FWF-START-Preise-2021

In dem Projekt erforscht Laura Donnay die von ihr erstmals nachgewiesenen neuen Eigenschaften schwarzer Löcher. Es handelt sich dabei um Symmetrieeigenschaften, die in der Nähe des Ereignishorizonts auftreten. Damit soll die Frage geklärt werden, warum schwarze Löcher aus quantenphysikalischer Sicht so unordentlich sind (also so viel Information enthalten), aus Sicht der Relativitätstheorie aber einfach und geordnet sind. Schwarze Löcher sind der Brennpunkt der Suche nach einer Verbindung zwischen der einander eigentlich widersprechenden Relativitätstheorie und der Quantenphysik. Denn beide Theorien sind zur Beschreibung der dort herrschenden extremen Bedingungen nötig.

Ziel des Projekts „OptimAL“ von Julian Leonard ist die Entwicklung einer neuen Form des Quantencomputers, mit dem schwierige Probleme aus der Materialforschung schneller als bisher gelöst werden können. Dies will der Physiker auf Basis neutraler Atome als Quantenbits realisieren, die mit Licht wechselwirken. Darin liegt die Besonderheit des Zugangs. Bisher war die Kommunikation von Quantenbits aus neutralen Atomen nur in der näheren Umgebung verlässlich möglich. Mit Licht sollen auch entfernte Quantenbits miteinander kommunizieren können. Die so geplante „Plattform“ soll speziell Optimierungsprobleme behandeln können, die besonders schwierig zu lösen sind und bei denen Quantencomputer als große Hoffnungsträger gelten.

In dem Projekt widmet sich Yash Lodha der Gruppentheorie, einem zentralen Bereich der Mathematik. Dabei untersucht er mathematische Symmetrien sowohl mit den Mitteln der Geometrie als auch mit jenen der Algebra. Ihre Bedeutung liegt in der daraus resultierenden einheitlichen Sprache, die sowohl geometrische Sachverhalte als auch arithmetische Regeln umfasst. Das Gebiet hat eine lange Geschichte. Erst im 20. Jahrhundert wurde erkannt, dass man mithilfe der Gruppen auch geometrische Fragestellungen besser verstehen kann. Heute ist die Gruppentheorie ein zentrales Forschungsgebiet der Mathematik mit zahlreichen Anwendungen, etwa in der Computerwissenschaft, der Kryptografie oder der Physik.

Die Chemotherapie ist im Kampf gegen Krebs bis heute kaum zielgerichtet. Das heißt, man kann noch nicht kontrollieren, wie sich Moleküle in einer zellulären Umgebung bewegen. An der Schnittstelle von Chemie und Biologie will Hannes Mikula in dem Projekt Strategien entwickeln, mit denen Wirkstoffe gezielt in Krebszellen gelenkt werden. Das sogenannte molekulare Kaskaden-Targeting soll vermeiden, dass Wirkstoffe auch in gesunden Zellen landen und diese zerstören. Mit seinem Forschungsfokus betreibt Mikula Pionierarbeit, denn das Gebiet ist noch ganz jung. Vor Kurzem kamen die neu entwickelten chemischen Werkzeuge erstmals in einer klinischen Studie in den USA am Menschen zur Anwendung.

Die Wechselwirkungen zwischen dem evolutionären und dem ökologischen Wandel lassen sich anhand von Wasserflöhen besonders gut untersuchen. In seinem Projekt erforscht der Biologe Markus Möst, wie sich globale Veränderungen auf Gewässerökosysteme auswirken. Neben dem Klimawandel sind etwa die Überfischung oder Verschmutzung von Habitaten ein Problem. Dabei hat Möst konkret zwei Faktoren im Blick: die Überdüngung der Gewässer und die Hitzewellen, die auch Seen zu schaffen machen. Seine Erkenntnisse sollen zu einem verbesserten Management von Seen und Ökosystemen beitragen, um ihre Funktionen zu gewährleisten. Geforscht wird an zwölf Seen in Österreich, Italien, der Schweiz und in Deutschland.

Welchen Stellenwert haben Impfungen in der Gesellschaft? Diese Frage bildet die Basis von Katharina Theresa Pauls Projekt. Die Politikwissenschaftlerin analysiert Kriterien, nach denen Politik, Industrie, Wissenschaft und die Bevölkerung ihre Impfentscheidungen bewerten. Welchen Wert messen verschiedene Akteur:innen dem Impfen bei und wie spiegeln diese Bewertungen wiederum die Einstellung zu politischer Steuerung wider? Interviews, ethnografische Beobachtungen und Inhaltsanalysen von Social-Media-Daten ermöglichen eine umfassende Untersuchung von Wertprinzipien, die durch die Coronapandemie in das Zentrum der öffentlichen Debatten gerückt sind.