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[SoSe 2026] Seminar: Ausgewählte Themen der Plasma-Astrophysik

Semiar: Ausgewählte Themen der Plasma-Astrophysik
Dozentent: Prof. Wolf-Christian Müller
Zeit: donnerstags, 12 Uhr
Ort: ER-373 (Büro Prof. Müller)
Beginn: (wöchentlich)

Bitte melden Sie sich in ISIS an, wenn Sie an dem Seminar teilnehmen möchten.

Bitte senden Sie eine E-Mail mit Name, Matrikelnummer, Seminarname an:
Silke Ebbers, (sekretariat@astro.physik.tu-berlin.de)

[SoSe 2026] Vorlesung: Grundkurs der Plasmaphysik II

 
 
Bitte melden Sie sich in ISIS zur Vorlesung an. Wir stellen hier Vorlesungsmaterial zur Verfügung und kündigen Vorlesungen in Präsenz oder online an.

Silke Ebbers
(sekretariat@astro.physik.tu-berlin.de)


Dozenten: Prof. Robert Wolf, Prof. Wolf-Christian Müller

Lehrinhalte
Kernfusion (Teilnahme an Teil I WiSe - Allgemeine Plasmaphysik - vorteilhaft, aber nicht unbedingt notwendig)
- Grundlagen Kernfusion, Fusionsquerschnitte, Reaktionsraten
- Gravitationseinschluss, Fusion in Sternen und Sternentwicklung
- Trägheitsfusion (Inertial Confinement Fusion)
- Magnetic Confinement Fusion:
- Tokamak-Gleichgewicht und Instabilitäten
- Stellaratoren
- Transport, diffusiv und turbulent
- Plasmadiagnostik und -heizung
- Fusion zur Energieversorgung, Reaktorkonzepte


Lernergebnisse
Die Studierenden beherrschen experimentelle und theoretische Grundlagen der Plasmaphysik und Kernfusion. Sie verfügen über fundierte Kenntnisse verschiedener Modelle zur Beschreibung von Plasmen, vom Sonnenwind bis zum Fusionsplasma. Sie kennen grundlegende Konzepte aus der theoretischen Elektrodynamik, Hydrodynamik, kinetischen Theorie, statistischen Physik und Turbulenz, die auch außerhalb der Plasmaphysik Anwendung finden.

[SoSe 2026] Vorlesung Plasma-Astrophysik

Vorlesung Plasma-Astrophysik
Dozent: Prof. Wolf-Christian Müller

Bitte melden Sie sich in ISIS zur Vorlesung an. Wir stellen Vorlesungsmaterial hier zur Verfügung.
Silke Ebbers (sekretariat@astro.physik.tu-berlin.de)

[SoSe 2026] Astronomische Beobachtungsmethoden

[SoSe 2026] Physics of the Interstellar and Intergalactic Medium

[SoSe 2026] Astrophysikalisches Seminar

[SoSe 2026] Übungen zu Grundlagen der Astronomie und Astrophysik II

[SoSe 2026] Grundlagen der Astronomie und Astrophysik II

Die Vorlesung "Grundlagen der Astronomie und Astrophysik II" vermittelt grundlegende Kenntnisse über folgende Themen: 

Galaktischer Materiekreislauf

  • Sternentstehung: Jeans-Masse, Freifallzeit, homologer Kollaps, Protostern, IMF, T Tauri Sterne, Herbig-Haro-Objekte
  • Interstellares Medium: Gas, Staub, Heizung, Kühlung, 3-Phasen-Modell, HII-Region, Ionisationsfront, stellarer Wind, Supernova-Überrest, Superblase, galaktische Fontäne
  • Aufbau und Entwicklung der Milchstraße: Kinematik der Milchstraße, differentielle Rotation, Oort'sche Konstanten, galaktisches Zentrum, supermassereiche Schwarze Löcher

Globaler Materiekreislauf

  • Galaxien: Morphologie, Hubble-Sequenz, Spiralgalaxien, Rotationskurve, Dunkle Materie, Spiraldichtewellenstruktur, Elliptische Galaxien, Zwerggalaxien
  • Aktive Galaktische Kerne
  • Lokale Gruppe: Verteilung der Galaxien, zwergsphäroidale Galaxien
  • Galaxienhaufen: viriale Masse, Intracluster Medium, Metallizität, Temperaturverteilung
  • Gravitationslinseneffekt, Einstein-Ringe, Einstein-Kreuz

Kosmologie

  • Allgemeine Relativitätstheorie: Einstein'sche Feldgleichungen (Grundzüge)
  • Kosmologische Modelle: Kosmologisches Prinzip, Hubble-Gesetz, Friedmann-Lemaitre-Universum
  • Frühes Universum: Urknall, primordiale Fluktuationen, Inflation, Materie-Antimaterie Asymmetrie
  • Strukturbildung: Kosmische Mikrowellenhintergrundstrahlung, hierarchische Strukturbildung
  • Dunkle Materie und Dunkle Energie: beschleunigte kosmische Expansion


Die Vorlesung findet in Präsenz (Mo: 12:15 - 13:45, Do: 14:15 - 15:45) im Hörsaal EW 201 statt.

Die Vorlesung kann auch ohne den vorherigen Besuch von Teil I belegt werden.

[SoSe 2026] Nichtlineare Plasmaphysik II

 
Kontakt: sekretariat(at)astro.physik.tu-berlin.de oder nlpp(at)astro.physik.tu-berlin.de

Dozenten/Lecturers: Jean-Mathieu Teissier (Vorlesung/Lecture), Raquel Mäusle (Übung/Exercises)
Zeit/Time: Donnerstag/Thursday 12-14 (Vorlesung/Lecture), Dienstag/Tuesday 14-16 (Übung/Exercises)
Ort/Place: EW 229 (lecture), H 3025 (exercises)
Beginn/Begins: 13-04-2026 (wöchentlich/weekly)
Sprache/Language: Deutsch/English


Inhalt/Content:

Die Vorlesung behandelt die numerischen Grundlagen, deren Beherrschung für das Erstellen, Durchführen und Interpretieren numerischer Simulationen physikalischer Systeme auf dem eigenen Laptop oder dem massiv-parallelen Großrechner gleichermaßen unabdingbar ist. Behandelte Themen:

  • Digitale Zahlendarstellung und Rechengenauigkeit, Interpolation
  • Differentiation, Integration, Gleichungslösen
  • Pseudozufall und Monte-Carlo-Methoden
  • Differentialgleichungen und Klassifizierung. Spektralverfahren
 
The lecture covers the basics of numerics, which are indispensable for constructing, performing and interpreting numerical simulations of physical systems. The following topics are covered:

  • digital number representation, computational accuracy, interpolation
  • differentiation, integration, solving equations
  • pseudorandomness and Monte-Carlo methods
  • differential equations and classification, spectral methods

Art der Durchführung/Format:

Zweistündige Vorlesung + Zweistündige Übung. Two-hour lecture + two-hour exercise session.

 
Zielgruppe/Target group:

Vorlesung als Teil des Wahlpflichtmoduls Nichtlineare Plasmaphysik im Masterstudiengang. Die beiden Module NLP I und NLP II können in beliebiger Reihenfolge gehört werden. Sonstige Studierende mit Interesse an Plasma und Plasma-Astrophysik.

Lecture as part of the elective module Nonlinear plasma physics in the masters course. The two modules NLP I and NLP II can be taken in any order. Other students with an interest in plasma and plasma-astrophysics.

 
Vorkenntnisse/Requirements:

Bachelor-Abschluss/Bachelor degree.

[SoSe 2026] Vertiefungen Nichtlineare Plasmaphysik

Dozenten/Lecturers: Raquel Mäusle
Zeit/Time: Dienstag/Tuesday 10-12, Donnerstag/Thursday 10-12
Ort/Place: H 3003A (Tuesday), H 3003A (Wednesday)
Beginn/Begins: 13-04-2026 (wöchentlich/weekly)

Sprache/Language: Deutsch/English
 

Inhalt/Content:

Eine Finite-Volumen 2D Methode zur Lösung der kompressiblen magnetohydrodynamischen (MHD) Gleichungen wird Schritt für Schritt implementiert. MHD Zeitintegrationsverfahren sind wichtige Werkzeuge um die Dynamik astrophysikalischer Systeme mit Magnetfeldern durch direkte numerische Simulation zu untersuchen. Die Notwendigkeit der modernen theoretischen Physik komplexe, nichtlineare und gekoppelte Systeme partieller Differentialgleichungen zu lösen, erfordert Grundkenntnisse numerischer Methoden. Daher werden relevante technische Aspekte eingeführt und interaktiv mit den Studerienden implementiert, die ihr eigenes MHD Lösungsverfahren mit Unterstützung der DozentInnen schreiben. Die technischen Details beinhalten unter anderem: Zeitintegrationsmethoden, Randbedingungen, Konvergenzordnung, Methoden zur Erhaltung der Quellfreiheit des Magnetfeldes, Eingabe/Ausgabe, Visualisierung der Felder, etc.
 
A finite-volume 2D solver of the compressible magnetohydrodynamic (MHD) equations will be implemented step by step. MHD solvers are valuable tools in order to study the dynamics of astrophysical systems involving magnetic fields by direct numerical simulation. In modern theoretical physics, the need to solve complex, nonlinear and coupled systems of partial differential equations requires basic knowledge of numerical methods. To this end, relevant technical aspects are introduced and implemented interactively with the students, who write their own MHD solver with the assistance of the lecturers. Technical aspects include, but are not limited to: time integration methods, boundary conditions, order of convergence, techniques to maintain the solenoidality of the magnetic field, input/output issues, visualisation of the fields etc.

Art der Durchführung/Format:

Zweistündige Vorlesung. Two-hour lecture

Zielgruppe/Target group:

Vorlesung als Ergänzung des Wahlpflichtmoduls Nichtlineare Plasmaphysik im Masterstudiengang. Sonstige Studierende mit Interesse an Plasma-Astrophysik.

Supplement to the compulsory optional subject module Nonlinear Plasma-Physics (Master's degree program). Other students interested in plasma-astrophysics.

Vorkenntnisse/Requirements:

Grundlegende Programmierkenntnisse sind sicherlich hilfreich. Die Studierenden können die Programmiersprache selbst auswählen. Allerdings wird die Verwendung von Fortran90 empfohlen um sicherzustellen, dass die DozentInnen die Studierenden bei der Lösung numerischer Probleme optimal unterstützen können.
 
Basic programming knowledge is certainly helpful. While the participants are free to use the programming language they wish, the use of Fortran90 is recommended in order to ensure that the lecturers can deliver optimal support in case of numerical problems.