahnenstoff gedruckt, ging die Wanderung los zum Aussichtspunkt „Hülle“, welcher sich oberhalb von Oberdollendorf (im Herzen des Siebengebirges), befindet. Neben dem persönlichen Kennenlernen stand der wissenschaftliche Austausch zwischen den an der Universität Bonn forschenden Physikern und Chemikern im Vordergrund. Ein gelungener Tag an der frischen Luft.

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Abbildung (von links nach rechts): Frank Vewinger, Marianne Engeser, Michael Lupberger, Konrad Peithmann, Larissa von Krbek, Dinar Abdullin, Andreas Hansen © Birgit Westernströer / Uni Bonn

Fulbright-Cottrell Award für Prof. Dr. Simon Stellmer

02.07. 2021

Prof. Dr. Simon Stellmer, Wissenschaftler am Physikalischen Institut, wurde von der deutsch-amerikanischen Fulbright Kommission mit dem Fulbright-Cottrell Award für innovative Ansätze in der Lehre ausgezeichnet. Nähere Informationen sind in der Pressemitteilung der Universität Bonn zu finden.

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Für eine innovative Idee zur Ausbildung von Studierenden - erhält der Physiker Prof. Dr. Simon Stellmer (Mitte) den mit knapp 70.000 Euro dotierten Fulbright-Cottrell-Award. © Gregor Hübl/Uni Bonn

ERC Advanced Grant für Prof. Dr. Ulf-G. Meißner

22. April 2021

Prof. Dr. Ulf-G. Meißner, Wissenschaftler am Helmholtz-Institut für Strahlen- und Kernphysik, wurde vom Europäischen Forschungsrat (European Research Council, ERC) für sein Forschungsprojekt "Emergent Complexity from Strong Interactions (EXOTIC) mit einem Advanced Grant ausgezeichnet. Nähere Informationen sind in der Pressemitteilung zu finden. 

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Mit Hilfe der chiralen nuklearen Effektiven Feldtheorie (EFT) sollen zukünftig folgend grundlegende Fragenstellungen innerhalb des Forschungsprojekts EXOTIC beantworten werden: Wo sind die Grenzen der Stabilität der Atomkerne? Wie sieht die Landschaft der Kerne mit seltsamen Quarks aus und wie beeinflussen diese die Charakteristika von Neutronensternen? Welche bewohnbaren Universen gibt es? © Ulf.-G. Meißner / Uni Bonn

Presse

Hier können Sie die Pressemitteilungen der Universität Bonn aus dem Forschungsbereich TRA Matter einsehen.

Aktuelle Presse 

Dating für Forschende in der Bundeskunsthalle (Pressemitteilung vom 08.06.2022)

Gleich drei ERC Grants für die Uni Bonn (Pressemitteilung vom 17.03.2022)

Mehr Scheibengalaxien als die Theorie erlaubt (Pressemitteilung vom 04.02.2022)

Protonen sind wohl tatsächlich kleiner als lange gedacht (Pressemitteilung vom 4.02.2022)

„Bonn ist der Platz, wo Clausius gewürdigt werden sollte“ (Pressemitteilung vom 20.01.2022)

Ein Physik-Visionär und sein Leben in Bonn (Pressemitteilung vom 10.01.2022)

Chemiker designen „molekulares Flaggenmeer“ (Pressemitteilung vom 26.11.2021)

Kekulés geplatzter Traum: Leitern statt Schlangen (Pressemitteilung vom 16.11.2021)

Forschungs- und Technologiezentrum Detektorphysik der Universität Bonn eingeweiht (Pressemitteilung vom 09.11.2021)

Forschende filmen grundlegenden Lebensprozess (Pressemitteilung vom 27.10.21)

„Ein kluger Visionär“ - Festjahr zum 200. Geburtstag von Rudolf Clausius (Pressemitteilung vom 11.10.21)

Künstliche Intelligenz schärft den Blick ins All (Pressemitteilung vom 30.08.2021)

Verwandlung im Teilchenzoo - Studie unter Federführung der Uni Bonn findet in Daten des CERN Hinweise auf einen lang gesuchten Effekt (Pressemitteilung vom 18.08.21)

Physiker für exzellente Lehre ausgezeichnet (Pressemitteilung vom 02.07.2021)

Materiestraße im All lässt Galaxienhaufen wachsen (Pressemitteilung vom 28.06.2021)

Forscher vermessen schockgefrorene Proteine (Pressemitteilung vom 27.04.2021)

Ulf-G. Meißner erhält einen ERC Advanced Grant (Pressemitteilung vom 22.4.2021)

Ein neuer Zustand des Lichts (Pressemitteilung vom 29.03.2021)

Wenn sich Speicher-Qubits und Photonen verschränken (Pressemitteilung vom 12.03.2021)

Teilchenphysiker für einen Tag mit der Uni Bonn (Pressemitteilung vom 18.02.2021)

Innovationen durch haarfeine optische Fasern (Pressemitteilung vom 20.01.2021)

Forscher entwickeln nachhaltiges Katalyse-Verfahren (Pressemitteilung vom 18.01.2021)

Physiker beobachten Wettkampf magnetischer Ordnungen (Pressemitteilung vom 06.01.2021)

Längster intergalaktischer Gasfaden entdeckt (Pressemitteilung vom 17.12.2020)

Forschungsgroßvorhaben gehen in neue Runde23 (Pressemitteilung vom 27.11.2020)

Veranstaltungen

Hier finden Sie aktuelle Ankündigungen zu den laufenden Veranstaltungsformaten (z.B. TRA Matter Public Lecture Series, TRA Matter Colloquium, Ringvorlesungen) und Förderangebote des TRA Matter.

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© Uni Bonn
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© Bosse & Meinhard

Kontakt

TRA Management

Dr. Birgit Westernströer

TRA Managerin

Stabsstelle für Strategische Entwicklung und Qualitätssicherung

Prorektorat für Forschung und wissenschaftlichen Nachwuchs

Tel.: +49 (0) 15152560751

E-Mail: tra2-matter@uni-bonn.de

Gründungssprecher

Prof. Dr. Ulrike Thoma

Helmholtz-Institut für Strahlen- und Kernphysik

Prof. Dr. Peter Vöhringer

Institut für Physikalische und Theoretische Chemie

TRA Management

TRA Management

Die weiteren TRAs der Universität Bonn

Erhalten Sie hier einen interessanten Einblick in die weiteren Transdisziplinären Forschungsbereiche (Transdisciplinary Research Areas, TRAs) der Universität Bonn. 

Die sechs TRAs: das Forschungsprofil der Universität Bonn

TRA Mathematik, Modellierung und Simulation komplexer Systeme

TRA Leben und Gesundheit 

TRA Individuen, Institutionen und Gesellschaften  

TRA Vergangene Welten - Zeitgenössische Fragen. Kulturen in Raum und Zeit

TRA Innovation und Technologie für eine nachhaltige Zukunft

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