Robert Weis

Kirchhoff-Institut für Physik

Das Kirchhoff-Institut für Physik (KIP) trägt den Namen eines herausragenden Physikers des 19. Jahrhunderts: Gustav Robert Kirchhoff, der 21 Jahre in Heidelberg wirkte. Seine weithin berühmten Vorlesungen über experimentelle und theoretische Physik zogen viele Studenten hierher. Kirchhoffs theoretische und experimentelle Forschungen sind außerordentlich vielseitig, sie umfassen elektrische, magnetische, optische, elastische, hydrodynamische und thermische Vorgänge. Allgemein bekannt sind seine Gesetze zur Verzweigung von Strömen. In die Heidelberger Zeit fällt die Entdeckung der Spektralanalyse zusammen mit Robert Wilhelm Bunsen und deren Anwendung auf die Sonnenstrahlung, mit der Kirchhoff die Astrophysik begründete, sowie die Formulierung des Strahlungsgesetzes, das zum Tor für die Quantenphysik wurde. Dieser Vielseitigkeit fühlt sich das KIP verpflichtet.

Ruperto Carola Ringvorlesung 200 Jahre Gustav Kirchhoff

Freigeist. Pionier. Visionär: Die wissenschaftlichen Erkenntnisse Gustav Kirchhoffs sind noch heute für viele aktuelle Forschungsthemen von großer Bedeutung. Der herausragende Physiker (1824 bis 1887) ebnete als Begründer der Spektralanalyse im 19. Jahrhundert nicht nur den Weg für die moderne Astrophysik, auch die Umweltphysik, die moderne Atom- und Molekularphysik, die Chemie und die Quantenphysik setzen die Spektroskopie bis heute ein. Und ohne Kirchhoffs Regeln für elektrische Netze wären die Chipentwicklung und die Analyse elektrischer Schaltungen nicht denkbar.

Die Ruperto Carola Ringvorlesung im Sommersemester 2024 aus Anlass des 200. Geburtstags von Gustav Kirchhoff, der mehr als 20 Jahre als Professor an der Universität Heidelberg forschte und lehrte, ermöglicht – neben einer historischen Einführung in Leben und Werk Kirchhoffs – Einblicke in Bereiche der modernen Forschung, auf die das Kirchhoffsche Wirken bis heute Einfluss hat.

Physikalisches Kolloquium

10. April 2025 17:30 Uhr  Tipping phenomena in the climate system

Prof. Dr. Henk Dijkstra, Physical Oceanography, University of Utrecht, mehr...

Aktuelle Mitteilungen

Special CQD Seminar given by Felix Werner,College de France, Monday, the 10th of February, 16:30 p.m.,Goldbox

Next CQD special seminar will be given by Felix Werner, Laboratoire Kastler Brossel, Ecole Normale Superieure & College de France

 

Please note the place and time: Monday, the 10th of February, 16:30 p.m., PI, INF 226, K 1-3, Goldbox

 

The seminar will be about: Three-body contact for fermions

Felix Werner, Laboratoire Kastler Brossel, Ecole Normale Superieure & College de France

 

The resonant Fermi gas, i.e. two-component fermions in 3D interacting by a short-range

potential of large scattering length a2 , is a textbook model describing cold atoms near

a Feshbach resonance.

A key quantity is the 2-body contact C2 , which determines e.g. the number of nearby

fermion pairs, the tail of the single-particle momentum distribution, the derivative of the

energy with respect to a2 , or the 2-body loss rate [1,2] .

Based on the non-trivial power-law scaling of the 3-body wavefunction at short distances,

we introduce the three-body contact C3 , in terms of which we express e.g. the number

of nearby fermion triplets, or the large-momentum tail of the two-particle momentum

distribution. The formation rate of deeply bound dimers by three-body recombination is

expressed in terms of C3 and a parameter a3 defined through the asymptotic behavior

of the zero-energy 3-body wavefunction at distances between the range and |a2| [3].

We compute C3 to leading order in the non-degenerate limit for the homogeneous gas,

using the exact 3-body wavefunction at the unitary limit a2 = ∞, and a diagrammatic

approach at negative a2 . In the Feynman diagram technique, the three-body shortdistance

power-law scaling comes from a large-wavevector tail of the 3-body T-matrix [4].

It is an open challenge to measure C3 and a3 experimentally, and to compute C3 in the

degenerate regime.

 

[1] S. Tan, Ann. Phys. 323, 2952 (2008); ibid. 323, 2971 (2008)

[2] E. Braaten and L. Platter, Phys. Rev. Lett. 100, 205301 (2008)

[3] F. Werner and X. Leyronas, Comptes Rendus Physique 25, 179 (2024)

[4] X. Leyronas and F. Werner, in preparation


 

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