Workshop zu Computersimulationen von Makromolekülen

(ddp direct) Computersimulationen von Makromolekülen sind einer der Themenschwerpunkte des diesjährigen NTZ-Workshops CompPhys11 zu neuen Entwicklungen in der Computerphysik, zu dem vom 24. bis 26. November bereits zum zwölften Mal Physiker aus aller Welt nach Leipzig kommen. Die Tagung, die im Gebäude der Physik-Fakultät in der Linnéstraße stattfindet, wird jährlich vom Naturwissenschaftlich-Theoretischen Zentrum (NTZ) und der Fakultät für Physik und Geowissenschaften der Universität Leipzig veranstaltet.
Erwartet werden Experten aus über zehn Nationen, unter anderem aus Frankreich, Großbritannien, Japan, Spanien, den USA, Polen, Serbien, der Ukraine und Ungarn.


Makromoleküle wie Polymere und Proteine sind nicht nur die Grundlage für Plastikmaterialien, für viele Farben und Verfahren in der Nahrungsmittelindustrie, sondern spielen auch bei nahezu allen Vorgängen des Lebens eine sehr wichtige Rolle. Diese Systeme sind in der Regel derart komplex, dass oft vergröberte Beschreibungen benutzt werden, die auf großen Längen- und Zeitskalen zuverlässige Ergebnisse liefern. Das Schlagen der Brücke zu mikroskopischen Überlegungen auf der Nanometerskala über viele Zehnerpotenzen in Raum und Zeit ist Gegenstand sogenannter Mehrskalenanalysen und der Theorie vergröberter Modelle. Derartige Methoden spielen auch in der durch die Exzellenzinitiative des Bundes und der Länder finanzierten Graduiertenschule BuildMoNa und dem im Juli 2011 neu eingerichteten und von der Deutschen Forschungsgemeinschaft geförderten Sonderforschungsbereich Transregio Halle-Leipzig "Polymere unter Zwangsbedingungen" eine wichtige Rolle und sind deshalb ein zentrales Thema des diesjährigen Workshops.

Scheinbar einfache dynamische Regeln auf mikroskopischer Skala führen oft zu sehr komplexen makroskopischen Transportphänomenen. Systeme mit derartigem Verhalten sind weit verbreitet und spielen sowohl in der Quantenwelt als auch bei biologischen Vorgängen eine wichtige Rolle. Mehrere Vorträge des Workshops befassen sich mit ungeordneten Systemen. Hier werden zum Beispiel die Beweglichkeit von Polymeren in porösen Materialien oder die Eigenschaften von glasartigen Substanzen untersucht. Weitere Beiträge zu Netzwerkstrukturen, wie sie etwa in der Biologie
häufig vorkommen, unterstreichen dieses weite Spektrum.

Viele dieser auf den ersten Blick weit auseinanderliegenden Gebiete haben ähnliche Grundlagen, wodurch algorithmische Verbesserungen der Simulationsmethoden in einem Gebiet oft auf andere übertragen werden können. Der interdisziplinäre Aspekt von Computersimulationen
wird deshalb auch in dem diesjährigen Übersichtsvortrag betont, für den mit Prof. Robert H. Swendsen ein Experte von der Carnegie Mellon University in Pittsburgh, USA, gewonnen werden konnte.

Nicht nur Wissenschaftler aus Europa haben sich zu dem Workshop angemeldet sondern auch aus dem
Iran, Japan und USA. Wie in den vergangenen Jahren sind auch wieder osteuropäische Forschergruppen vertreten, mit denen ein regelmäßiger wissenschaftlicher Austausch stattfindet.