CHARTING TRANSCRIPTIONAL CONDENSATES TO IDENTIFY GENE-REGULATORY EFFECTORS OF MUTANT KRAS (KRAScondensate)

Projektleitung: Georg Winter (CeMM – Forschungszentrum für Molekulare Medizin GmbH)

Mutationen in Ras-Genen gehören zu den häufigsten Veränderungen bei Krebs und verursachen hochaggressive Tumore im Pankreas, Dickdarm und der Lunge. Leider gibt es keine Therapien, die mutierte RAS (RASmut) -Proteine direkt blockieren. Daher haben die meisten Krebsarten, die RAS-Mutationen enthalten, eine schlechte Prognose.

Ein vielversprechender Ansatz zur Umgehung dieses Problems besteht darin, sich auf zelluläre Effektoren zu konzentrieren, die die Aktivität von RASmut-Proteinen in Prozesse umsetzen, die für das Überleben der Krebszelle erforderlich sind. Von besonderem Interesse sind die Effektoren, die Signale in Genaktivität übertragen, die für das Zellwachstum relevant ist. Solche kritischen "Genkontrollschalter" wären ausgezeichnete therapeutische Angriffspunkte, da ihre pharmakologische Hemmung eine Krebszelle von ihrem aktiven Motor, dem mutierten Ras-Protein, abschneiden würde. Um dieses Ziel zu erreichen, ist es erstmals von größter Bedeutung, solche kritischen Schalter zu finden.

Jüngste Erkenntnisse aus der Erforschung menschlicher Genkontrolle haben Aufschluss über eine spezifische biophysikalische Eigenschaft einiger der beteiligten Proteine gegeben. Es wurde gezeigt, dass Genkontrollfaktoren und Co-Aktivatoren spontan eine Flüssig-Flüssig-Phasentrennung durchlaufen können. Dies führt zu einer Kondensatanordnung die die Genregulationsmaschinerie konzentriert, um den Output von Genen zu maximieren, die für das Überleben der Zellen wesentlich sind.

Bisher konnte nur für ein vorgewähltes Kandidatenprotein getestet werden, ob es an solchen "Transkriptionskondensaten" teilnimmt. Darüber hinaus wurden die meisten Experimente nicht in intakten Zellen durchgeführt, sondern in rekombinanten Experimenten. Daher sind die meisten Bestandteile dieser Transkriptionskondensate noch unbekannt. Hier schlagen wir vor, dass sich diese regulatorischen Kondensate krebsspezifisch bilden. Insbesondere nehmen wir an, dass die RASmut-Aktivität ihre Bildung beeinflusst und somit die Aktivität von Krebs-spezifischen Genen hochfährt.

Um Schlüsselkomponenten von Kondensaten zu identifizieren, die bei RAS-mutierten Krebsarten als „Schalter“ wirken, schlagen wir vor, eine neuartige Technologie zu entwickeln um die vollständige Zusammensetzung der transkriptionellen Kondensate unvoreingenommen bestimmen zu können. Die Technologie basiert auf der künstlichen Lokalisierung eines Reporterproteins in einem Kondensat. Dieser Reporter markiert alle proximalen Proteine und Nukleinsäuren chemisch und ermöglicht deren Aufreinigung und Identifizierung. Zusammenfassend wird dieser Ansatz  für die breite wissenschaftliche Community von großem Interesse sein. Hier konzentrieren wir uns auf die Anwendung dieser Technologie zur Messung des Kondensatgehalts von RASmut Krebszellen, um essentielle Genkontrollschalter zu identifizieren die neue Angriffspunkte für zukünftige Therapien darstellen können.


CRAFTS AND CRAFT TRADITIONS IN TIBETAN ARCHITECTURE (CRAFTS-TIBET)

Projektleitung: Hubert Feiglstorfer (Institut für Sozialanthropologie – ISA)

Handwerkstraditionen basieren auf dem lokalen Wissen der Handwerker, das von Generation zu Generation weitergegeben und angepasst wird. Weltweit werden nach wie vor viele Gebäude auf Basis lokaler Handwerkstraditionen errichtet. Obwohl sich rezente Forschungen auf bestimmte Aspekte der Handwerkstraditionen konzentrierten, wurde bisher keine ganzheitliche Untersuchung der an ihrer Transformation beteiligten Prozesse durchgeführt, worauf sich dieses Projekt konzentriert. Im Himalaya sind Handwerkstraditionen immer noch von aktueller Bedeutung, werden jedoch zunehmend durch industriell gefertigte Materialien und standardisierte Konstruktionen bedroht. In diesem Projekt werden die materiellen und immateriellen Eigenschaften und Besonderheiten des Bauhandwerkswesens im westlichen Himalaya untersucht, sowie Faktoren, die ihre Transformation beeinflussen. Dabei wird auch nach Techniken und Materialien gesucht, die Anpassungs- und Anwendungsmöglichkeiten in anderen globalen Zusammenhängen besitzen.

Der innovative Ansatz des Projekts besteht darin, Gebäudetechniken als Ergebnis einer komplexen Synergie von lokalen und äußeren Einflüssen zu betrachten, ausgedrückt durch Handwerker, die eng mit ihren jeweiligen Gemeinschaften verbunden sind. CRAFTS-TIBET betrachtet sowohl die materielle als auch die immaterielle Seite handwerklicher Traditionen. Das Projekt ist in der Anthropologie angesiedelt und bezieht interdisziplinäre Forschungen in Architektur und Materialwissenschaft mit ein, die in ihrer Gesamtheit das Zusammenspiel natürlicher und anthropogener Einflüsse bei der Transformation von Techniken, Materialien und Bauwerken aufzeigen.

Dieses Projekt konzentriert sich auf Tibetisch-sprachige Gebiete in Nordwestindien und Westnepal, basierend auf regionaltypischen Merkmalen dieser Regionen. Aufgrund einer einzigartigen kulturellen Vielfalt und der breiten Palette an natürlichen und anthropogenen Einflüssen bietet die Region des westlichen Himalaya ein hervorragendes Gebiet für umfassende Forschungen über das Wesen von Bautraditionen und damit verbundenen Transformationsprozessen. Dieses Projekt wird am Institut für Sozialanthropologie (ISA) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften angesiedelt sein. Das wissenschaftliche Team wird durch hochqualifizierte Forscher und Forscherinnen auf dem Gebiet der Materialforschung unterstützt. Die Ergebnisse werden für ein breites Spektrum wissenschaftlicher Disziplinen sowie für Angehörige der angewandten Bereiche wie Architektur, Kulturerbe und Bauwesen von praktischer Bedeutung sein.


YOUNG BELIEVERS ONLINE. MAPPING ON- AND OFFLINE IDENTIFICATIONS OF URBAN RELIGIOUS YOUTH (YouBeOn)

Projektleitung: Astrid Mattes (Institut für Stadt- und Regionalforschung – ISR)

YouBeOn ist ein exploratives Forschungsprojekt, dass Zugehörigkeitsverhandlungen religiöser junger Menschen aus städtischem Umfeld in on- und offline Räumen untersucht. Obwohl in europäischen Gesellschaften ein zunehmendes Bewusstsein umwachsende Diversität zu beobachten ist, gibt es immer wieder Versuche dieser Superdiversität eindimensionale Ideen kollektiver Identität entgegenzusetzen. Ganz anders gestalten sich die Lebensrealitäten junger Menschen, die im superdiversen Alltag europäischer Städte aufwachsen und ihre multiplen Zugehörigkeiten flexibel verhandeln. Der narrative Prozess indem solche Verhandlungen stattfinden nimmt viele Formen an und findet dabei zunehmen in entgrenzten digitalen Räumen statt. Obwohl online Aktivitäten eng an offline Aktivitäten geknüpft sind, werden sie bisher in der Forschung meist getrennt wahrgenommen und häufig losgelöst von der wachsenden Politisierung (religiöser) Diversität betrachtet.

YouBeOn untersucht on- und offline Identifikationsprozesse und fragt danach wie selbstidentifizierte religiöse junge Menschen in der superdiversen Stadt multiple Zugehörigkeiten verhandeln. Dabei bauen wir auf das wachsende wissenschaftliche und öffentliche Interesse an Belonging (Zugehörigkeit), sowohl im Hinblick auf Religionszugehörigkeit, als auch in Bezug auf individuelle Zugehörigkeitspolitiken. Wir untersuchen religiöse junge Menschen, da das Zusammentreffen der Differenzkategorien Religion, Alter und race Identifikationsprozesse herausfordert. Anstatt Identitätszuschreibungen als gegeben hinzunehmen werden multiple Zugehörigkeiten bewusster wahrgenommen und in einen Dialog gebracht.

YouBeOn möchte zur Weiterentwicklung und theoretischen Ausarbeitung des Belonging-Konzeptes beitragen und nutzt dafür einen innovativen methodischen Zugang. Durch partizipative Methoden der qualitativen Sozialforschung werden jene junge Menschen, die wir untersuchen, aktiv in den Forschungsprozess miteingebunden und als AkteurInnen im Projekt wahrgenommen. Gemeinsam mit ihnen, wird das ForscherInnen-Team Interviewdaten und Inhalte sozialer Netzwerke analysieren und interpretieren. Ergänzt werden diese Daten durch Gruppeninterviews mit TeilnehmerInnnen. Gemeinsam mit ExpertInnen des „Austrian Center for Digital Humanities“ entwickeln wir eine online frei zugängliche Applikation, die die gesammelten Daten visualisiert. In der YouBeOn Applikation wird es möglich sein, Verbindungen zwischen städtischen Lebensräumen und Identifikationspunkten online zu erkunden. Dadurch kann ein Verständnis von Belonging entwickelt werden, das der Komplexität vielfältiger Zugehörigkeiten religiöser junger Menschen in der Stadt Rechnung trägt.


THE VIENNESE COURT – A PROSOPOGRAPHICAL PORTAL (VieCPro)

Projektleitung: Marion Romberg (Institut für die Erforschung der Habsburgermonarchie und des Balkanraumes – IHB); Maximilian Kaiser (Austrian Centre for Digital Humanities and Cultural Heritage – ACDH-CH)

2017 wurde der 300-jährige Geburtstag von Maria Theresia begangen. Eine Vielzahl an Publikationen, Ausstellungen und Events belegen ein breites wissenschaftliches wie auch öffentliches Interesse an der Kaiserin. Dieses Interesse erstreckt sich auch auf den Wiener Hof als einen Ort, an dem sich Lebenslinien von Tausenden von Menschen – vom Obersthofmeister bis hin zu den Reitknechten und Köchen – verdichten und dessen Geschichte eng mit der Stadt Wien verbunden ist. Die Namen, Lebensdaten, geographischen und sozialen Hintergründe dieser Menschen sind zwar für das 17. und 18. Jahrhundert bereits in früheren Forschungsprojekten erhoben worden, sind bisher aber zum Teil nur schwer zugänglich. Dies gilt insbesondere für die Wiener Hofgesellschaft unter Kaiser Leopold I. (1657–1705), die in ihrer gesamten sozialen Komplexität innerhalb von vier EXCEL-Blättern dokumentiert wurde.

Das Onlineportal „VieCPro“ („The Viennese Court – A prosopographical portal“) soll diese Daten nun For-scherInnen und Öffentlichkeit in innovativ erschlossener Form zugänglich machen. VieCPro als eine virtuelle Forschungsumgebung, entwickelt von einem interdisziplinären Team, wird es ermöglichen, Tausende von prosopographischen Profilen von Hofmitgliedern zu recherchieren. In einer ersten Pilotphase liegt der Fokus auf der Regierungszeit des Großvaters Maria Theresias, Kaiser Leopolds I., dessen Hof zu den prachtvollsten Europas im 17. Jahrhundert zählte.

VieCPro treibt mit der Entwicklung einer Datenbank, die auf dem Einsatz und der Weiterentwicklung der virtuellen Forschungsumgebung des Österreichischen Biographischen Lexikons „APIS“ beruht, sowohl die Modellierung prosopographischer Daten und deren differenzierte Analyse als auch die Entwicklung gemeinsamer Definitionen und Standards voran. Es wird neben Einzelabfragen auch zum Teil interaktive Visualisierungen angeboten, die etwa die Wohnorte eines großen Teils der Einwohner Wiens zwischen 1657 und 1740 räumlich aufbereiten oder quantitative Abfragen zur geschlechtlichen, finanziellen und sozialen Zusammensetzung des Hofes erlauben.

Am Ende des Projektes wird VieCPro nicht nur die Daten zum Hof Leopolds enthalten, sondern ebenfalls vollständige Listen der Hofämter sowie Personal und Kosten des bislang nicht erfassten Wiener Hofes zur Zeit Kaiser Josephs I. (1705–1711). Zwei weitere Testsamples – höchste Würdenträger des Hofes Karls VI. (1711–1740) sowie die digitalisierten Trauungsmatrikel von St. Stephan auf der Plattform Matricula-Online – werden unmittelbar Anknüpfungspunkte an Folgeprojekte bieten.

Mit der Investition in das VieCPro-Team und seiner langfristigen Vision eines digitalen Referenzportals bietet die Akademie ForscherInnen und der breiten Öffentlichkeit ein einzigartiges Instrument, das unser Verständnis des kaiserlichen Hofes als Zentrum politischer Macht und wichtigster Ort der Kommunikation und Interaktion politischer Eliten in der wachsenden Habsburgermonarchie fördern wird.


FRAMES AND UNBOUNDED OPERATORS (FUn)

Projektleitung: Peter Balazs (Institut für Schallforschung – ISF)

Für die numerische Lösung von physikalischen Gleichungen, etwa für die Berechnung der Ausbreitung akustischer Wellen oder die Beschreibung von Messgrößen in der Quantenmechanik, wird oft eine Beschreibung dieser Systeme durch Grundbausteine gesucht. Ein klassischer Ansatz verwendet dafür Orthonormalbasen. So genannte Rahmen (engl. Frames) erlauben die Zerlegung von Funktionen, also etwa von akustischen Signalen, in einer stabilen Art und Weise und ermöglichen gleichzeitig eine viel größere Freiheit bei der Auswahl dieser Bausteine (als mit Basen). Diese Frames können nicht nur für die Darstellung von Funktionen, sondern auch für Operatoren (wie etwa physikalische Systeme) verwendet werden.

Manche Systeme lassen sich jedoch nur durch unbeschränkte Operatoren beschreiben, wie zum Beispiel in der Quantenmechanik. Das bedeutet, vereinfacht gesagt, dass sie nicht überall definiert werden können. Die Verbindung der Frame Theorie und jener der unbeschränkten Operatoren wurde in der Vergangenheit jedoch nur selten untersucht. Das Mathematik-Projekt FUn verbindet diese beiden Theorien.

Abseits von Frames gibt es jedoch auch noch andere Arten von Grundbausteinen, manche davon erlauben keine stabile Transformation mehr. Diese sind dadurch mit unbeschränkten Operatoren sozusagen enger verknüpft.

Im ersten Teil werden wir bestimmte Operatoren benützen, um die Eigenschaften dieser Frames oder anderer Grundbausteine zu beschreiben. Vor einiger Zeit konnte das Projektteam viele Löcher in dieser Klassifizierungsaufgabe schließen. Jedoch blieb einerseits eine Asymmetrie zwischen der Beschreibung mittels des so genannten Analyse Operators und des Synthese Operators. In diesem Projekt FUn werden wir die komplizierte Beschreibung für den Synthese-Operator durch eine einfachere, präzisere und 'schönere' ersetzen.

Andererseits gibt es Eigenschaften von unbeschränkten Operatoren, die noch nicht mit einer entsprechenden Klasse von Bausteinen verbunden sind. Eigenschaften dieser neuen Art von Grundbausteinen werden wir untersuchen.

Im zweiten Teil beschäftigen wir uns mit der Frage der Darstellung von unbeschränkten Operatoren mit verschiedenen Klassen von Bausteinen und welche Eigenschaften diese hat. Bis jetzt konnte das nur für sehr spezielle Operatoren, die, grob gesagt, schon 'beinahe beschränkt' sind, sowie sehr spezielle Klassen von Bausteinen (Orthonormalbasen) durchgeführt werden. Selbst in diesem Fall musste man besonders sorgfältig vorgehen, um Pathologien zu vermeiden. Wir erweitern diesen Ansatz durch Frames und andere Bausteine, insbesondere durch jene die natürlicher mit unbegrenzten Operatoren verbunden sind. Wir lenken damit Lösungsansätze für ein Problem, dessen Bearbeitung in den 1920er Jahren in der Quantenmechanik begonnen hat, in eine neue Richtung.


GLASER VIRTUAL WORLD – ALL ABOUT EDUARD GLASER (GlaViWo)

Projektleitung: Petra Aigner (BAS:IS – Bibliothek, Archiv, Sammlungen: Information & Service)

Österreich, Wien und im speziellen die Österreichische Akademie der Wissenschaften (ÖAW) hat eine lange Tradition in der Südarabienforschung, über ein geographisches Gebiet, das den heutigen Jemen ebenso umfasst wie Teile Saudi Arabiens, des Omans und dessen Kulturen auch enge Bezüge zu Äthiopien pflegten. Diese Kulturen, wie das Königreich Saba, um die es sich hier handelt, deckten eine Zeitspanne von 1000 vuZ bis etwa 600 uZ ab.

Der Österreicher Eduard Glaser sammelte in diesem Bereich wertvolles Material. Seine Hinterlassenschaft umfasst gleichermaßen archäologische Artefakte, Tagebücher, Fotografien, Notizen, Bücher und Artikel. Ein bedeutender Teil dieser Sammlung ist in der ÖAW untergebracht. Dieser wurde und wird in zwei Projekten seit 2015 aufgearbeitet.

Insgesamt ist Glasers Erbe aber über die ganze Welt verstreut und es ist sehr schwierig für Forscher der Südarabischen Epigraphik und Architektur, Ethnologie und Wissenschaftshistorie, ein volles Bild der Sammlung Glaser zu erhalten.

GlaViWo stellt nun alle Informationen über Glaser und seine Sammlung zusammen, speichert sie in einer Datenbank und präsentiert diese im modernsten dzt. denkbaren Weg, und zwar in einer 3D Virtuellen Welt, die dynamisch auf Basis von Benutzer‐Abfragen generiert wird.

Dieser virtuelle – offene(!) – Zugang über das WWW wird nicht nur das Leben der Forscher sehr erleichtern, sondern soll auch junge Leute für das Thema begeistern: wir werden GlaViWo an der bedeutendsten Tagung für das Alte Südarabien (Rencontres Sabéennes) ebenso zeigen wie an Universitäten als Role Model zur Präsentation wissenschaftlicher Sammlungen und auch an Schulen, um das Interesse der Schüler an diesem Forschungsgebiet zu wecken.

Wir bringen mit diesem Projekt die besten Elemente verschiedener Welten zusammen: Glaser Spezialisten, Epigraphiker und Philologen und Experten für 3D Visualisierung. Glücklicherweise sind alle diese Spezialisten, die sich bereits in den Vorgängerprojekten verdient gemacht haben, zur Zeit in Wien.


MACHINE LEARNING FOR THEORETICAL PARTICLE PHYSICS (ML-TPP)

Projektleitung: Wolfgang Lucha (Institut für Hochenergiephysik – HEPHY)

Moderne Machine-Learning-Methoden stecken heutzutage in vielen alltäglichen Technologien, die meisten davon unbemerkt, obwohl manche explizit als „künstliche Intelligenz“ beworben werden.

Dahinter verbergen sich ausgereifte Computermodelle, die auf großen Datenmengen basieren. Auch in der Wissenschaft werden aus Daten Modelle, Hypothesen und Theorien. Unter den größten Vorteilen der letzteren rangiert die Möglichkeit, einfache Prinzipien zum Verständnis und zur Reproduktion der Daten zu finden.

Während man eine gute Beschreibung von Daten meist recht direkt finden kann, benötigt man Argumentation, um die zugrunde liegenden Prinzipien zu finden. Machine-Learning-Methoden sind exzellent bei der Beschreibung von Daten, jedoch fehlt es noch an deren Einsatz zur Erzeugung auch von Verständnis.

Das gegenständliche Vorhaben zielt auf die Anwendung von Machine-Learning-Methoden in der theoretischen Teilchenphysik, in letzter Konsequenz im Hinblick auf Verständnis. Auf dem Weg dorthin folgen wir drei Richtungen, welche die Aspekte Daten und Verständnis verschieden stark beinhalten.

Die erste Richtung verwendet Machine-Learning-Modelle, um herkömmliche numerische Methoden der theoretischen Teilchenphysik zu ergänzen. Dabei starten wir in der theoretischen Hadronenphysik, welche z.B. die Eigenschaften der Atomkernbausteine Proton und Neutron beschreibt. Der Hauptvorteil hier ist die Schnelligkeit und Effizienz von Machine-Learning-Methoden, wenn man solche Modelle mit herkömmlichen Techniken kombiniert. Dadurch lassen sich Rechenzeiten verkürzen, und umfangreichere Berechnungen werden ermöglicht.

Die zweite Richtung setzt Machine-Learning-Methoden direkter ein, nämlich zum Lösen der einschlägigen Gleichungen, anstatt deren Lösungen zu modellieren. Der Vorteil dabei ist, dass man keine aufwändigeren Methoden mehr benötigt, um Daten zum Trainieren der Machine-Learning-Modelle zu generieren.

Die dritte Richtung ist der direkte Einsatz von Machine-Learning-Methoden zum Auffinden neuer Prinzipien und von Verständnis, genauso wie es auch ein Mensch täte. Diese Richtung ist die schwierigste, aber auch vielversprechendste diese Vorhabens.

Zusammenfassend wollen wir, ausgehend von unserer unmittelbaren Expertise, das Potential von Machine-Learning-Methoden in der theoretischen Teilchenphysik für rechnerische und konzeptionelle Probleme untersuchen. Da diese Methoden weit verbreitet sind, sind unsere Resultate ihrem Wesen nach mit ziemlicher Sicherheit von beträchtlichem interdisziplinären Nutzen.


BAYESIAN RECONSTRUCTION OF POPULATIONS AND VITAL RATES BY EDUCATIONAL ATTAINMENT (BayesEdu)

Projektleitung: Dilek Yildiz (Institut für Demographie – VID)

The research will be disseminated to a wide variety of audiences, both substantive and methodological. We will produce papers and give presentations at international conferences that describe the comparisons, methodology for combining data, methods and results. Potentially new insights into the relation between educational attainment and vital rates might be uncovered during the fertility and mortality models development. Estimates of true population counts and vital rates by educational attainment will be made openly available online. Our methodological contributions to combine demographic data sources in a consistent way, and produce consistent time series data are much needed both for researchers and policy makers to evaluate the effects of previous education and health interventions in developing countries. We believe that our methodological contribution will have a relevant impact for all the social science applications that require statistical inference from different data sources with different measurement errors and biases.


USING HYDROGEN AS A REVERSIBLE ALLOYING ELEMENT TO UNRAVEL FUNDAMENTAL QUESTIONS OF NANOPLASTICITY (REVEAL)

Projektleitung: Oliver Renk, Jürgen Eckert (Erich-Schmid-Institut für Materialwissenschaft – ESI)

Nanomaterialien können heute durch verschiedene Verfahren als Massivmaterialien synthetisiert werden. Durch deren ausgezeichnete mechanische und funktionale Eigenschaften wurde diese Materialklasse bereits seit mehreren Jahrzehnten intensiv erforscht. Trotz dieser Vielzahl an Forschungsarbeiten verbleiben die Ursachen vieler Phänomene und Messungen nach wie vor kontrovers diskutiert. Ein Grund dafür liegt darin, dass die mechanischen Eigenschaften von nanokristallinen Metallen anders als bei konventionellen, grobkörnigen Proben von einer Vielzahl an Variablen massiv beeinflusst werden können. So können zum Beispiel Anreicherungen von Legierungselementen oder lokale Umordnungsprozesse von Atomen an den Korngrenzen die mechanischen Eigenschaften abgesehen von der Korngröße massiv beeinflussen. Dies führt dazu, dass für Proben gleicher Korngröße je nach Reinheit oder Herstellungsbedingungen, extrem unterschiedliche Eigenschaften gemessen werden können.

Da die Korngröße von nanokristallinen Materialien bis jetzt nur durch eine Veränderung der Prozesstemperatur oder den Zusatz von Legierungselementen verändert werden kann, werden damit auch immer Variablen verändert die abgesehen von der Korngröße die mechanischen Eigenschaften möglicherweise stark beeinflussen können. Darum war es bis jetzt unmöglich intrinsische Größeneffekte in Nanomaterialien zu messen und zu verstehen, was auch die erwähnten Diskrepanzen zwischen verschiedenen Forschungsergebnissen erklärt.

Das vorliegende Projekt erlaubt es nun mit einem innovativen Forschungsansatz diese Schwierigkeiten zu überwinden. Wasserstoff wird als reversibles, vorübergehendes Legierungselement genutzt und verschwindet nach der Herstellung des Nanomaterials. Je nach Wasserstoffgehalt der Proben können so nanokristalline Proben mit unterschiedlichen Korngrößen eingestellt werden, ohne die Reinheit oder die Prozessbedingungen ändern zu müssen. Die Verfügbarkeit Proben gleicher Reinheit und Herstellungsbedingungen jedoch unterschiedlicher Korngröße, erlaubt es nun zum ersten Mal gezielt Größeneffekte in Nanometallen zu verstehen und garantiert völlig neue Einblicke in die Welt der Nanoplastizität.


MAPPING MEDIEVAL PEOPLES: VISUALIZING SEMANTIC LANDSCAPES IN EARLY MEDIEVAL EUROPE (MMP)

Projektleitung: Walter Pohl, Veronika Wieser (Institut für Mittelalterforschung – IMAFO)

Im Verlauf des Frühmittelalters entwickelten sich auf dem Gebiet des ehemaligen weströmischen Reiches neue politische und religiöse Gemeinschaften. Ethnische Identität stellte dabei eine Schlüsselkategorie in der Formierung und Neuorganisation der sogenannten barbarischen Königreiche dar: Sie war Mittel der Integration und/oder Exklusion und konnte dazu verwendet werden, um politische Herrschaft zu legitimieren und zu stabilisieren. Ethnische Zuschreibungen waren dabei aber keineswegs fest definiert, wie auch „römisch“ und „barbarisch“ nicht eindeutig voneinander abgrenzbar waren. Im Gegenteil, auch vermeintlich offensichtliche Kennzeichnen unterschiedlicher Herkunft wie Sprache, Kleidung oder Waffen waren keine verlässlichen Kriterien der Zuordnung. In der Forschung der letzten Jahrzehnte hat man daher verstärkt die Vielfalt und Veränderlichkeit ethnischer Identitätskonzepte und ihrer Terminologie in den Blick genommen. Daraus hat sich eine Reihe neuer Forschungsfragen ergeben: Wie und wann veränderten sich ethnische Begriffe und ihre Bedeutungen? Teilten Zeitgenossen zu einem bestimmten Zeitpunkt in der Geschichte ein gemeinsames Verständnis von ethnischer Identität? Wie wirkmächtig waren diesen ethnischen Zuschreibungen im zeitgenössischen Kontext überhaupt?

An dieser Stelle setzt das Projekt Mapping Medieval Peoples (MMP) an. Mithilfe von Methoden aus dem Bereich der Digital Humanities soll ein neuer, innovativer Zugang zu diesen Fragen erarbeitet werden. Im Zentrum des Projekts steht die Visualisierung des semantischen Netzwerks ethnischer Terminologie in spätantiken und frühmittelalterlichen Quellen. Dabei sollen die Vorstellungswelten der damaligen Autoren veranschaulicht werden, wodurch ermöglicht wird, die Verbindungen zwischen Ethnonymen, Vorstellungen von politischer Gemeinschaft und bestimmten wertenden Zuschreibungen während des Mittelalters gemeinsam zu analysieren. Dabei sollen Bedeutungsänderungen in der Terminologie wie auch Veränderungen in der Wahrnehmung der Welt deutlich werden.


QUANTUM REFERENCE FRAMES FOR QUANTUM FIELDS (QRFQF)

Projektleitung: Časlav Brukner, Markus Aspelmeyer, Luis Cortés Barbado (IQOQI Wien – Institut für Quantenoptik und Quanteninformation)

The description of nature by physics is always done relative to a reference frame. As an example, if some person sees a train coming into a station, the passengers inside the train will describe the station as approaching them in the opposite direction. In our everyday life, we consider the earth under our feet as a privileged reference frame, which determines what really moves and what does not. But with regard to physics, both descriptions of the motion are equally valid. This fact becomes very important when we study physics in regimes such as space exploration and astronomy, but also in the microscopic world.

In any experiment, reference frames must be concrete physical objects (a station, a train). However, when we go down into the microscopic world, the physical objects we encounter (molecules, atoms, subatomic particles) behave very differently to those in our macroscopic world. They do not obey the laws of classical mechanics, as a train or a station or a passenger do; but rather those of quantum mechanics, which are way more counter-intuitive. For example, these particles are not localized in a well defined position, but rather spread in space, with some probabilities of being found in different places (what is called superposition); and the properties of a particle might be entangled with those of another.

Despite this quantum world being so different, until recently any physical description of it was done relative to reference frames that ideally had the properties of the objects in the macroscopic world. Usually, the macroscopic reference frame chosen was the lab in which the experiment takes place. But, if the physical objects in this world are quantum, should not the reference frames that we use for describing them also be quantum objects? In other words, could we consider what happens when we move to the reference frame of a quantum particle (a Quantum Reference Frame, or QRF), and think of how the rest of the world is described with respect to it? Some recently published works have already given affirmative answers to these questions, and with surprising results: in the quantum world, not only positions or velocities are relative, but also phenomena such as superposition or entanglement.

If we go deeper into the quantum theory, we realize that these subatomic particles we saw are just excitations of the most fundamental physical systems we know so far: the quantum fields. This is why quantum particles can be also annihilated and created. The next step seems natural: Could we jump into the reference frame of a quantum field, and see how quantum fields describe each other in their respective reference frames? Giving an affirmative answer to this question is the aim of this project. We expect to find new results on QRF peculiar to the reality of fields, such as the dependence of the number of particles on the reference frame. The results will surely provide a deeper insight both into QRFs and into the theory of quantum fields.

Kontakt

Dr. Alexander Nagler
Forschungsförderung – Nationale und Internationale Programme
alexander.nagler(at)oeaw.ac.at
T +43 1 51581 1272