Chemie mit dem Computer: Moderne Anwendung der Quantenphysik in der Chemie

Leibniz-Preisträger 2005, Prof. Jürgen Gauß, demonstriert am 7. Februar, wie quantenchemische Berechnungen zur Interpretation von Experimenten beitragen

Albert Einstein lebt – in den Labors und in unserem täglichen Leben. Ohne Einsteins Formeln gäbe es keine digitalen Kameras, Navigationsgeräte oder DVD-Player. Zum Einsteinjahr öffnet die Reihe „Universität im Rathaus“ daher das Tor zu den faszinierenden Welten von Raum und Zeit, Energie, Licht und Materie, aber auch von Kreativität und der Freiheit menschlichen Willens. In dieser Reihe hält der Leibniz-Preisträger 2005, Professor Jürgen Gauß vom Institut für Physikalische Chemie der Johannes Gutenberg-Universität Mainz, am Dienstag, 7. Februar, um 20 Uhr im Ratssaal des Mainzer Rathauses einen Vortrag zum Thema „Chemie mit dem Computer: Moderne Anwendung der Quantenphysik in der Chemie“. Der Eintritt ist frei. Anmeldung nicht erforderlich.

Mit Chemie verbindet man in der Regel Experimente in Reagenzgläsern oder Erlenmeyerkolben. Über die Quantentheorie, zu deren Entwicklung Albert Einstein entscheidend beigetragen hat, eröffnet sich die Möglichkeit, die chemischen Bausteine der Materie, d.h. Atome und Moleküle, theoretisch beschreiben zu können. Die Komplexität dieser Bausteine verhinderte jedoch lange Zeit die zuverlässige Lösung der entsprechenden physikalischen Gleichungen und somit die Anwendung der Quantentheorie auf komplexe chemische Fragestellungen. Erst mit der Entwicklung leistungsfähiger Computer ist dies heute unter Verwendung aufwendiger numerischer Verfahren möglich. In seinem Vortrag demonstriert Prof. Gauß, wie im Rahmen der modernen Quantenchemie „Chemie mit dem Computer“ betrieben werden kann. An Beispielen aus verschiedenen Bereichen der Chemie zeigt er, wie quantenchemische Berechnungen zur Interpretation von Experimenten beitragen und z.B. den Nachweis neuer Moleküle ermöglichen. Durch ein intelligentes Wechselspiel von Theorie und Experiment eröffnen sich dadurch neue vielversprechende Ansätze für die chemischen Forschung. Jürgen Gauß studierte von 1979 bis 1984 Chemie an der Universität zu Köln. Nach einem Forschungsaufenthalt im Jahr 1984 an der McMaster University, Hamilton, Kanada, promovierte er 1988 an der Kölner Universität. 1988/89 war er wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Universität Köln, 1989/1990 Postdoktorand der University of Washington in Seattle (USA) und 1990/91 Postdoktorand am Quantum Theory Project der University of Florida. Nach seiner Habilitation in Theoretischer Chemie am Institut für Physikalische Chemie der Universität Karlsruhe war er dort von 1994 bis 1995 Privatdozent. Seit 1995 ist Jürgen Gauß Professor für Theoretische Chemie an der Johannes Gutenberg-Universität Mainz. 2005 wurde Professor Gauß mit dem höchst dotierten deutschen Wissenschaftspreis – dem Gottfried-Wilhelm-Leibniz-Preis der Deutschen Forschungsgemeinschaft – ausgezeichnet.

„Universität im Rathaus“ ist ein gemeinsames Projekt der Johannes Gutenberg-Universität Mainz und der Stadt Mainz. Seit über 20 Jahren dient der Universität dieses Forum als Brückenschlag vom Campus in die Stadt. Der Bevölkerung einen Einblick in die vielfältigen Facetten der unterschiedlichsten Disziplinen von 2.800 Wissenschaftlern in mehr als 150 Instituten und Kliniken zu geben, ist das Ziel dieser Veranstaltungsreihe. Im Wintersemester 2005/06 erklären Mainzer Wissenschaftler immer an einem Dienstag die Gedankenwelt Albert Einsteins – insbesondere auch in Zusammenhang mit ihren aktuellen Forschungsprojekten. Die Vorträge deuten die Spuren, die Einstein in der Wissenschaft hinterlassen hat, aber auch die Fragen und Rätsel, die er seinen „Erben“ mit auf den Weg gab.