Vom Individuellen zum Kooperativen – universelles Verhalten nichtlinearer Oszillatoren

Oszillationen gehören zu den häufigsten Bewegungsformen der belebten und unbelebten Welt. Sie treten bei der zyklischen Planetenbewegung genauso auf wie in einer Pendeluhr oder dem Herzschlag. In der Regel bestehen die Systeme dabei nicht aus individuellen Einheiten, sondern aus hochvernetzten, also gekoppelten Oszillatoren. Dies trifft auf elektrische Netzwerke, die von Wechselspannungsgeneratoren gespeist werden, genauso zu wie auf oszillatorische Neuronen im Gehirn. Die Kopplung zwischen den Oszillatoren führt dabei zu neuartigem kollektiven Verhalten, welches allgemeinen Gesetzmäßigkeiten unterliegt. In ihrem Vortrag geht Katharina Krischer auf die aktuelle Forschung in diesem Bereich ein. Sie zeigt, wie sich damit einige bekannte Erscheinungen erklären lassen: Diese reichen vom totalen Stromausfall über Schwingungen, die bei der Eröffnung der berühmten Millennium-Brücke in London aufgetreten sind, bis hin zu Gehirnaktivitäten bei neurologischen Erkrankungen oder beim halbseitigen Schlaf von Delfinen.