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omega tau science & engineering podcast — Science & Medicine
omega tau science & engineering podcast

Wissenschaft und Technik im Kopfhoerer / Science and Engineering in your Headphones

Latest Episodes:

364 - Physics beyond the Standard Model Mar 06, 2021

Show notes

Guest: Valerie Domcke Host: Markus Voelter Shownoter: Andy Joiner

A while ago we had a whole series about LHC, ATLAS and particle physics in general. Despite all we know about what our world is made of and the explanatory power of the standard model, there is also a variety of open questions and currently unexplained phenomena. These include dark matter, dark energy, the neutrino mass, the CP violation, the hierarchy problem, and of course the unification of the standard model with gravitation. In this episode, CERN’s Valerie Domcke explains what it’s all about.

Introduction

00:03:11

Physics Beyond the Standard Model | Valerie Domcke | CERN | Particle Physics | Cosmology | Standard Model

Dark Matter

00:05:31

Dark Matter | Matter | Gravity | Radiate | Black Hole | Bend Light | Interaction | Neutrino Detector | Weak Interaction | Parameter Space | Free Parameter | Mass/Charge/Spin | Xenon | WIMP | Axions | Strong CP Problem | QCD | Primordial Black Hole | Supersymmetric WIMP | General Relatively | Bullet Cluster

Dark Energy

00:22:20

Dark Energy | Accelerated Expansion of the Universe | Red Shift | Cosmological Constant | Einstein's Biggest Blunder | Vacuum Energy | Cosmic Microwave Background (CMB) | Opaque Universe | Quintessence | Multiverse | String Theory

Neutrino Mass

00:39:45

Neutrino Mass | Left Handed/Right Handed Particles | Quantum Charge | Generation | KATRIN Experiment

CP Violation

00:47:47

CP Violation | Antimatter | Hydrodynamics Equations | Annihilate | Electrogenesis | Antiparticle | Yukawa Coupling | Baryon number | Leptogenesis | Baryogenesis | Higgs Field | C-Symmetry | Parity | Quantum Field Theory | Grand Unified Theory

Hierarchy Problem 01:08:45

Hierarchy Problem | Fermion | Gauge Boson | Loop Corrections | Planck Scale | Supersymmetry | Slepton | LEP Experiment | WIMP Miracle

Unification with Gravitation

01:24:16

Graviton | Classical Theory | Discretized | String Theory | Local Minimum

Close

01:30:59

Mathematica | Analytical Analysis | Differential Equations | Simulation

363 - Eigenbau Pitts Model 12 Feb 21, 2021

Show notes

Gast: Steffen Keppler, Clemens Nitschke Host: Markus Völter
Shownoter: Thomas Machowinski

Drei Fliegerkollegen auf dem Messelberg haben sich den Bausatz einer Pitts Model 12 gekauft und das Flugzeug über die letzten Jahre selbst zusammengebaut. In der Episode ich mit Steffen und Clemens über das Flugzeug an sich, den russischen Sternmotor mit reichlich Leistung in der Nase, wie man sein Flugzeug selbst baut und wie das mit Erprobung und Zulassung läuft. Bilder vom Flieger gibt es auf omega tau photo.

Einführung mit Steffen und Clemens

00:02:12

Curtis Pitts (englisch) | Pitts Model 12 (englisch) | Wedenejew M14 Flugmotor

Inhalt eines Bausatz und Zulassung

00:17:39

Selbstbauluftfahrzeug

Frustmomente beim Bau

00:41:20

Oskar-Ursinus-Vereinigung

Erstflug

00:46:41

Christen Eagle "Nachfolger"

Ausblick

00:56:54

362 - Materialseilbahnbau bei Holcim Feb 07, 2021

Show notes

Gast: Andreas Junginger, Gerald Massini, Arno Schweiger, Jan Böttcher, Bruno Inderbitzin, Dirk Moll, Beat Bossi
Host: Markus Völter Shownoter: Bastian Hundt

Letzten Herbst hat Holcim an ihrem Steinbruch Plettenberg bei Dotternhausen eine neue Materialseilbahn installiert. Das besondere daran war, dass die Masten der Bahn per Hubschrauber gesetzt wurden. In dieser Episode besprechen wir die verschiedenen Aspekte des Bahnbaus. Kontext zum Steinbruch und zur Materialseilbahn liefern Andreas Junginger und Gerald Massini (Holcim), und über Zulassung und Auslegung der Bahn spreche ich mit Arno Schweiger (Seilbahnprofi). Dann spreche ich mit Flughelfer Jan Böttcher und Pilot Bruno Inderbitzin über die Montage per Hubschrauber und die Ka-32 bei Heliswiss International. Danach unterhalte ich mich mit Dirk Moll (Ro-tec) über Abnahme und Sicherheit sowie über die Steuerung der Bahn mit Beat Bossi (SISAG).

Ich habe viele Bilder gemacht, siehe omega tau photo.

Vorstellung von Holcim mit Andreas Junginger

00:03:48

Holcim | Steinbruch | Tongrube | Ölschiefer | Zementklinker | Zement | Kalkstein | Zementwerk | OT221 Seilbahnen | News Meldung von Holcim | Seilbahn | Materialseilbahn

Einführung in die Montage per Helikopter durch Gerald Massini

00:16:20

Helikopter | Kamow Ka-32 | Heliswiss | OT349 Großkrane | Turmkran | Lorenseilbahn | Bartholet

Zulassung und Auslegung der Seilbahn mit Arno Schweiger

00:35:09

Ingenieurbüro Schweiger | Planfeststellungsverfahren | Commercial off-the-shelf | Tragseil | Litzenseil

Montage der Seilbahn am Flugtag mit Flughelfer Jan Böttcher

01:00:53

Heliswiss International | Heliswiss | Kerosin | Koaxialrotor | Kamow Ka-32 | Fenestron | Kamow

Fliegen der Ka-32 mit Bruno Inderbitzin

01:27:08

Super Puma AS 332 | Heckrotor | Drehmoment | Hubschraubertriebwerk

Abnahme und Sicherheit mit Dirk Moll

02:00:32

Rotec GmbH | Bauabnahme | Bremsen | Sicherheitsbremse | Visuelle Seilprüfung | Magnetinduktive Seilprüfung | Spleiß | Drahtseil | Seilsicherheit

Seilbahnsteuerung mit Beat Bossi

02:40:47

SISAG | Leitner | Doppelmayr | Europäische Seilbahnverordnung | SPS | Lichtwellenleiter

361 - Epidemiologische Modellierung (Teil 1) Jan 30, 2021

Show notes

Gast: Dirk Brockmann Host: Markus Völter Shownoter: Markus Völter

Ich habe mich mit Professor Dirk Brockmann über die mathematische und computergestützte Modellierung der Ausbreitung von Infektionskrankheiten unterhalten. Wir sprechen über Modellierungsansätze wie Differentialgleichungen und Agentenbasierte Simulationen, die Herausforderungen durch Rückkopplungen und verschiedene Ansätze wie man die Vertrauenswürdigkeit von Modellen bewerten kann. Wir planen in naher Zukunft einen zweiten Teil und freuen uns auf Eure Fragen auf Basis dieser Episode.

Dirk Brockmann | Dirk Brockmann an der HU | Dirk Brockmann's Gruppe am RKI | Complexity Explorables | Statistische Physik | Physik dynamischer Systeme | Populationsdynamik | Mobilitätsnetzwerke | Mobilfunkdaten | Rückkopplung | Differentialgleichungen | Monte-Carlo Simulation | Stochastische DGL | Bob May: "Uses and Abuses of Mathematics in Biology" | Ideales Gas | Emergenz | Edsger Dijkstra | Ameisenverhalten | Schwarmverhalten | Reduktionismus | Sebastian Funk, Vincent Jansen: "Ebola: the power of behaviour change" | Gittermodell | R Wert | Selbstorganisierte Kritikalität | Szenarien vs. Vorhersage | Autokorrelationszeit | Sensitivitätsanalyse | Strukturelle Stabilität | Theorie dynamischer Systeme | Unabhängige Validierungen | Kontaktnetzwerke | Power Law | Superspreader

360 - Bewusstsein bei Raben Jan 16, 2021

Show notes

Gast: Andreas Nieder Host: Markus Völter Shownoter: Fabian Zeisberger

Haben Tiere Bewusstsein? Und was genau ist das überhaupt? In dieser Episode sprechen wir mit dem Tierphysiologe Andreas Nieder von der Uni Tübingen über seine Forschung mit Raben, und konkret, wie man herausbekommen kann, ob diese Vögel Bewusstsein besitzen. Wir sprechen dabei sowohl über die Frage was Bewusstsein überhaupt ist und welche Arten man unterscheiden kann, und natürlich auch über die konkreten Experimente mit denen Andreas Nieder die Frage nach Bewusstsein bei Raben beantworten will.

Vorstellung von Prof. Dr. Andreas Nieder und Einführung

00:03:24

Lehrstuhl für Tierphysiologie | Physiologie | Rhesusaffe | Aaskrähe | Endhirn | Großhirnrinde | Intelligenz

Bewusstseinsdefinitionen

00:06:56

Bewusstsein | Kreativität | Daniel Dennett | Qualia | OT 357 Rettungshunde | OT 356 Falknerei | Künstliche Intelligenz

Experimente zum Bewusstsein von Krähen

00:19:25

Korrelat | Instinkt | P-Wert | Schließende Statistik | Wille | Thomas Nagel

Weitere Experimente mit Rabenvögel

00:42:31

Neukaledonische Krähe

Messung der Gehirnaktiviäten und Haltung der Krähen

00:49:00

Aussichten

00:55:27

359 - Modern Fission Reactors Jan 04, 2021

Show notes

Guest: Jacopo Buongiorno Host: Markus Voelter Shownoter: Andy Joiner

In this episode we take a look at newer generations of fission reactors, those that are currently being developed or researched. Our guest is Jacopo Buongiorno of MIT. We discuss some of the high-level goals of these new reactors, such as increased safety and efficiency, and then look at a few of the interesting new designs and how they realize these goals. We also briefly cover some of the policy arguments around keeping fission in the mix for combatting climate change.

Introduction

00:08:18

Jacopo Buongiorno | Nuclear Science and Engineering | MIT | Advanced Nuclear Technology | Reliability | Decarbonization | Fission | Fusion | Nuclear Power Plant | Primary Energy Source | Turbine | Electric Generator | Grid | Condenser | Reactor Core | Uranium | Nuclear Binding Energy | Chernobyl | Meltdown | Cooling | Intrinsically Unstable | Radioactivity | Decay Heat | Redundancy | Passive Safety | Control Rods | Irradiated | 3-Mile Island | 3-Mile Island | Retrofitted

Existing Reactors

00:20:28

Light-Water Reactor | Pressurized Water Reactor | Boiling Water Reactor | Radioactive Waste | Decommissioning | Lifecycle Cost | Final Repository | Dry Casks | Energy Mix | Renewables | CO2 Emissions

Small Modular Reactors

00:37:39

Small Modular Reactors | Mass Production | Neutron Spectrum | Thermal Neutrons | Moderator | Uranium Dioxide Pellets in Rods | AP1000 | Common Cause Failure | Previous German Episode on Nuclear Power Plants

High Temperature Reactors 00:49:41

TRISO | Pebble Bed | Molten Salt Reactor | Fast Reactor

Micro Reactors

01:07:24

Micro Reactor | 40ft Container | Heat pipe | Desalination | Breeder | Burner | Plutonium | Reprocessing

Safety

01:23:46

Negative Void Reactivity Coefficient | Criticality | Critical Mass

Listener Questions

01:33:44

Instrumentation | Modeling | Indirect Measurement

Big picture

01:39:14

NuScale Power | Thermal-Hydraulics | Two-Phase Flow

358 - Der menschliche Faktor (bei Unglücken) Dec 21, 2020

Show notes

Gast: Markus Völter Host: Lothar Bodingbauer Shownoter: Pascal Becker

Verkehrte Welt: in dieser Koproduktion mit der Physikalischen Soiree spricht deren Host Lothar Bodingbauer mit mir über den menschlichen Faktor bei Unglücken und Katastrophen. Wir sprechen über die verschiedenen Arten des Zusammenspiels Mensch-Maschine, Robuste Systeme, Überlastung des Operators durch zu viel Komplexität, Fehlerkultur und vieles mehr. Viele der Beispiele kommen — Surprise, Surprise — aus der Luftfahrt und der Software.

Vorstellung

00:09:18

Physikalische Soiree | Lothar Bodingbauer (Omega tau - Großrechner und Simulation) | Pakistanisches Atomprogramm | Joe Rogen

Menschlicher Faktor bei Katastrophen

00:20:15

(Benjamin A. Berman - The Limit of Expertise) | Menschliches Versagen | Swiss Cheese Model | Instrumentenflug | Getting behind the Aircraft | Hapag-Lloyd-Flug 3378 | Air-France-Flug 447 | Crew Resource Management | Anstellwinkel | Bremsklappen | Go Fever | US-Airways-Flug 1549 | Gesamtrettungssystem | Traffic Alert and Collision Avoidance System (TCAS) (Omega tau - Großkrane 1 | Omega tau - Großkrane 2)

Menschlicher Faktor bei Software

01:13:26

Emergenz | Model Checking (Omega tau - Volocopter) | Ada | Fehlerkultur (Omega tau - Aviation Incident Reporting at CHIRP) | Boeing MCAS

357 - Rettungshunde Dec 03, 2020

Show notes

Gast: Michael Berger Host: Markus Völter, Nora Ludewig
Shownoter: Nora Ludewig

Ende Oktober haben wir die Rettungshundestaffel der Malteser Schwäbisch Gmünd bei einer Traningseinheit im Welzheimer Wald begleitet. Mit deren Leiter Michael Berger haben wir uns unterhalten über die verschiedenen Suchverfahren, die Eignung und Ausbildung der Hunde sowie die Ausbildung der Hundeführer:innen. Es sind auch viele Fotos entstanden; hier die von der Trainingseinheit im Wald und von der im Podcast erwähnten Hubschrauber-Übung mit der Bundeswehr.

Vorstellung

00:09:02

Malteser Schwäbisch Gmünd | Rettungshund

Suchübungen

00:13:00

Flächensuche | Verbeller | Mantrailing | Deutscher Wachtelhund | Jack Russel Terrier | Trümmersuche | Border Collie | Bringseln und Freiverweisen (omega tau - Hütehunde)

Ausbildung und Prüfung

01:03:10

Organisation

01:08:22

Golden Retriever

Einsätze

01:16:06

Rettungsleitstelle | Labrador | Berner Sennenhund | Rettungshundestaffel

Übung mit Hubschrauber

01:52:30

Hornberg | Transporthubschrauberregiment Niederstetten

Weglaufspiele

02:07:48

356 - Falknerei Nov 15, 2020

Show notes

Gast: Michael Schanze Host: Markus Völter, Nora Ludewig Shownoter: Bastian Hundt

Wir, Nora und Markus, sind von Greifvögeln fasziniert. Deshalb haben wir uns Ende August gemeinsam in die Nähe von Bad Hersfeld aufgemacht um dort die Falknerei Schanze zu besuchen. Mit dem Besitzer Michael sprachen wir über die Vögel, seine Arbeit mit den Tieren und Falknerei und Beizjagd allgemein.

Hier sind Fotos die wir bei Michael gemacht haben.

Vorstellung von Michael Schanze

00:02:33

Falknerei Schanze | Sperber | Waldohreule | Ratten | Waldkauz | Vogelfuß | Turmfalke (OmegaTau-296 - Eulen und Greifvögel) | Mäuse | Habicht

Jagd mit Vögeln

00:16:43

Falknerei | Tauben | Uhu | Schädlingsbekämpfung | Adler | Mäusebussard | Aufwind | Thermik | Greifvogel | Maden | Mauser | Flaschenzug | Wüstenbussard | Habicht | Kormoran | Raben | Steinadler

Anatomie von Greifvögeln

01:15:53

Wirbeltiere | Aasfresser | Hybride | Wanderfalken | Kanadagänse | Jagd

Ausbildung der Vögel

01:39:08

Jagdarten: Faustjagd, Freie Folge, Anwarter | Vorstehhund | Zugvögel | Konditionierung

Ausbildung der Falkner

02:17:08

Jagdschein | Falknerausbildung

Forschung

02:28:33

Abschluss

02:39:18

355 - Supercomputing for COVID-19 Oct 29, 2020

Show notes

Guests: Andrew Emerson, Daniel JacobsonHost: Markus Voelter Shownoter: Andy Joiner In this episode we look at how supercomputers are used to help with managing the pandemic. It’s a double-header with two guests. We start with Cineca‘s Andrew Emerson. As part of the EXSCALATE 4 COV EU-funded research project, he works of virtual screening of existing drugs regarding their potential efficacy against SARS-CoV-2. In part two we talk with Dan Jacobson of the Oak Ridge National Laboratory. He and his team used a big data analysis to understand how the virus “works”, and they figured out very interesting mechanisms and pathways. Introduction 00:03:14 Andrew Emerson | Cineca Supercomputer Center | Exscalate4Cov Project | Computer Aided Drug Design | Simulation | Modelling | Synthesize | Side Effects | Active Ingredient | COVID-19 | SARS-CoV-2 | Virus | Drug Repurposing/Drug Repositioning | Toxicology | Virtual Screening | Protein | Enzyme | Cell | Replication | Inhibit | DNA | Cell Membranes | Amino Acid | RNA | Gene | Gene Expression | Genome | Lock and Key Model | Screening | Virtual Screening | Dompé | Parallel Process | Abstraction (PDB - Protein Data Bank) | Bonding | Experimental data (Proteins - accurate 3d data | Drug molecules - basic data) | X-Ray Diffraction | NMR | Cryogenic Electron Microscopy | Electromagnetic Force | Van der Waals Force | Electrostatic Interaction | LiGen | Molecular Docking | Toxicology | Few seconds per molecule for virtual screening Molecular Dynamics Simulation 00:31:06 Molecular Dynamics Simulation | Thermal effects | Stable State | Statistical techniques | Numerical Simulation | Newton's Laws of Motion | Bond vibration | Coulomb's law | Multi-Body Problem | Unfold | Molecular dynamics simulation can take about a week | Clustering | Degrees of Freedom | Energy Surface | Boltzmann Distribution | Virtual screening filtered ~400,000 possible drugs to ~7000 to go to the laboratory | Vaccine | Immune Response | ~100 of ~7000 screened molecules were interesting | In Vitro Tests | 40 effective molecules limited virus replication | Antiviral | Cortisone Computer Software and Hardware 01:09:44 GROMACS | Open Source | GPU | Homology Model | C++ | CUDA | Marconi 100 | Galileo Linux Cluster | Eni | HPC5 | Nvidia V100 | Scheduling Results 01:20:24 Raloxifene | Clinical Trials | Dimer | Protease | Physical Chemistry | Computational Chemistry | Vector (Biology) | Vector (Mathematics) Bradykinin Storm Analysis 01:30:59 Dan Jacobson | Computational Systems Biologist | Oak Ridge National Laboratory (OLCF - Oak Ridge Leadership Computing Facility) | Evolution | Pathogenicity | 3D Structure | Human pathogenesis | Demographic factors | Bradykinin Storm Paper | 17000 samples across 57 different tissues | Regulatory circuits | Bronchoalveolar Lavage fluid | Bronchoscope | Terminal Bronchioles | Luminal surface | Gas Exchange | Pathways (RAS - Renin-Angiotensin System) | Blood Pressure | Inflaitory RResponses | ACE2 | Cell Entry | ACE | Proteolytic Enzyme | Proteolytic cleavage | Peptide | Hypertensive | Upregulated (Ang-(1-9) - Angiotensin (1-9)) | AGTR2 receptor | Receptor | Bind | Kallikrein Kinin Pathway | C1-Inhibitor Protein | Biosynthesis | Vasodilation | Hyperpermeability | Plasma | Capillaries | Immune Cells | Transcription | Hyaluronic Acid | Hydrogel | Tropism | Renin | Vitamin D | Catabolise | Metabolite | Expression | Calcifediol | Icatibant | Dexamethasone | Phospholipase A2 | Arachidonic Acid | Cascade | Chemotaxis | Combinatorial Therapies Computational Tools 01:56:58 Machine Learning | Functional Inference | Explainable AI | Data Analytics | ChIPseek | Transcription Factors | Traits | Phenotypes | Combinatorial Space | P-Values | Permutation Tests | Neural Network | Black Box | Classification Problem (IRF - Iterative Random Forests) | Decision Tree | Iterative Approach | Summit Supercomputer | Flash Memory | Gordon Bell Prize 2018 | Tensor Cores | Matrix Multiplication | Exascale Barrier | Hyperparameter Sweeps | Monte Carlo Simulation | R | Python | Parsers

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