Lehrinhalt

Diese Vorlesung ist der erste Teil des WP Astro Moduls "Einführung in die Astronomie und Astrophysik", das aus 2 Semestern Vorlesung mit Übungen besteht, und einem Praktikum.

Es geht um das physikalische Verständnis unseres Universum jenseits der Erde: 
-- wie erforscht man das Universum?
-- wie kommt man von Beobachtungen zu einem physikalischen Verständnis?
-- Was sind die grundlegenden Erkentnisse, vom Sonnensystem zum Urknall?

Im ersten Semester (WS) werden folgende Themenkreise behandeln:
— eine kurze Reise durch den Kosmos: erster Überblick
— Astronomische Grundlagen : astronomische Beobachtung;
     elektromagnetische Strahlung; Entfernungsmessung; Sonnensystem 
— Physik der Sterne: Sternaufbau und Energieerzeugung
— Phasen der Sternentwicklung: von der Geburt bis zu weissen Zwergen und schwarzen Löchern
— Physik des interstellaren Mediums: Gas und Staub

Homepage: https://uebungen.physik.uni-heidelberg.de/vorlesung/20252/2095

Lehrziel

-- Sicht auf Astronomie als Teilgebiet der Physik -- Verständnis astronomischer Methoden und Schlussweisen -- Grundlagenkenntnis von Methoden, Planeten, Sternen und interstellarem Gas

Lehrinhalt

In this astrophysics lecture we cover the theoretical concepts of how planets and planetary systems are thought to form. This includes the planets in our solar system as well as exoplanets. The journey starts with the formation of a star, surrounded by a disk of gas and cosmic dust: the protoplanetary disk. This disk is the environment in which (and contains the matter from which) planets form. We will therefore discuss in quite some depth the structure, dynamics, thermodynamics and chemistry of these disks, including radiative transfer, hydrodynamics, magnetohydrodynamics, etc. And we will discuss the wealth of observations of these disks that have been obtained, in particular in the last decade, with the VLT and Subaru telescopes, with ALMA, and with several space-borne telescopes such as JWST. We will then move on to discuss the richness of physical phenomena that underpin the long journey from micrometer-sized dust (=rock) particles all the way to many-thousand kilometer sized planets. These include, among other things: gas turbulence, dust particle drift, coagulation and fragmentation of dust aggregates, formation of planetesimals through streaming instability, restricted three-body problem, dynamical friction, pebble accretion, planetary migration, planetary collisions, N-body dynamics, gas accretion, (pebble-)isolation mass, planetary interiors, equations of state at high pressures and temperatures, phase diagrams of rocks, magma oceans, clues from the Solar system (meteoritic evidence, planetary orbits, etc), and many more.

Lehrziel

After this course you will have an overview of the research field of planet formation, including the basics and the currently 'big open questions' in the field.

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This course provides a firm understanding of the theoretical concepts
of astrophysics, together with their assumptions and limitations. Topics covered include:
-- Hydrodynamics: Basics and equations of motion; ideal and viscous fluids and currents; sound waves, supersonic currents and shock waves; instabilities, convection and turbulence
-- Plasma physics: Basics of collision-less plasmas; dielectric tensor; dispersion relation, longitudinal waves and Landau damping; magnetohydrodynamic equations; waves in magnetized plasmas; hydrodynamic waves
-- Radiative processes: Macroscopic radiation measurements; emission, absorption and scattering, radiative transfer; Bremsstrahlung and synchrotron radiation; ionization and recombination; spectra
-- Stellar dynamics: Relaxation; Jeans equations and Jeans theorem; tensor-virial theorem; equilibrium and stability of self-gravitating systems; dynamical friction; Fokker-Planck approximation

Lehrziel

Upon completion of the lecture, students are able to apply this knowledge to a wide range of different areas of modern astrophysics and can solve complex problems in this field. They are familiar with concepts from different areas of theoretical physics relevant for astrophysics and they can apply mathematical techniques for solving questions arising in astrophysical situations.

Lehrinhalt

The lectures will introduce the foundations of modern cosmology. Topics include the basics of General Relativity, the modeling of a homogeneous and isotropic universe, dark matter, the cosmological constant and dark energy, cosmic inflation, and the thermal history of the universe, including cosmological nucleosynthesis and the cosmic microwave background. We will also study cosmic structure formation in both the linear and non-linear regimes. After establishing the theoretical framework, the course will explore the key observational evidence that underpins our current understanding of the universe.
Webpage: https://uebungen.physik.uni-heidelberg.de/vorlesung/20252/2105

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Observational methods using photons (from gamma rays to radio), gravitational waves, other particles, and in-situ exploration.  
MVAstro1 ("Astronomical Techniques (compact)") consists of lectures, exercises, and a lab course.  See Master Module Manual for details.

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The lecture is equivalent to the bachelor module parts WPAstro.1+2 during the winter and summer terms but requires a slightly higher level of basic physical knowledge. 


Nevertheless also motivated 3rd semester BSc students are welcome to participate. 
This lecture is organised as a block course with 2 parts from Sep. 22 - Oct. 19th, 2024. 

Certificates are only given for active participation in the exercises (meaning also being present at all exercises) and passing the written examination.

Homework should/can be done in groups of 2(3)

Bachelor students

You can choose:

WPAstro.1,2:
- 8CP with marks (lab course needed for complete module)
- The written examination will be graded
- Marks count for the full 10CP including the lab course

MVAstro0:
- 8CP, no marks as a master module in the ‘Wahlbereich’
-
Master students (MVAstro0)
- 8CP, no marks - only passed
- Can be used as part of MVMod (specialisation in Astrophysics)
- Can be used as an option: just 8CP

PhD (including IMPRS)
Active participation in exercises is strongly recommended, and a successful written exam for certificate

More info on the rules for studying astronomy in Heidelberg: https://www.zah.uni-heidelberg.de/fileadmin/user_upload/downloads/Miscellaneous/Studyplan_Astro_English.pdf


Lecturers: Prof. Dr. Stefan Jordan, Dr. Markus Pössel

Lecture Introduction to Astronomy (V, block)
Time: daily 9:30 - 13:00, 22.09. - 10.10.2024 (1 free day on October 3)
Location: gHS (großer Hörsaal at Phil.12, 2nd floor) 

Exercises to Introduction to Astronomy 
Time: daily 14:30 - 16:00 (group 1), 16:00-17:30 (group 2)
Location: Neuer Hörsaal (at Phil.12)


Content
22.9.  Introduction/Fundamentals of Astronomy: Jordan
23.9.  Fundamentals 2: Jordan
24.9.  Sun and Planetary System 1: Jordan
25.9.  Sun an Planetary System 2: Jordan
26.9.  Telescopes and Instruments: Jordan
29.9.  Radiation and stars: Jordan
30.9.  Stellar evolution: Jordan
1.10.  Introduction; Expanding Universes 1: Pössel
2.10.  Expanding Universes 2; Big Bang Phase: Pössel
6.10.  Structure Formation; Basic Galaxy Properties: Pössel
7.10.  Galaxy Spectra; Stellar Motion in Galaxies 1: Pössel
8.10.  Stellar Motions in Galaxies 2; Star Formation in Galaxies; The Milky Way: Pössel
9.10. Central Black Holes; Active Galaxies; Gravitational Lensing: Pössel
10.10. Galaxy Groups and Clusters; Milky Way Archaeology; Galaxy Evolution: Pössel
TBD:  Written exam

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See Master Module Manual.  The block course consists of lectures, exercises, a seminar, and a written exam at the end.

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From binaries to Dwarf galaxies and everything in between: Binaries; Star clusters: chemical elements & their formation; dynamics & structure; dwarf galaxies: chemical evolution & Dark Matter; different flavours of star clusters and dwarf galaxies.

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As most of the radiation we receive from galaxies is star light, we can use it to measure and study their properties. These lectures aim at showing how much we can learn about galaxy evolution from the study of stellar populations in galaxies (young to old stellar clusters, field stars, resolved and integrated stellar populations). We will review the methods commonly used in this respect, all resting on our understanding of stellar evolution, and discuss the results obtained when we apply them to observational data, such as multi-wavelength photometry and spectroscopy.

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C1: - Basic properties of fluids and plasmas in astrophysics
	Ideal versus dissipative fluids
	Euler and the Navier-Stokes equations
	Compressible, weakly compressible and incompressible fluid flows
	Magnetohydrodynamics
C2: Numerical methods in hydrodynamics
	The equations in the finite space
	Conditionally versus unconditionally stable numerical schemes
Explicit & implicit formulation
	Preconditioning techniques and defect-correction iteration procedure

C3: Introduction to programming and computer-solving of simple      
       equations
C4: Introduction to General Relativity & Relativistic Cosmology
	Derivation of the relativistic & general relativistic Euler and Navier-Stokes equations
	Dynamics of the expanding univbbbberse
	Basic concepts in modern cosmology: 
Black holes, dark matter, dark energy, inflation
C5: Numerical aspects of relativistic Cosmology: UNIMOUN

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Stellar structure, evolution and explosions, including practical tutorials based on the MESA stellar evolution code. 

In the first half of the term, teaching will be via classical blackboard-style lectures that lay the foundation of stellar evolution. In contrast to classical lectures on stellar astrophysics, the second half is a practical course where students employ the stellar evolution code MESA to study the evolution and final fates of low-, intermediate- and high-mass stars. This allows us to follow the evolution of stars interactively, enabling us to investigate stellar structures in great detail. For the practical part, a laptop is required (all operating systems are supported). 

All course materials will be provided online.

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Introduction to the dynamics of systems dominated by gravity (from planetary systems to galaxies) and their numerical treatment.

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In this class, we will discuss the basics of asteroseismology. After some more theoretical introduction, each student will analyse a star for its asteroseismic signal and deduce stellar parameters. We end with a journal club.

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This is a five day block course with lectures in the morning and practical hands-on exercises in the afternoon. We will learn the basic technique to use GPU (graphical processing units, graphics cards) for numerical accelerated computing at the example of CUDA - an extension of the C programming language, which is used for the NVIDIA GPU accelerated supercomputer to be used in our course. More general approaches for other systems will be discussed. Concepts of parallel programming are introduced. GPU accelerated parallel computing is a technique, which is now widely used in computational physics and astrophysics. Many supercomputers of EuroHPC Petascale systems use GPU.
Topics: Parallel Computing, GPU Hardware, Elements of CUDA Language, Data Transfer, Vector and Matrix Operations, Simple Application for N-Body Problem.

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- Lessons learned from gravitational wave sources.
- Compact object formation from stars and binary stars.
- Dynamics of compact objects in dense star clusters.
- Merger rate density evolution of binary compact objects across cosmic time.
- Observations and models of dormant compact objects.
- Numerical models of compact-object populations.

Lehrziel

After completion of this course, the students will acquire state-of-the-art knowledge in the field of astrophysical compact objects. They will be aware of the main results of gravitational-wave observatories, and will have advanced knowledge of the formation channels of binary compact objects and dormant black holes. They will run some of the main scripts and codes to model compact object formation (population synthesis codes, direct N-body codes, semi-analytic codes, simplified LIGO-Virgo data analysis scripts).

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An introduction to fluid dynamics in an astrophysical context, with an emphasis on analytical results rather than numerical simulations.

Lehrinhalt

- Observable signatures of black holes and binaries thereof, calculations of predictions in GR
- Post-Newtonian approximation
- 3+1, Numerical Relativity
- Black Hole images with Very-Long baseline Interferometry (EHT): theory and data analysis
- Accreting black holes, GRMHD
- Bayesian Methods
- Simulated data generation and utilization: eht-imaging, PyCBC, Bilby, Themis

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Der dreiwöchige Blockkurs zur Einführung in die Astronomie (PASTRO) für Lehramtstudierende der Physik an Gymnasien an der Universität Heidelberg wird am Haus der Astronomie durchgeführt (zu erreichen mit den Buslinien 30 und 39 oder mit der Bergbahn). Er findet immer im Wintersemester in der vorlesungsfreien Zeit im Februar oder März jeweils von 9:30-12:30 Uhr statt. 

Behandelte Themen sind: Größenordnungen des Kosmos, Himmelsmechanik und Orientierung am Sternhimmel, Teleskoptechnik und Spektroskopie, das Sonnensystem, die Sonne, Sterne, Exoplaneten, die Milchstraße und andere Galaxien und Kosmologie.

Lehrinhalt

In dieser Vorlesung für Neugierige, sprich: für Hörer*innen aller Fachbereiche, beschäftigen wir uns mit dem aktuellen Stand der Erforschung sowohl unseres Sonnensystems als auch seiner entfernten Verwandten: der Exoplaneten, die andere Sterne umkreisen als die Sonne. Wir schauen uns dazu nicht nur die Eigenschaften der bislang bekannten Planeten und Kleinkörper an, sondern beschäftigen uns auch mit Beobachtungsmethoden sowie mit der Frage, wie unser Sonnensystem und andere Sonnensysteme überhaupt entstanden sind.

Lehrziel

Erlernen der mathematischen Grundlagen und Methoden, die in der Vorlesung Physik A benötigt werden.

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Lehrinhalt

Materiewellen (~20 %)
• Gebundene Systeme (20 %)
• H-Atom (~10 %)
• Wechselwirkung mit externen Feldern (~10 %) • Spin und Feinstruktur (~10 %)
• He-Atom (~10 %)
• Strahlungsgesetze (~ 10 %)

Lehrziel

Die Studierenden können die grundlegenden physikalischen Phänomene der Quantenmechanik und Atomphysik erläutern sowie den Aufbau der wichtigsten Experimente beschreiben. Sie erkennen die Zusammenhänge zwischen den physikalischen Experimenten und den entsprechenden mathematischen Formulierungen und sind in der Lage, die zugrundeliegenden physikalischen Probleme mathematisch zu formulieren und mindestens näherungsweise zu lösen. Sie sind in der Lage, ihr erworbenes Wissen anzuwenden, indem sie selbstständig physikalische Probleme bearbeiten.

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Lehrinhalt

• Review of basic quantum mechanics
• Dirac equation and relativistic corrections
• Quantization of the electromagnetic field and consequences • Many-electron atoms
• Molecular structure
• Interaction with electromagnetic fields
• Time-dependent processes
• Scattering and collisions
• Quantum statistics and quantum gases
• AMO Physics in Heidelberg (with laboratory visits)

Lehrziel

After completing this course the students will be able to ¿ describe the experimental and theoretical concepts of modern atomic, molecular and optical physics, ¿ analyse standard experimental approaches of modern atomic, molecular and optical physics, ¿ design simple experimental set-ups in modern atomic, molecular and optical physics, ¿ apply the theoretical methods to simple practical examples.

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Lehrinhalt

• Ray optics
• Wave optics
• Beam optics, Gaussian optics
• Fourier optics
• Interference and coherence
• Photons and atoms
• Laser theory and lasertypes
• Ultra-short laser pulses
• Non-linear optics
• Modern applications

Lehrziel

After completing this course the students will be able to ¿ describe the basic principles and experimental methods of optics and photonics, ¿ analyse standard experimental approaches to optics and photonics, ¿ design experimental set-ups in optics and photonics, ¿ apply the methods to simple experimental examples.

Lehrinhalt

Basic physical principles in imaging techniques such as X-ray/CT and MRI.

Lehrinhalt

Biospectrscopy
Lasers in Medicine

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https://uebungen.physik.uni-heidelberg.de/med-phys

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See the lecture webpages.

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Vorgaben des Bildungsplans Physik Gymnasium 
Einführung in fachdidaktische Denk- und Arbeitsweisen 
Grundlagen der Planung und Analyse von Physikunterricht zu ausgewählten Teilgebieten der Physik unter Einbeziehung heterogener Lerngruppen 
Experimente, Medieneinsatz und Aufgabenkultur im Physikunterricht 
Leistungsbewertung im Physikunterricht 
Fachdidaktische Reflexion von Physikunterricht

Lehrziel

Die Studierenden   ¿ kennen die Vorgaben des aktuellen Bildungsplans und grundlegende Methoden im Physikunterricht  ¿ kennen Konzepte fachbezogener Bildung und können diese kritisch analysieren, bewerten und anwenden.  ¿ können fachdidaktische Lerninhalte vernetzen und situationsgerecht anwenden   ¿ verfügen über erste reflektierte Erfahrungen im Planen, Gestalten und Durchführen von kompetenzorientiertem Unterricht

Lehrinhalt

Lecture on the physics of the climate system, its statistical nature, energy and mass transfer, its sensitivity to external forcing and internal feedback. Climate variability will be discussed on different time scales as well as the cycles of water and green house gases and some important aspects on the response of system compartments on forcing. Lastly, a glimpse is given on climate modelling of present and past climate.

Lehrziel

Students achieve an advanced understanding of the climate system and the methods to study it, including its changes in the past and the modern human impact on it. They are able to solve advanced problems and interpret the results in the context of current research questions and societal implications. They can competently and critically assess the public discourse on climate change on the basis of the current scientific literature. They have developed a knowledge base that enables them to conduct independent master research projects in physics of climate.

Lehrinhalt

- Stratification and circulation of lakes, Navier Stokes – eq.
– solutes, solubility, electrical conductivity
– density, stability and mixing, deep water renewal
– surface waves, seiche, interfacial waves
– internal waves
- properties of internal waves
- Permanent stratification, meromixis, climate sensitivity
- Turbulence I: Introduction to turbulence
- Turbulence II: Spectral characteristics and measurements
- Turbulence III: Momentum and mass transport in turbulent boundary layers
- Turbulence IV: Living in turbulence: biological – physical interactions 
- tracers in aquatic environments

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Strahlung und Strahlungstransport:
• Anwendungen Planck´sches Strahlungsgesetz, reale Spektren von Sonne und langwelliger terrestrischer Ausstrahlung, Kirchhoff, Stefan-Boltzmann
• Strahlungstransport: Absorption (Lambert-Beer), Emission und Streuung (Rayleigh, Mie), Schwarzschild-Gleichung
• Energiehaushalt der Erde und Treibhauseffekt; Strahlungsantrieb, Klimasensitivität und Feedbacks

Fluiddynamik:
• Einführung in die geophysikalische Fluiddynamik, Euler/Lagrange
• Navier-Stokes Gleichung im rotierenden System (Coriolis)
• Dimensionsanalyse (für synoptische atmosphärische und ozeanische Strömungen, Seen, Grundwasser) - einfache Lösungen der Navier-Stokes Gleichung
• Phänomenologie der Turbulenz

Transportprozesse:
• Brown´sche Bewegung, molekulare und turbulente Diffusion (eddy correlation); Advektions-Diffusionsgleichung
• Grenzschichten, Austausch Ozean-Atmosphäre

Klimasystem:
• Die Kompartimente des Klimasystems (Atmosphäre, Ozean, Kryosphäre, hydrologischer Kreislauf)
• Kohlenstoffkreislauf, Emissionen, Szenarien, Treibhausgasbudgets
• Grundlagen der Klimamodellierung, Modelltypen, Klimapro-jektionen
• Klimaschutz und Klimaanpassung, Nachhaltige Entwicklung

Lehrziel

Nach erfolgreicher Teilnahme am Modul  - kennen und verstehen die Studierenden die Grundlagen, Methoden und Konzepte im Bereich Strahlung, Fluiddynamik und Transportprozesse mit deren wichtigsten Anwendungen - haben die Studierenden die notwendigen mathematischen Kenntnisse und Fähigkeiten die zum Verständnis der genannten Themenbereiche notwendig sind - besitzen die Studierenden die Fertigkeiten, Problemstellungen aus den genannten Bereichen eigenständig zu strukturieren, differenziert zu analysieren und mit den vermittelten Konzepten und Methoden Lösungsansätze zu erarbeiten, diese aus physikalischer Sicht zu bewerten und zu kommunizieren - sind die Studierenden in der Lage, sich weitere, verwandte Themen und Methoden durch Literaturarbeit selbst zu erschließen.

Lehrinhalt

Die Vorlesung "Moderne Physik I für das Lehramt" bietet eine Einführung in die wichtigsten Felder der Physik, die im 20. und 21. Jahrhundert entwickelt wurden. Der Schwerpunkt liegt auf dem Wechselspiel zwischen Experiment und physikalischem Modell, während die theoretischen Konzepte den Gegenstand der Vorlesung "Modernen Physik II für das Lehramt" bilden.

Die "Moderne Physik I" umfasst die Themenbereiche
- Materiewellen
- Photonen
- Quantenphysik und Schrödingergleichung
- Atome und Spektroskopie
- Quantenstatistik
- Moleküle
- Festkörper
- Kerne und Streuung
- Elementarteilchen

Die Vorlesung richtet sich an Studierende im BSc-Studiengang Physik mit Lehramtsoption und Physik mit 50%-Fachanteil.

Lehrinhalt

• Foundations of statistics, information, entropy
• Statistical description of physical systems
• Ensembles, density of states
• Irreversibility
• State variables, ideal and real gases, thermodynamic potentials, the fundamental laws of thermodynamics,
• Material constants, equilibrium of phases and chemical equilibrium, law of mass action, ideal solutions
• Fermi- and Bose-statistics, ideal quantum gases
• Phase transitions, critical phenomena (Ising model)
• Transport theory (linear response, transport equations, master equation, Boltzmann equation, diffusion)
• The theory of the solid state as an example for a non-relativistic field theory
• Applications, for example specific heat of solids, thermodynamics of the early universe etc.

Lehrziel

After completing the course the students ¿ have a thorough knowledge and understanding of the laws of thermodynamics and of the description of ensembles in the framework of classical and quantum statistics and there applications to phase transitions, condensed matter, plasma and astrophysics ¿ have acquired the necessary mathematical knowledge and competence for an in-depth understanding of this research field, ¿ have advanced competence in the fields of theoretical physics covered by this course, i.e. the ability to analyze physical phenomena using the acquired concepts and techniques, to formulate models and find solutions to specific problems, and to interpret the solutions physically and communicate them efficiently, ¿ are able to broaden their knowledge and competence in this field of theoretical physics on their own by a systematical study of the literature.

Lehrinhalt

• Quantizing scalar fields
• Canonical quantization and path-integral quantization
• Radiative corrections, renormalization
• Quantizing spin 1 fields
• Dirac equation
• Quantizing spin 1/2 fields
• Interacting fields, S-matrix
• Feynman rules, cross sections
• Quantum Electrodynamics, QED processes at tree level

Lehrziel

After completing the course the students ¿ have a thorough knowledge and understanding of relativistic field equations and the theory of free quantum fields, ¿ will be able to use Feynman rules to calculate on the tree level scattering amplitudes and cross sections for ¿4-theory and for simple reactions in QED, ¿ have acquired the necessary mathematical knowledge and competence for an in-depth understanding of this research field, ¿ have advanced competence in the fields of theoretical physics covered by this course, i.e. the ability to analyze physical phenomena using the acquired concepts and techniques, to formulate models and find solutions to specific problems, and to interpret the solutions physically and communicate them efficiently, ¿ are able to broaden their knowledge and competence in this field of theoretical physics on their own by a systematical study of the literature.

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Lehrinhalt

Infos auf unserer Website:https://sciai-lab.org/teaching/25w/mlph/

Lehrinhalt

For details about content and exercises see
https://www.mpi-hd.mpg.de/manitop/ParticlePhysics3/index.html

Lehrinhalt

All relevant information can be found under
https://www.thphys.uni-heidelberg.de/~hebecker/Strings/strings.html

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Lehrinhalt

This advanced theory lecture builds on the statistical physics course (MKTP1) and introduces paradigmatic models of statistical physics and their critical properties near phase transitions.  In particular, we shall discuss the Heisenberg and O(N) vector models, the nonlinear sigma model, the XY model, the Sine-Gordon model, and the spherical model.  By computing their critical behavior, one can understand the phase transitions in many different systems in statistical physics, condensed matter physics and beyond, which belong to the same universality classes.  We will use field theoretic methods and introduce renormalization, epsilon expansion, and duality transformation.

Contents:

1. Landau theory and O(N) vector model
2. Renormalization group and universality
3. Nonlinear sigma model and epsilon expansion
4. Topological excitations in the XY and Sine-Gordon models and the Berezinskii-Kosterlitz-Thouless transition
5. Spherical model and quantum phase transitions
6. Disordered systems
7. Random walks
8. Critical dynamics

Lehrinhalt

After a (condensed) review of the Standard Model of Particle Physics and of features of nature that we do not yet understand, I will present ways to extend the SM at high energies and (theoretical and experimental) guidance we have on our road to find out how nature could look like at shortest distances.

Topics covered in the lecture include Electroweak Symmetry Breaking and its Dynamics, Models of a Composite Higgs, Supersymmetry, Extra Dimensions, and further approaches to understand the puzzling hierarchies we observe in nature. Moreover, I will discuss Effective Field Theory, Flavor Physics & Neutrino Masses, Dark Matter, Baryogenesis and other aspects of Cosmology, as well as the Strong CP Problem and Axions.

Lehrinhalt

Key problems in fundamental physics

Lectures:

(1)  Physical time and the beginning Universe      11.11.

     - Clocks and the vacuum
     - Time coordinates in general relativity and cosmology
          ( proper time, conformal time, cosmic time )
     - Field transformations and frame invariance:
           Is the age of the Universe 13.8 billion years?
     - Physical time for the beginning Universe
     - What is the meaning of expanding space and slowing time?


(2) What is quantum gravity?       25.11.

     - Fields and symmetries
     - General coordinate invariance as a gauge symmetry
     - Quantum field theory for metric or vierbein
     - The role of metric fluctuations
     - Asymptotic safety
     - Lattice approaches and string theory
     - Can one observe quantum gravity effects?


(3) Origin of wave functions and operators for quantum mechanics  9.12.

     - Evolution in classical probabilistic systems
     - Wave functions and time local probabilities in classical statistics
     - Transfer matrix and step evolution operator
     - The non-commuting structures in classical statistics
     - Unitary evolution and quantum mechanics
     - Probabilistic cellular automata as simple quantum systems


(4) Quantum field theory from classical probabilities   20.1.


     - Functional integral approach to quantum field theory
     - Generalized Ising models as "functional integrals“
     - Minkowski and euclidean time
     - Fermions as Ising spins
     - Simple probabilistic cellular automaton  for fermionic quantum field theory
       in one time and one space dimension
    - Vacuum, operators and correlation functions



(5) Cosmological constant and dynamical dark energy

Lehrinhalt

- Basic concepts of numerical simulations, continuous and discrete simulations
- Discretization or ordinary differential equations, integration schemes of different order
- N-Body problems, molecular dynamics, collisionless systems
- Discretization of partial differential equations
- Finite element and finite volume methods
- Lattice methods
- Adaptive mesh refinement and multi-grid methods
- Matrix solvers and FFT methods
- Monte Carlo methods, Markov Chains, applications in statistical physics

Lehrziel

After completion of this module, the students are endowed with the capacity to identify and classify numerical problems. They have reached active understanding of applicable numerical methods and algorithms. They are able to solve basic physical problems with adequate numerical techniques and to recognize the range of validity of numerical solutions.

Lehrinhalt

https://www.mpip-mainz.mpg.de/ws-2025-26-lectures-and-hands-on-sessions-in-computational-molecular-biophysics

"Only a limited number of students can be accepted. Please register in advance through heiCO”

Lehrinhalt

https://hci.iwr.uni-heidelberg.de/content/optimization-machine-learning-WiSe25

Attention! The webpage above is down (file server failure) and it may take a while to repair it. The most important information is provided therefore here:

Lectures: Sep. 30 - Oct. 10; 9:00-16:00 (exact time schedule within this slot) in Mathematikon B, R.B128

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)

Programming exercises: Weakly, on Tue 11:00, during WiSe 25/26. Attending is recommended, but not mandatory.

## Registration

Please register for the course also in Muesli (https://muesli.mathi.uni-heidelberg.de/lecture/view/2049) -- this is our way to communicate with you.

## Exam

- **Format:** Oral  
- **Eligibility:** At least 50% of the total points for programming exercises  
- **Date and Time:** Flexible. We typically use a doodle poll to accommodate both your schedule and ours. We usually offer several time slots: one to three in February and another one to three between March and May.  

## Table of Contents

- **Linear and Integer Linear Programs (ILPs) and Their Geometry:** Convexity, polyhedra, LP relaxation  
- **Linearization:** From quadratic to linear integer objectives and constraints; Fortet’s and Sherali–Adams methods  
- **Convex Functions:** Definitions and basic properties  
- **Lagrangian Duality:** Subgradients, optimality conditions, relation to LP relaxation, reduced costs  
- **Scalable Convex (Dual) Optimization Techniques:** Gradient, subgradient, coordinate descent, smoothing methods  
- **ILP Solvers Overview:** How off-the-shelf solvers work—branching and cutting, presolving, simplex method for LPs  
- **Scalable Primal Heuristics:** Greedy construction, local search, optimal recombination, memetic algorithms  
- **Quadratic Pseudo-Boolean Optimization:** Algorithms, applications, role of submodularity  
- **Learning Parameters of Combinatorial Problems from Data:** Bayesian optimization, structured SVMs, black-box differentiation, and recent advances

**Lecture repository**
https://heibox.uni-heidelberg.de/d/4cd2a84ae2084025a84c/
Password will be send via Muesli/given at the lecture

More information can be found at the webarchive page of the lecture: 

https://web.archive.org/web/20250521210440/https://hci.iwr.uni-heidelberg.de/content/optimization-machine-learning-WiSe25

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*** Formalitäten:

Tutor (Hauptanlaufstelle für Fragen): Friedrich Feiden: johann-friedrich.feiden@iwr.uni-heidelberg.de

Registrierung: Moodle: https://moodle.uni-heidelberg.de/course/view.php?id=28554


Voraussetzungen: Keine verpflichtenden Vorlesungen, aber es empfiehlt sich, Machine-Learning-Background zu haben. Zum Beispiel: Fundamentals of Machine Learning oder Ähnliches.

Prüfung: Schriftliche Klausur
Leistungspunkte: 6 LP
Anrechenbarkeit (ohne Garantie): Physics, MSc., Angewandte Informatik, MSc. Scientific Computing

Solange Sie sich rechtzeitig (vor Beginn der ersten Vorlesung) anmelden, kann normalerweise an der Vorlesung teilgenommen werden.


Weitere Informationen finden Sie hier:

https://hci.iwr.uni-heidelberg.de/content/computer-vision

(Die Webseite befindet sich momentan unter Wartung und ist daher langsam)

Lehrziel

- Brief Introduction to necessary Machine Learning (incl. U-Net, ResNet, Vision Transformers) - Basic Image Processing (incl. linear/non-linear Filtering) - Sparse feature Detection and Description (incl. SIFT and LIFT) - Projective Geometry, Epipolar Geometry - Sparse 3D Reconstruction , SLAM and Camera Localization - Neural Randiance Fields (NERF) - Robust Matching (incl. Differentiable RANSAC) - Object Tracking (incl. Particle Filter, Kalman Filter, ) - Object Recognition - Image Generation (incl. GAN, Diffusion, VAE, Flows) - Training Data Generation

Lehrinhalt

https://drive.google.com/file/d/1Zaorp0tHFz-oyY6wDrJ2xseTx_3fyi50/view

Lehrinhalt

Übungen am 70cm Teleskop der Landessternwarte Heidelberg.

Lehrziel

Selbstständige Vorbereitung und Planung von astronomischen Beobachtungen. Eigenständige Durchführung von astronomischen Beobachtungen mit dem Teleskop.

Lehrinhalt

https://uebungen.physik.uni-heidelberg.de/med-phys

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.

Lehrinhalt

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

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.

Lehrinhalt

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

Lehrinhalt

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

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.

Lehrinhalt

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

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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.

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

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 !

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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

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

Lehrinhalt

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
...

Lehrinhalt

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.

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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

Lehrinhalt

- 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.

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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.

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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.

Informationen zur Veranstaltung

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

Lehrinhalt

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

Lehrinhalt

https://hci.iwr.uni-heidelberg.de/content/optml-seminar-WiSe25

Attention! The webpage above is down (file server failure) and it may take a while to repair it. The most important information is provided therefore here:

## 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

Lehrinhalt

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

Lehrinhalt

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

Lehrinhalt

Durchführung von mehreren astrophysikalischen Versuchen je nach Kenntnisstand innerhalb einer Woche. Diese decken grosse Gebiete in der Astronomie ab. Dauer pro Versuch 1-1.5 Tage. Kein separates Protokoll oder Hausarbeit notwendig.

Lehrziel

Selbstständige Bearbeitung experimenteller Fragestellungen. Kennenlernen und Vertiefung diverser astronomischer moderner Tools wie zB Datenreduktion, virtuelles Observatorium, Interpretation diagnostischer Diagramme.

Lehrinhalt

Durchführung von mehreren astrophysikalischen Versuchen je nach Kenntnisstand innerhalb einer Woche. Diese decken grosse Gebiete in der Astronomie ab. Dauer pro Versuch 1-1.5 Tage. Kein separates Protokoll oder Hausarbeit notwendig.

Lehrziel

Selbstständige Bearbeitung experimenteller Fragestellungen. Kennenlernen und Vertiefung diverser astronomischer moderner Tools wie zB Datenreduktion, virtuelles Observatorium, Interpretation diagnostischer Diagramme.

Lehrinhalt

Ausgewählte Themen aus der Mechanik, Elektrizitätslehre, Optik und Strahlenphysik werden in 6 Versuchen (Federpendel, Wheatstone´sche Brücke, RC-Glied, optische Abbildungen, Spektralfotometrie, Röntgenabsorption) inhaltlich vertieft. Dabei wird der Umgang mit physikalischen Messgeräten, die Durchführung und Protokollierung von Experimenten sowie die Auswertung und graphische Darstellung von Messungen mit Fehlerbetrachtung erlernt und geübt.

Lehrziel

Ziel ist es dabei eine Einschätzung zu erhalten, welche Parameter Messgrößen begrenzen und beeinflussen, und wie dies in einem wissenschaftlichen Protokoll dargestellt wird.

Informationen zur Veranstaltung

Die Beispiele im Kurs benutzen Physik der
ersten paar Semester.

There are some examples in the course that
are based on physics of the first few semesters.

Lehrinhalt

Dieser Kurs wurde von Dr. Thomas P. Robitaille entwickelt, der diesen Kurs viele Jahre lang an der Universität Heidelberg gehalten hat. Aufgrund der Beliebtheit dieses Kurses bieten wir nun mehrere Blockkurse parallel an. Dr. Robitaille hat eine andere Stelle angetreten, so dass dieser Kurs nun von anderen Lehrkräften gehalten wird.

Lehrziel

Ziel dieses Kurses ist es, zu lernen, wie man die Python-Programmierung zur Lösung wissenschaftlicher Probleme einsetzt. Es handelt sich um einen interaktiven Learning-by-Doing-Kurs, der auf einer Reihe von Python-Notebooks basiert und zahlreiche Übungen enthält. Er richtet sich an Bachelor-Studenten.

Lehrinhalt

Dieser Kurs wurde von Dr. Thomas P. Robitaille entwickelt, der diesen Kurs viele Jahre lang an der Universität Heidelberg gehalten hat. Aufgrund der Beliebtheit dieses Kurses bieten wir nun mehrere Blockkurse parallel an. Dr. Robitaille hat eine andere Stelle angetreten, so dass dieser Kurs nun von anderen Lehrkräften gehalten wird.

Lehrziel

Ziel dieses Kurses ist es, zu lernen, wie man die Python-Programmierung zur Lösung wissenschaftlicher Probleme einsetzt. Es handelt sich um einen interaktiven Learning-by-Doing-Kurs, der auf einer Reihe von Python-Notebooks basiert und zahlreiche Übungen enthält. Er richtet sich an Bachelor-Studenten.

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Dieser Kurs wurde von Dr. Thomas P. Robitaille entwickelt, der diesen Kurs viele Jahre lang an der Universität Heidelberg gehalten hat. Aufgrund der Beliebtheit dieses Kurses bieten wir nun mehrere Blockkurse parallel an. Dr. Robitaille hat eine andere Stelle angetreten, so dass dieser Kurs nun von anderen Lehrkräften gehalten wird.

Lehrziel

Ziel dieses Kurses ist es, zu lernen, wie man die Python-Programmierung zur Lösung wissenschaftlicher Probleme einsetzt. Es handelt sich um einen interaktiven Learning-by-Doing-Kurs, der auf einer Reihe von Python-Notebooks basiert und zahlreiche Übungen enthält. Er richtet sich an Bachelor-Studenten.

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Dieser Kurs wurde von Dr. Thomas P. Robitaille entwickelt, der diesen Kurs viele Jahre lang an der Universität Heidelberg gehalten hat. Aufgrund der Beliebtheit dieses Kurses bieten wir nun mehrere Blockkurse parallel an. Dr. Robitaille hat eine andere Stelle angetreten, so dass dieser Kurs nun von anderen Lehrkräften gehalten wird.

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Ziel dieses Kurses ist es, zu lernen, wie man die Python-Programmierung zur Lösung wissenschaftlicher Probleme einsetzt. Es handelt sich um einen interaktiven Learning-by-Doing-Kurs, der auf einer Reihe von Python-Notebooks basiert und zahlreiche Übungen enthält. Er richtet sich an Bachelor-Studenten.

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Dieser Kurs wurde von Dr. Thomas P. Robitaille entwickelt, der diesen Kurs viele Jahre lang an der Universität Heidelberg gehalten hat. Aufgrund der Beliebtheit dieses Kurses bieten wir nun mehrere Blockkurse parallel an. Dr. Robitaille hat eine andere Stelle angetreten, so dass dieser Kurs nun von anderen Lehrkräften gehalten wird.

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Ziel dieses Kurses ist es, zu lernen, wie man die Python-Programmierung zur Lösung wissenschaftlicher Probleme einsetzt. Es handelt sich um einen interaktiven Learning-by-Doing-Kurs, der auf einer Reihe von Python-Notebooks basiert und zahlreiche Übungen enthält. Er richtet sich an Bachelor-Studenten.

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Dieser Kurs wurde von Dr. Thomas P. Robitaille entwickelt, der diesen Kurs viele Jahre lang an der Universität Heidelberg gehalten hat. Aufgrund der Beliebtheit dieses Kurses bieten wir nun mehrere Blockkurse parallel an. Dr. Robitaille hat eine andere Stelle angetreten, so dass dieser Kurs nun von anderen Lehrkräften gehalten wird.

Lehrziel

Ziel dieses Kurses ist es, zu lernen, wie man die Python-Programmierung zur Lösung wissenschaftlicher Probleme einsetzt. Es handelt sich um einen interaktiven Learning-by-Doing-Kurs, der auf einer Reihe von Python-Notebooks basiert und zahlreiche Übungen enthält. Er richtet sich an Bachelor-Studenten.

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Dieser Kurs wurde von Dr. Thomas P. Robitaille entwickelt, der diesen Kurs viele Jahre lang an der Universität Heidelberg gehalten hat. Aufgrund der Beliebtheit dieses Kurses bieten wir nun mehrere Blockkurse parallel an. Dr. Robitaille hat eine andere Stelle angetreten, so dass dieser Kurs nun von anderen Lehrkräften gehalten wird.

Lehrziel

Ziel dieses Kurses ist es, zu lernen, wie man die Python-Programmierung zur Lösung wissenschaftlicher Probleme einsetzt. Es handelt sich um einen interaktiven Learning-by-Doing-Kurs, der auf einer Reihe von Python-Notebooks basiert und zahlreiche Übungen enthält. Er richtet sich an Bachelor-Studenten.

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Lehrinhalt

https://www.physi.uni-heidelberg.de/~marks/c++_einfuehrung/

Lehrinhalt

Colloquium talks on current research in astronomy.

Lehrinhalt

Wissenschaftliches Schreiben ist ein wesentlicher Bestandteil der Forschungsarbeit: Ergebnisse sollen klar und verständlich, dabei knapp und auf das Wesentliche konzentriert sein.

In dieser Arbeitsgemeinschaft werden Grundlagen des wissenschaftlichen Schreibens vermittelt, die anhand eines selbst verfassten Textes geübt und umgesetzt werden. Das Ziel des Seminars ist ein fertiger Artikel, der in der Studierendenzeitschrift Phoebe (https://phoebe.pubpub.org/) veröffentlicht wird. Das Thema dieses Artikels kann          innerhalb des Themenbereichs Quantenphysik frei gewählt werden. Seine Grundlage soll eine wissenschaftliche Fragestellung sein, die aus theoretischer und/oder experimenteller Sicht behandelt wird.

Abhängig von der Anzahl der Studierenden im Seminar können die Artikel alleine oder zu mehreren geschrieben werden. Es werden nur Artikel benotet, die am Ende des Seminars in der Studierendenzeitschrift Phoebe veröffentlicht werden.

Lehrziel

Lernziel ist die Fähigkeit, einen kurzen, verständlichen wissenschaftlichen Artikel zu schreiben und in der Vorbereitung dazu die wesentlichen Merkmale wissenschaftlichen Schreibens zu verstehen.