Acht SNF Starting Grants für ETH-Forschende

Diana Aude Craik ist experimentelle Atomphysikerin. In ihrem Projekt will sie die Grenzen des sogenannten Standardmodells der Teilchenphysik ausloten. Mathematische Symmetrieprinzipien bilden ein wichtiges Ger¨¹st dieses Modells. Es ist jedoch bekannt, dass einige dieser Symmetrien in der Realit?t gebrochen werden. Einen dieser bekannten Symmetriebr¨¹che, die sogenannte Parit?tsverletzung, will Aude Craik mit bisher unerreichter Genauigkeit messen. Sie wird dazu gefangene Barium-Ionen mit einer von ihr entwickelten hochpr?zisen Messmethode untersuchen. Die Ergebnisse k?nnten Hinweise auf neue Teilchen oder neue fundamentale Kr?fte der Physik geben und die quantenphysikalischen Messtechniken verbessern.

Ein Plasma ist ein dynamisches Gemisch frei beweglicher geladener Teilchen. Befinden sich diese Teilchen in einem Magnetfeld, kommt es zu komplexen Wechselwirkungen zwischen diesen Teilchen. Die Wechselwirkungen sind sowohl durch die Dynamik der Bewegung als auch durch die Ordnung durch das Magnetfeld gekennzeichnet. Ein ganzes Forschungsgebiet der Mathematik ¨C die kinetische Theorie ¨C besch?ftigt sich mit der Beschreibung solcher Systeme. Mikaela Iacobelli ist Professorin am Departement Mathematik. In ihrem Projekt wird sie f¨¹r diesen Forschungsbereich wichtige mathematische Grundlagen erarbeiten, prim?r dazu, wie in solchen Systemen Energie zwischen den Teilchen ¨¹bertragen wird und wie die Systeme einen stabilen Gleichgewichtszustand erreichen. Diese Beitr?ge werden auch der Erforschung der Kernfusion und ihrer Anwendung zur Energiegewinnung zugutekommen.

Sarah Meissner erforscht, wie der Aktivierungszustand des Gehirns reguliert wird und wie er mit dem psychischen Wohlbefinden zusammenh?ngt. In den letzten Jahren hat sie eine Biofeedback-Methode entwickelt, die die Pupillengr?sse als Indikator f¨¹r diesen Aktivierungszustand nutzt. In ihrem Starting-Grant-Projekt wird sie die Mechanismen dieser Methode genauer erforschen. Ausserdem wird sie untersuchen, ob sich die Methode als nicht-invasive und nicht-medikament?se Intervention zur Ver?nderung von Angst- und schlafbezogenen Erregungszust?nden eignet.

Der Neurowissenschaftler Timoth¨¦e Proix erforscht, wie unser Gehirn Sprache verarbeitet. In seinem Projekt will er die neuronalen Mechanismen ergr¨¹nden, mit denen wir einzelne Laute zun?chst zu W?rtern und dann zu komplexen S?tzen kombinieren. Diese Mechanismen will er mit mathematischen Prinzipien beschreiben. Diese sollen helfen, besser zu verstehen, wie unser Gehirn Sprache verarbeitet. Auch St?rungen in diesen Prozessen k?nnen so besser verstanden werden. Dies soll neue Ans?tze f¨¹r die Behandlung von Sprachst?rungen nach einem Schlaganfall erm?glichen. Schliesslich k?nnten diese Prinzipien genutzt werden, um neuartige Computer zu entwickeln, die Sprache ?hnlich wie das menschliche Gehirn verarbeiten und viel energieeffizienter sind als unsere heutigen Computer.

Benedikt Soja ist Professor f¨¹r Weltraumgeod?sie, also f¨¹r die Vermessung der Erde und ihrer Atmosph?re mithilfe von Satelliten. Mit seinem Starting Grant m?chte er ein neues Konzept entwickeln, um basierend auf Signalen des GPS-Satellitensystems Wasserdampf in der Atmosph?re zu messen. Er wird dazu kosteng¨¹nstige GPS-Empf?nger entwickeln, die so empfindlich sind, dass sie auf Wasserdampf in der Atmosph?re reagieren. Um die Machbarkeit zu zeigen, wird er mithilfe von Citizen Science rund um Z¨¹rich ein System von 200 Stationen platzieren. Es soll lokal Wasserdampf messen und bessere Niederschlagsprognosen sowie ein Fr¨¹hwarnsystem f¨¹r extreme Wetterereignisse erm?glichen.

Mikroorganismen spielen sowohl bei der Produktion als auch beim Abbau des stark klimawirksamen Treibhausgases Methan eine wichtige Rolle. Die molekularen Mechanismen des Methanstoffwechsels in diesen Mikroorganismen sind noch wenig erforscht. Marie Sch?lmerich ist Professorin f¨¹r Umweltmikrobiologie. In ihrem Projekt wird sie untersuchen, wie bestimmte genetische Elemente den Methanstoffwechsel in diesen Organismen regulieren. Ausserdem wird sie die Wiedervern?ssung von Mooren untersuchen, die derzeit aus Klimaschutzgr¨¹nden praktiziert wird. Sie interessiert sich f¨¹r die Auswirkungen dieser Praxis auf die Populationen der in den Mooren lebenden Mikroorganismen sowie deren Genetik. Ihre Ergebnisse werden die Klimawirksamkeit von Moorrenaturierungen unterst¨¹tzen. Schliesslich k?nnten sie auch bei der Entwicklung von Impfstoffen gegen methanbildende Mikroorganismen im Magen von K¨¹hen hilfreich sein.