Die große Stärke der Wissenschaft und damit auch der Physik ist die Beschreibung, das Verstehen und das Vorhersagen von Prozessen in der Natur. Doch bei chaotischen Prozessen wird diese große Stärke auf die Probe gestellt. Wann wird eine laminare Strömung plötzlich turbulent? Wie kann das Verhalten eines simpel aussehenden Doppelpendels vorhergesagt werden? Und was sind die Wetterbedingungen im nächsten Monat? Alle diese beispielhaften Fragen sind nicht zufriedenstellend beantwortbar, obwohl die zugrundeliegenden physikalischen Prozesse bekannt sind.

Eine Welt, in der die mikroskopischen Kräfte und Interaktionen zwischen allen Atomen sehr gut verstanden sind, bleibt also dennoch unvorhersehbar. Und das mit rein klassischer Physik, auch ohne quantenmechanischen Zufall. Berühmt ist der Gedanke, dass der Flügelschlag eines Schmetterlings einen Tornado auf der anderen Erdhalbkugel auslösen kann, in chaotischen Systemen also kleine Änderungen in der Ausgangsbedingung zu sehr großen Effekten am Ende führen können. Alle noch so kleinen Änderungen zu berücksichtigen ist aber praktisch unmöglich. Ist die Physik als Wissenschaft damit hier also am Ende?

Nein, zum Glück nicht. Dieser Kurs taucht tiefer ein und erarbeitet, welche Strukturen sich hinter Chaos verbergen. Hierzu wird zunächst das mathematische Handwerkszeug erarbeitet, mit dem sich chaotische Prozesse beschreiben lassen. Aufgeteilt in die drei Säulen der Physik, Theorie, Experiment und Simulation, werden die Teilnehmerinnen und Teilnehmer anschließend in Gruppenarbeit verschiedene Perspektiven auf das Chaos einnehmen.