Mario Markus (Physiker)

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Mario Markus im Max-Planck-Institut für molekulare Physiologie in Dortmund

Mario Markus (* 29. Juli 1944 in Santiago de Chile) ist ein deutsch-chilenischer Physiker, der lange Zeit am Max-Planck-Institut für molekulare Physiologie in Dortmund geforscht hat. Neben seiner wissenschaftlichen Arbeit hat Markus eigene Computergrafiken ausgestellt, sowie auch Lyrikbände und Romane verfasst und Gedichte übersetzt und rezitiert. In zahlreichen Begegnungen mit den Medien[1] hat er sich für sein Hauptanliegen, die Überbrückung der „zwei Kulturen“ Naturwissenschaft und Kunst, eingesetzt.

Leben[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Markus wurde als Sohn deutscher Eltern in Chile geboren. Er besuchte das „Liceo Manuel de Salas“ in Santiago; das Schuljahr 1961/1962 verbrachte er als Austauschschüler des AFS in den USA. Anfang 1963 legte er sein Abitur in Chile ab. Er studierte von 1963 bis 1965 zunächst Mathematik, Biologie, Chemie und Physik an der Universidad de Chile in Santiago und wechselte 1965 zum Physik- und Mathematikstudium an die Universität Heidelberg, wo er unter anderem bei dem Nobelpreisträger Hans Jensen studierte.

1970 erlangte er sein Physik-Diplom mit einer Arbeit über den Pinch-Effekt in Plasmen aus Elektronen und Löchern in Halbleitern bei Konrad Tamm am Institut für Angewandte Physik der Universität Heidelberg. Von März 1970 bis 1973 forschte er für seine Promotion über Instabilitäten in Plasmen ebenfalls an diesem Institut. Anfang 1973 promovierte er zum Dr. rer. nat. Nach einer Assistentenzeit am Institut für theoretische Physik der Universität Heidelberg wechselte von im April 1974 an das Max-Planck-Institut für Biophysik in Frankfurt am Main. Seit Januar 1975 war er Wissenschaftlicher Mitarbeiter am damaligen Max-Planck-Institut für Ernährungsphysiologie (dem heutigen MPI für molekulare Physiologie) in Dortmund in der Abteilung des Biochemikers und Biophysikers Benno Hess. 1988 habilitierte er sich an der Universität Dortmund und wurde ebendort zunächst zum Privatdozenten und im August 1997 zum außerplanmäßigen Professor ernannt.

Seit 1993 leitete er am MPI für molekulare Physiologie eine eigene Arbeitsgruppe. Im Jahr 2004 wurde er zum Korrespondierenden Mitglied der Chilenischen Akademie der Wissenschaften (Academia Chilena de Ciencias) gewählt. Markus hat etwa 160 wissenschaftliche Originalarbeiten hauptsächlich zu Fragen von Selbstorganisation und Chaos in Biologie, Physik und Chemie veröffentlicht.

Neben seinen wissenschaftlichen Arbeiten hat er mehrere Gedichtbände, einen Roman, einen Comic und Werke über Computergrafik veröffentlicht.

Arbeiten und Ausstellungen mit Computergrafik[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Seit den 1980er-Jahren hat Markus zahlreiche Arbeiten und Ausstellungen mit Computergrafiken organisiert und erstellt, die durch eine neuartige Darstellung von Ljapunow-Exponenten entstanden sind (Ljapunow-Diagramme bzw. Fraktale oder Markus-Ljapunow-Fraktale). Die Grafiken waren unter anderem an den folgenden Orten ausgestellt:

  • DESY, Hamburg (1988)
  • Goethe-Institute in Chile (Santiago, Valparaíso, 1988) und Portugal (Lissabon, Porto, 1992)
  • University Gallery (Houston, Texas, 1989)
  • Charité (Berlin, 1990)
  • „Pop Maths Road Show“ in Großbritannien (Leeds, Cardiff, Bristol, Plymouth, Bedford, Jodrell Bank, London, Glasgow, Edinburgh, Aberdeen, Liverpool, Sheffield, Cambridge, Stockport, Birmingham, 1989–1990)

Im Jahr 2009 hat er ein umfangreiches Buch (mit einer CD-ROM zur Erstellung solcher Grafiken durch den Leser) über dieses Thema publiziert. Das Buch „Die Kunst der Mathematik“ wurde auch auf spanisch und englisch veröffentlicht.

Simulation von Halluzinationen / das „Licht am Ende des Tunnels“[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Simulation einer Halluzination, die unter anderem bei Sauerstoffmangel auftreten kann.

1994 veröffentlichte Markus eine rechnerische Simulation von Halluzinationen, die unter anderem bei Sauerstoffmangel in der Netzhaut entstehen, und die dem unter anderem in Nahtod-Erlebnissen teilweise geschilderten „Licht am Ende des Tunnels“ ähneln. Markus schreibt dazu:

Zweifellos sind die konzentrischen Kreise, die Spiralen und die Tunnel, wie sie hier rechnerisch erhalten wurden, archetypische Strukturen, wie aus der folgenden Sachliste hervorgeht:(…)6. Die bekannten Interviews, die Elisabeth Kübler-Ross mit Personen durchführte, die nahe dem klinischen Tod waren. Einige von diesen Personen waren sogar als tot erklärt worden. Sie schrieb mehrere Bücher darüber. Die Visionen von Tunnel mit einem Licht an seinem Ende, welche in diesen Büchern beschrieben werden und den vorliegenden Computersimulationen sehr ähnlich sind, wurden als ‚Beweise‘ für einen Weg in das ‚Jenseits‘ interpretiert. Eines der Argumente für diese Behauptung ist, daß diese Visionen unabhängig von dem kulturellen oder religiösen Umfeld der ‚Seher‘ sind, so daß sie den Eindruck des ‚Absoluten‘ vermitteln. Im Gegensatz dazu zeigen die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit, daß das Gemeinsame aller ‚Seher‘ nicht im ‚Jenseits‘ liegt, sondern in der Physiologie ihrer Gehirne.

Mario Markus: in „Halluzinationen: ihre Entstehung in der Hirnrinde kann im Computer simuliert werden“[2]

Wichtigste wissenschaftliche Befunde mit Referenzen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • Erster Nachweis einer chaotischen biologischen Uhr[3]
  • Entwicklung eines zellulären Automaten zur raschen Berechnung von Wellen in anregbaren Medien, z. B. im Herzmuskel [4] und in anderen Strukturen[5][6]
  • Erster Nachweis von Turbulenz in einer chemischen Reaktion[7]
  • Universeller zellulärer Automat zur Berechnung von Mustern auf Muscheln und Schnecken[8]
  • Methode zum Löschen von Turbulenz in anregbaren Medien (z. B. im Herzmuskel) durch wellenspaltende Anregungspulse[9][10]
  • Einfacher experimenteller Nachweis der doppelt diffusiven Konvektion. Dieses Phänomen verhindert die Nutzung von Trinkwasser aus angeschleppten Eisbergen[11]
  • Modellierung der periodischen Wiederkehr von Zikaden nach einer Primzahl von Jahren[12]
  • Verfahren zur vollständigen Trennung verschieden großer Teilchen durch Schütteln[13]

Preise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • Beste Ausstellung des Jahres 1988 (“Estética en las Ciencias”), verliehen vom chilenischen Verein der Kunstkritiker.
  • Förderpreis des chilenischen Außenministeriums für die Herausgabe des zweisprachigen Hörbuches “Poesía Chilena” (Sello Alerce, Chile, 2005).

Bücher[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

als Herausgeber:

  • M. Markus, S.C. Mueller und G. Nicolis, (Hrsg.): From chemical to biological organization, Springer-Verlag, Heidelberg 1988, ISBN 3-540-19264-6.
  • A. Holden, M. Markus und H. Othmer (Hrsg.): Nonlinear Wave Processes in Excitable Media, Plenum Press, New York 1991, ISBN 0-306-43800-3.
  • V. Pérez-Munuzuri, V. Pérez-Villar, L.O. Chua, M. Markus (Hrsg.): Discretely-coupled Dynamical Systems, World Scientific, Singapore 1997, ISBN 981-02-2912-7.

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. mariomarkus.com: Journalistic reports on computer graphics und Journalistic reports (literature and science)
  2. in: Adolf Dittrich, Albert Hofmann, Hanscarl Leuner (Hrsg.): Welten des Bewusstseins, Band 3: Experimentelle Psychologie, Neurobiologie und Chemie, Verlag für Wissenschaft und Bildung, 1994, ISBN 3-86135-402-0
  3. M. Markus, D. Kuschmitz, B. Hess: Chaotic dynamics in yeast glycolysis under periodic substrate input flux. In: FEBS Lett. 172 (1984), S. 235–238.
  4. M. Markus, B. Hess: Isotropic cellular automaton for modelling excitable media. In: Nature. 347 (1990), S. 56–58. (Abbildung auf dem Cover von Nature)
  5. M. Markus, Zs. Nagy-Ungvarai, B. Hess: Phototaxis of spiral waves. In: Science. 257, (1992), S. 225–227.
  6. M. Markus, D. Boehm, M. Schmick: Simulations of vessel morphogenesis using cellular automata. In: Mathematical Biosciences. 156 (1999), S. 191–206.
  7. M. Markus, G. Kloss, I. Kusch: Disordered waves in an homogeneous, motionless excitable medium. In: Nature. 371 (1994), S. 402–404.
  8. I. Kusch, M. Markus: Mollusc shell pigmentation: cellular automaton simulations and evidence for undecidability. In: Journal of theoretical Biology. 178 (1996), S. 333–340.
  9. A. P.-Munuzuri, V. Perez-Villar, M. Markus: Splitting of autowaves in an active medium. In: Phys. Rev. Lett. 79 (1997), S. 1941–1944.
  10. M. Woltering, M. Markus: Annihilation of turbulence in excitable systems using pulses that inhibit activator growth. Physica. D 168/9 (2002), S. 23–34.
  11. K. Koetter, M. Markus: Double-diffusive fingering instability of a surfactant-glycerine-water drop in water. In: Europhysics Letters. 55 (2001), S. 807–813.
  12. M. Markus, E. Goles: Cicadas showing up after a prime number of years. In: Math. Intelligencer. 24 (2002), S. 30–33.
  13. S. Viridi, M. Schmick, M. Markus: Experimental observations of oscillations and segregation in a binary granular mixture. In: Physical Review. E 74, 041301 (2006)