So wie viele Strukturen in der Natur streben auch Zellmembranen nach einem Zustand minimaler Energie. \u201eDiese Energie h\u00e4ngt von der geometrischen Form der Membran ab und l\u00e4sst sich mathematisch pr\u00e4zise beschreiben\u201c, erkl\u00e4rt Dr. Christian Scharrer, Postdoc am Institut f\u00fcr Angewandte Mathematik der Universit\u00e4t Bonn. Mathematisch werden Zellmembranen daher als Oberfl\u00e4chen modelliert, die diese Energie minimieren. Dadurch l\u00e4sst sich zum Beispiel die typisch bikonkave, also von beiden Seiten \u201eeingedellte\u201c, Form roter Blutk\u00f6rperchen erkl\u00e4ren.<\/p>\n
\u201eBesonders spannend wird es, wenn Oberfl\u00e4chen sehr komplex werden und viele \u201aL\u00f6cher\u00b4 besitzen\u201c, erz\u00e4hlt Christian Scharrer weiter. Mathematisch spricht man dann von einem hohen Geschlecht. Ein Donut hat zum Beispiel Geschlecht eins, eine Brezel Geschlecht drei. \u201eIn der Emmy-Noether-Gruppe untersuchen wir nun, welche Form entsteht, wenn die Anzahl solcher L\u00f6cher in energetisch optimalen Oberfl\u00e4chen immer gr\u00f6\u00dfer wird\u201c, sagt der Mathematiker. \u201eDie Vermutung ist n\u00e4mlich, dass im Grenzfall eine sogenannte Minimalfl\u00e4che entsteht.\u201c Dabei handelt es sich um Oberfl\u00e4chen, die bei vorgegebenem Rand minimalen Fl\u00e4cheninhalt haben \u2013 wie beispielsweise Seifenh\u00e4utchen, die eine Minimalfl\u00e4che bilden, um die Oberfl\u00e4chenspannung so gering wie m\u00f6glich zu halten. Wenn die Anzahl von L\u00f6chern immer gr\u00f6\u00dfer wird, der Gesamtfl\u00e4cheninhalt aber gleichbleibt, werden die L\u00f6cher zwangsl\u00e4ufig an einer Stelle immer kleiner und enger. Zoomt man immer weiter rein, sodass das kleinste Loch wieder so gro\u00df wie ein Donut erscheint, wird das in der Mathematik ein \u201eblow-up\u201c genannt. Dieser blow-up ist die vermutete Minimalfl\u00e4che.<\/p>\n
Dieses Minimierungsproblem der Energie f\u00fcr hohes Geschlecht ist ein wichtiges, ungel\u00f6stes Problem in der geometrischen Analysis. Durch seine Forschung hofft der Postdoc ebenfalls, zur Klassifizierung von Minimalfl\u00e4chen beizutragen. \u201eGleichzeitig wollen wir neue Grundlagen f\u00fcr die Untersuchung der zentralen Vermutung entwickeln, die langfristig auch f\u00fcr andere mathematische Fragen eine Rolle spielen.\u201c<\/p>\n
Dr. Christian Scharrer hat Mathematik und Physik an der Universit\u00e4t Potsdam studiert und an der University of Warwick in Mathematik promoviert. Im Anschluss war er Fellow am Max-Planck-Institut f\u00fcr Mathematik in Bonn, bevor er in die Arbeitsgruppe von Prof. Stefan M\u00fcller am Institut f\u00fcr Angewandte Mathematik der Uni Bonn wechselte. Christian Scharrer ist Mitglied der Hausdorff School for Mathematics (HSM) und assoziiertes Mitglied des Exzellenzcluster Hausdorff Center for Mathematics (HCM). Ab April 2026 wird Scharrer in Bonn eine Emmy Noether-Gruppe leiten. Die Forschungsgruppe wird mit bis zu 850.000 Euro von der Deutschen Forschungsgemeinschaft gef\u00f6rdert. Die Laufzeit betr\u00e4gt zun\u00e4chst drei Jahre und kann nach einer positiven Zwischenbegutachtung um weitere drei Jahre verl\u00e4ngert werden.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"So wie viele Strukturen in der Natur streben auch Zellmembranen nach einem Zustand minimaler Energie. \u201eDiese Energie h\u00e4ngt…\n","protected":false},"author":2,"featured_media":4215,"comment_status":"","ping_status":"","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1842],"tags":[1741,3364,29,30,1209],"class_list":{"0":"post-719091","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","5":"has-post-thumbnail","7":"category-bonn","8":"tag-bonn","9":"tag-de","10":"tag-deutschland","11":"tag-germany","12":"tag-nordrhein-westfalen"},"share_on_mastodon":{"url":"https:\/\/pubeurope.com\/@de\/115896704319590541","error":""},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/719091","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=719091"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/719091\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media\/4215"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=719091"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=719091"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=719091"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}