Wintersemester 2025/2026

1300070021
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1300211139
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Lehrinhalt

Von der Entstehung der Sonne, über die Entwickliung der Protoplanetaren Scheibe zu Planeten mit ihren Ringen und Satelliten, Exo-Planeten und die Frage der Bewohnbarkeit.

1300212330
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Lehrinhalt

Journal club and seminar on all issues related to galaxy evolution.

1300212331
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Lehrinhalt

The non-thermal radiation that we observe from astrophysical sources points to the presence of very energetic particles (electrons or protons) within these sources. This seminar aims to give insights into source characteristics and processes, facilitating efficient particle acceleration. A specific focus will be given to physical concepts and astrophysical contexts, including a discussion of selective highlight results.

Lehrziel

This seminar aims to give insights into source characteristics and processes, facilitating efficient particle acceleration.

1300212332
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1300212334
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Lehrinhalt

Presentations of and discussions on new literature and research projects of the stellradynamics group at ARI

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1300212340
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1300212342
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Lehrinhalt

Detection of Extrasolar Planets, including observing methods, data analysis and technical questions

1300212343
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1300212344
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1300212346
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Lehrinhalt

This seminar is meant to  deepen and focus on various aspects important in star formation across cosmic times, and it will be held in english.

1300212347
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1300212348
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Lehrinhalt

presentations and discussions on current research in the field of hot stars

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1300212362
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1300221110
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1300221134
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Motivation

Entscheidende Experimente legten die Grundlagen der Quantenphysik und geben weiterhin Impulse für ihre Weiterentwicklung. Intensive Forschung auf dem Gebiet der Quantenstruktur und -dynamik ermöglicht es immer noch, die Grenzen der bekannten Physik durch überschaubare Experimente zu erweitern.

Die in der modernen Atomphysik realisierbare Präparation exquisit isolierter Quantensysteme sowie die unübertroffene Genauigkeit ihrer Messmethoden erlauben auch die Suche nach Physik jenseits der Standardmodelle; daraus entstandene Quantensensoren sind zu unverzichtbaren Werkzeugen der Physik und der allgemeinen Wissenschaft geworden.

Das Seminar soll einen Überblick über Präzisionsexperimente mit atomaren Systemen und ihre aktuellen Anwendungen auf fundamentale Fragen der Physik geben.

Beispiele für mögliche Themen sind:

-Wasserstoffatom: Bohrmodel, Lamb-Verschiebung, Protonenradius
-Atomstrahlen, Atomfallen, Laserkühlung
-Atomuhren, Frequenzmetrologie und Suche nach neuer Physik
-Elektronen, Protonen und Antimaterie in Ionen- und Atomfallen
-Tests der Quantenelektrodynamik mit Penningfallen
-Röntgenspektroskopie von astrophysikalischen Plasmen mit hochgeladenen Ionen
-Beschleuniger und Speicherringe in der Atom- und Molekülphysik
-Studien der Paritätsverletzung in Kernzerfällen und in atomaren Systemen
-Ionenfallen: Quantisierung der Bewegung, Verschränkung, quantum computing
-Quantentests zu Naturkonstanten, Lorentzinvarianz, Dunkler Materie und neuen Teilchen Bose--Einstein-Kondensation und Quantenstatistik
-Ultrakurzpulslaser und Quantendynamik: von der Nano- zur Femtosekunden-Zeitskala
-Erzeugung von hohen Harmonischen und Attosekundenpulsen
-Zeitaufgelöste Messung der Elektronendynamik in Atomen und Molekülen
-Physik von Freie-Elektronen-Lasern

Erster Seminartermin: 28.10.2025

Zeit: wöchentlich,

Di. 16:00 bis 18:00; Ort: INF 227 / 	Übungsraum (622703402)

Dozenten: José R. Crespo López-Urrutia

Anmerkungen

- Die Seminarvorträge (Deutsch oder Englisch) werden in der Regel 35 Minuten plus Diskussion dauern.

- Eine regelmäßige Teilnahme (>80%) und die Abhaltung eines Vortrags sind Voraussetzung für das erfolgreiche Bestehen des Kurses (PSEM, 2LP).

- Ein zusätzlicher LP (UKS2) wird für die Vorbereitung einer schriftlichen Ausarbeitung des Vortrags mit Folien und inhaltlichen Angaben vergeben werden. 

- Die Benotung der Lehrveranstaltung wird sowohl die Vortragsvorbereitung und -durchführung als auch die aktive Teilnahme an den Diskussionen berücksichtigen. 

- Vier Wochen vor dem jeweiligen Termin wird vom Betreuer (crespojr@mpi-hd.mpg.de) die für die Vorbereitung des Vortrags notwendige Literatur geschickt. Eine erste gemeinsame Durchsicht des Vortrags mit dem Betreuer soll während der Vorbereitungsphase etwa zwei Wochen vor dem Vortrag stattfinden.

- Nach Bedarf werden ein bis zwei Vorträge pro Seminartermin angesetzt werden.

1300222109
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Lehrinhalt

In this seminar, we will cover YOUR topic of interest in physics. If you still want to find and/or develop your passion for a specific science area, I can provide some stimulus in terms of topics to choose from.  However, I highly appreciate if you already know your topic of choice and introduce it to your fellow students and myself, and we can all discuss it together.

This seminar, in general, aims at current and foundational experimental and theoretical advances of physics. 

The idea is to prepare presentations and to discuss topics of interest in physics, such as landmark historical or recent experiments but also experimental or numerical methods (e.g. computational physics), depending on interest and initiative of you as participants.  Each seminar talk, given by a student, should introduce into the fundamentals of the chosen topic in a manner understandable to any general physics student of your own academic age, and present one or two noteworthy recent results or achievements in this field.


A key goal is to explore and develop your own scientific curiosity and passion for physics questions of interest to you, concepts, necessary methodology and past, current and potential future research.  It thus requires from you as participants the openness towards these goals, readiness for lively discussions, creative new ways of sharing knowledge, as well as independence in searching for, organizing, presenting novel information with your fellow student participants of this seminar series and engaging them in (constructive as well as critical) discussions.

Looking forward to learning together with you.

Our first meeting will take place on 17 October 2025, where we will assign the dates for your presentations.  We will then meet at this time in the same place for the following seminar meetings as well.

Webpage Seminar: tbd
Webpage Pfeifer Division: https://www.mpi-hd.mpg.de/pfeifer/

Lehrziel

see above

1300222314
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Lehrinhalt

Medical imaging (MRI, CT, nuclear medicine), radiation therapy and biology, optical imaging / microscopy.

Registration via the following link:
https://medphysrad-teaching.dkfz.de/seminar.html
(all relevant information can be found there)

Update 19.09.2025:
heiCO registration is now possible.
REGISTRATION in heiCO is NOT SUFFICIENT to secure a place in the seminar !

1300232255
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1300235011
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Overview talks regarding current status of research and specialized talks concerning advanced topics.

Summer semester: Radiation oncology

For more information, please see:
https://medphysrad-teaching.dkfz.de/mp2_sem.html

Schedule will be published here:
https://www.dkfz.de/en/medphysrad/department/seminar.html

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Lehrinhalt

Advanced seminar: This seminar will discuss the status of current research projects at the DKFZ regarding the development of medical imaging (especially MRI, CT, hyperpolarization, PET).

Additional information: https://medphysrad-teaching.dkfz.de/abteilungsseminar.html

1300242205
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Introduction, final decision to participate in this seminar, and assignment of topics will be done during the first seminar session. 

Typical topics are:
- Probing Magnons by Electron Spin Resonance Studies
- 1D Quantum Spin Systems
- Quantum Spin Liquids in Magnetically Frustrated 2D Materials
- Cathode Materials for Lithium-ion Batteries: Relevance of the Electronic Structure
...

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Zielgruppe: Bachelor und  Master- Absolventen sowie Promovierende

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1300252201
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Lehrinhalt

Vorträge zu zahlreichen klassischen Themen der Isotopenmethoden in der Umweltphysik, einschließlich des Wasserkreislaufs, des Kohlenstoffkreislaufs und auch der Forensik. Die Themenbereiche umfassen den Transport und die Fraktionierung von Wasser- und Kohlenstoffisotopen in der Atmosphäre, im Ozean und in der Biosphäre, und wir schließen die Verwendung von Radiokohlenstoff als Umwelt-Tracer ein.

Termin/Vortragsthema/Betreuer:in
17.10.2025 Einführung, Vorbesprechung 
24.10.2025 Einlesen/Vorbereiten 
31.10.2025 Einlesen/Vorbereiten 
07.11.2025 (1) Isotopentrenneffekte (NF)
14.11.2025 (2) Messmethoden Massenspektrometrie (NF)
21.11.2025 (3) Messmethoden CRDS (MS)
28.11.2025 (4) Der globale Wasserkreislauf (MS)
05.12.2025 (5)Kohlenstoffkreislauf Atmosphäre(13C, 18O) (MS)
12.12.2025 (6) Globaler CH4 Kreislauf (MS)
19.12.2025 (7) Messmethode AMS (NF)
09.01.2026 Ersatztermin /entfällt
16.01.2026 (8) 14CO2 in der Atmosphäre (MS)
16.01.2026 (9) 14CO2 im Ozean (NF)
23.01.2026 (10) Klimarekonstruktionen Eisbohrkerne (NF)
30.01.2026 (11) Isotope in der Forensik + Laborführung (MS)

Lehrziel

Ein wissenschaftliches Grundlagenthema der Umweltpysik kompetent erarbeiten und mit freier Rede präsentieren und den Sachverhalt fundiert diskutieren können. Die Nützlichkeit von Isotopensystemen zur Quantifizierung von Stoffkreisläufen und Stoffflüssen erlernen.

1300252202
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Overarching theme of the seminar in WS24/25:
Exploring the Processes of the Earth System: Recent Advances in Environmental Physics

Details:
•  during the seminar, 13 talks on specific research areas of environmental physics are given and actively discussed by all course participants.  
• Each participant will prepare and present an advanced topic in environmental physics 
• Beside the oral presentation of the research topic also is write-up of the presented talk is required.

Lehrziel

After completion of this module, the student can describe the intentions and difficulties of modern research in physics. The student can handle modern literature and can extract information from present-day physics publications.

1300252210
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1300252303
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In this seminar we select a number of recent science advances in environmental physics and associated subjects. Talks are prepared about these subject in small groups and presentations are followed by discussions about all scientific writting and sometimes political aspects of the discussed science advances.

Lehrziel

Learn to understand the advances made through scientific discoveries and their limits as well as the way of scientific writting and its subsequent possible implications in the society.

1300252305
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1300254102
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Lehrinhalt

Reduktion der fachwissenschaftlichen Kenntnisse auf den gymnasialen Physikunterricht 
Vorbereitung auf das Referendariat nach dem Master of Education
Schwierigkeiten und Lösungen bei der Vermittlung von Physik
didaktische Prinzipien
Methoden und Konzepte

Lehrziel

Grundlagen der Fachdidaktik für das gymnasiale Lehramt

1300254104
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- Präsentation von Unterrichtsthemen durch einen Seminarteilnehmer 
- Diskussion der Präsentation durch die Teilnehmer 
- Praktikum in kleinen Gruppen zu Versuchsaufbauten und zur Nutzung von Computern im Unterricht. 

Themengebiete: Elektrische und magnetische Felder, Schwingungen und Wellen, Quanten- und Atomphysik 

Lehr- und Lernformen in Seminar und Praktikum: Aufbau und Demonstration von Versuchen (mit praktischen Übungen) und Einsatz von Computern im Unterricht

Lehrziel

Die Studierenden kennen typische Schulversuche für die gymnasiale Oberstufe und sind in der Lage, diese selbstständig ins Werk zu setzen. Sie sind geübt in der Präsentation der theoretischen Grundlagen mit eingebundener Demonstration möglichst vielfältiger Versuchsanordnungen inklusive des Einsatzes von Computern. Sie beherschen die Grundlagen des Schulstoffs.

1300261103
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Das Seminar richtet sich an B.Sc. Physik Studenten nach dem 4. Semester. Es sollen aktuelle experimentelle Techniken vorgestellt und diskutiert werden.

1300261105
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1300261170
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1300261182
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1300262200
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This seminar introduces machine learning techniques as well as classical algorithms, and explores their applications in contemporary particle physics experiments such as ATLAS, ALICE, CMS, and LHCb. Each session will begin with a clear and accessible overview of a specific algorithm, followed by a discussion of how it is used in actual high-energy physics analyses. The seminar is designed to be approachable for students from a variety of backgrounds. Prior experience with machine learning is helpful but not required.

Topics include:

Particle Identification with Boosted Decision Trees
Particle Identification with Neural Networks
Bayesian Parameter Estimation
Particle Tracking with the Kalman Filter
Graph Neural Networks for Particle Tracking and Reconstruction
Anomaly Detection
Fast Machine Learning for Triggering and Data Acquisition
Uncertainty Quantification in ML Predictions
Generative Models for Detector Simulation
Symbolic regression
Jet tagging with Transformers

1300262203
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Astronomical and cosmological observations require the existence of dark matter in our universe. Today, Dark Matter is generally thought to have particle nature, where the dark matter particles have relatively long lifetimes, interact gravitationally and, possibly, also via the weak interaction.

In the Standard Model of particle physics, only neutrinos have the correct properties, but, due to their small mass, neutrinos can only account for a small fraction of the observed Dark Matter in our universe. In extended versions of the standard model sterile neutrinos, in particular keV-sterile neutrinos can contribute as warm dark matter candidates.

Light supersymmetric particles are an example for weakly interacting massive particles (WIMPs) which are candidates for cold darm matter. Other viable dark matter candidates are axions, which have been introduced to solve the strong CP-problem of QCD, or axion-like particles.

The seminar will address the astrophysical and cosmological evidences which led to the postulation of dark matter. It will discuss the most prominent dark matter candidates and the different direct and indirect methods to search for their existence. Particular emphasis is put on the determination of neutrino masses, the search for sterile neutrinos, WIMPS and axions.

1300262227
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Lehrinhalt

The topic of the seminar are precision measurements in particle physics. For details please visit our web-site: 

https://uebungen.physik.uni-heidelberg.de/vorlesung/20252/2111

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Arbeitsgruppenseminar

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Webseite des Seminars:
https://www.tphys.uni-heidelberg.de/~mielke/ws2025.html

1300272221
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This interdisciplinary block seminar addresses students after the 4th semester from physics, biology, molecular biotechnology, molecular systems engineering and related fields. It is jointly organized by Friedrich Frischknecht (medicine, biology, parasitology), Christine Selhuber-Unkel (experimental biophysics) and Falko Ziebert and Ulrich Schwarz (theoretical biophysics). In our Vorbesprechung on Mon Oct 13 2025 at 4.15 pm, INF 267 (BioQuant), SR 44, we will fix the dates and distribute the subjects.

The ability to move is one of the most fundamental features of biological cells and nearly as important as their ability to grow and divide. A notable exception from this observation is the case of plant cells. However, most other cell types, including bacteria, unicellular eukaryotes and animal cells, usually require some kind of motility in order to function properly. Understanding how cells move is not only interesting from an academic point of view, it is also a subject of large practical relevance, ranging from the design of artificial motility in materials science to medical applications like the control of malaria infection or cancer metastasis. In this seminar, we will introduce the fundamental biological and physical mechanisms underlying cell motility, and discuss state-of-the-art research in this interdisciplinary research field.

The most important physical restrictions for cell motility are that (1) cells are small (typical size 10 micrometer) and (2) immersed in water, which on their small scale is extremely viscous (as quantified by the Reynolds number). One important aspect of the seminar will be to learn about the specific consequences of this situation. In the first half, we will discuss swimming microorganisms, like bacteria, algae, sperm or the parasite trypanosome, which typically move by rotating or beating a flagellum. In the second half, we will discuss cells which crawl or glide on surfaces, like human tissue cells, cancer cells, amoebae or malaria parasites.

Every participant will receive a description of his/her subject and some relevant papers. While preparing your talk, you can meet with the organizers, who will answer questions and give feedback. The talks are then given typically in groups of two or three students, and in three or four blocks in January 2026. This will be counted as obligatory seminar for bachelor students (PSEM, 2+1 CPs) and a mark will be reported for your transcript. For physics master students, you can get 6 CPs for an obligatory master seminar (MVSem), but for this you also have to hand in a 15-20 pages written paper on your subject after the seminar is finished. Similar rules apply for students from other faculties. Active participation during discussions is expected.

1300272222
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1300272222
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1300272226
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1300272227
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1300282208
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https://hci.iwr.uni-heidelberg.de/content/optml-seminar-WiSe25

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## Topic: Bayesian Optimization 

Bayesian optimization is a well-established and powerful framework for tuning parameters and hyperparameters in settings where evaluating the objective function is expensive, time-consuming, or noisy. It is particularly valuable when the search space is continuous or high-dimensional, and gradient information is unavailable or unreliable. By modeling the objective function probabilistically—typically using Gaussian processes or other surrogate models—Bayesian optimization balances exploration (searching uncertain regions) and exploitation (refining promising areas), often achieving near-optimal results with far fewer evaluations than exhaustive search.

Its applications span a broad spectrum:

- Machine learning – hyperparameter tuning for models like neural networks, SVMs, and gradient boosting.  
- Engineering – optimizing design parameters in simulations or experiments.  
- Robotics – tuning control policies where real-world trials are costly.  
- Scientific computing – calibrating complex physical models.  
- Finance and operations research – optimizing trading strategies or decision processes.  

Numerous ready-to-use software packages, such as Spearmint, GPyOpt, scikit-optimize, and Ax, make these techniques widely accessible. The papers we discuss in the **Tutorials** provide a deep dive into the theoretical foundations, algorithmic variations, and practical considerations of Bayesian optimization, enabling you to apply it effectively to diverse real-world problems.

## Participation:

Thursdays, 11:00-13:00 in Mathematikon B, R.B128 (3 OG)
The first seminar takes place on Thu, Oct 16. Make sure to participate!

To get there: Entrance from Berlinerstr., near the bakery. Press HCI/IWR/CVL button, the door will open. Go to the 3rd floor (3 OG)

## Registration

Please register for the course also in Muesli (https://muesli.mathi.uni-heidelberg.de/lecture/view/2054) -- this is our way to communicate with you.

## Papers to select from:

https://heibox.uni-heidelberg.de/f/aac72551d88644cb8d07/?dl=1

## Seminar repository:

https://heibox.uni-heidelberg.de/d/cafa3048b6cc48e7a3f1/

The password will be sent via Muesli

## Contact:

- Add '[SemOp]'  to the subject, otherwise your email may get lost
- bogdan.savchynskyy@iwr.uni-heidelberg.de

1300282301
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Students present recent papers. https://sciai-lab.org/teaching/journal-club/

1300282310
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1300282312
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Participation only in combination with an internship or thesis in the lab

1300285306
Zu dieser LV existiert kein Anmeldeverfahren