Manche Naturgesetze gelten für eine große Vielfalt von Systemen unabhängig von den dynamischen Regeln, denen deren elementare Bestandteile gehorchen.
Prinzipien: Neuroinformatik
14Die neuronalen Netze werden erwachsen
Die aktuellen lernfähigen Computer sind dank ihrer vielschichtigen Struktur zu ungeahnten Leistungen fähig. Sie erkennen Gesichter und verbessern ihre kognitiven Leistungen.
Physiologie: Strömungsmechanik
20Der Weg zum schwimmenden Nanoroboter
Fortbewegung im Kleinen unterliegt ungewöhnlichen physikalischen Bedingungen. Wer Mikrotransportsysteme bauen will, kann von Pantoffeltierchen oder Spermatozoen lernen.
Physiologie: Molekulardynamik
28Die Geheimnisse des Lebens berechnen
Computersimulationen können komplizierte biologische Prozesse auf molekularer Ebene nachvollziehen und damit aufklären.
Physiologie: Bioinformatik
38Die simulierte Zelle
Erstmals ist es gelungen, ein vollständiges Computermodell eines einzelligen Organismus zu erstellen. Das bietet einen neuen Einblick in die Mechanismen des Lebens.
Medizin: Krebs
46Berechnung eines Tumors
Simulationen von Geweben helfen, Krebserkrankungen besser zu verstehen. Zudem liefern sie neue Therapieansätze.
Medizin: Geometrische Simulation
49Genauere Krebsdiagnose durch Fraktalanalyse
Die Bösartigkeit von Tumorzellen sicher und schnell zu erkennen, ist der Traum vieler Mediziner. Die fraktale Geometrie könnte helfen, ihn zu erfüllen.
Medizin: Parkinson
52Zittern in Zahlen
Am Bernstein Center Freiburg haben Ingenieure ein Computermodell entwickelt, das der Genese und Therapie der "Schüttellähmung" auf den Grund geht.
Physik der Welt: Statistik
58Klimarekorde
Dass sich Extremereignisse wie ungewöhnliche Hitzewellen in letzter Zeit häufen, kann man – mit Hilfe mathematischer Modelle – auf den allgemeinen Erwärmungstrend zurückführen.
Physik der Welt: Wissenschaftsgeschichte
66Ein Leben für die Turbulenz – Ludwig Prandtl
Anfang des 20. Jahrhunderts schuf der Göttinger Strömungsforscher Ludwig Prandtl die Grundlagen einer umfassenden Theorie verwirbelter Gase und Flüssigkeiten.
Physik der Welt: Weltmodell
75Computersimulationen und das Schicksal der Menschheit
"Die Grenzen des Wachstums" zeigen auch und vor allem die Grenzen der mathematischen Modellierung auf.
Ohne sie gäbe es keinen Halt und kein Vorwärts: Unser Bewegungsapparat aus Knochen, Muskeln und Gelenken hält uns in Form und in Aktion.
Spektrum - Die Woche – 12/2021
In dieser Ausgabe: Schwerpunkt Gartenglück, erdnahe Asteroiden und der Traum von der Teilchen-Revolution
Spektrum Kompakt – Und nun zum Wetter
Das Wetter ist ein durchaus beliebtes Gesprächsthema - und reicht von der Prognose fürs nächste Wochenende bis hin zum Einfluss des Klimawandels auf die Häufigkeit von Extremereignissen wie Dürrephasen oder Starkregen.