Digitale Pioniere (24): Bernie Alder : Simulierte Moleküle

Neben Theorie und Experiment setzen Naturwissenschaftler zunehmend auf Simulationen. Bernie Alder legte die Grundlage dafür.

Bernie Alder. Foto: Julie Russell/LLNL
Bernie Alder.Foto: Julie Russell/LLNL

Aller Ehren wert

Der amerikanische Physiker Bernie Alder (geboren 1925) ist der Vater der Molekular-Dynamik-Simulation. Mit diesem Verfahren gelingt es, die Eigenschaften von Materialien, Flüssigkeiten oder biologischen Systemen – etwa Zellen – im Computer zu simulieren.

Zur Person

Alder wurde als Sohn Schweizer Eltern in Duisburg geboren. Die Familie jüdischen Glaubens verließ Deutschland nach der Machtübernahme der Nationalsozialisten und ging zunächst in die Schweiz. 1941 übersiedelte sie in die USA. Nach dem Zweiten Weltkrieg, in dem er bei der amerikanischen Marine diente, studierte Alder an der Universität von Kalifornien in Berkeley und am California Institute of Technology. 1955 wechselte er ans Lawrence Livermore National Laboratory, einem großen, zu einem wesentlichen Teil mit Atomwaffenentwicklung befassten Kernforschungszentrum.

Mithilfe erster urtümlicher Computer entwickelte Alder seine Simulationsprogramme zur Untersuchung des scheinbar zufälligen Verhaltens von Atomen und Molekülen und ihrer Wechselwirkungen. Zuerst verwendete er eine spezielle, von ihm miterfundene Monte-Carlo-Methode zur Berechnung der Statistik von Partikelbewegungen. Um die wirklichen Details der molekularen Bewegung studieren zu können, entwickelte Alder zusammen mit Thomas Wainwright die sogenannte Moleküldynamik-Simulation, die neben den statistischen auch die mechanischen Eigenschaften korrekt wiedergeben sollte. Alder wurde so zu einem der Mitbegründer eines neben Theorie und Experiment dritten Zweigs der Physik: der Simulation. Heute berechnen Supercomputer, wie sich Millionen von Atomen gemeinsam über lange Zeit verhalten.

Bis zu seiner Emeritierung war er zudem Professor für Angewandte Wissenschaften an der Universität von Kalifornien in Davis, die mit dem Kernforschungszentrum kooperiert.

Gut zu wissen

Der leidenschaftliche Wissenschaftler forscht seit mehr als 60 Jahren am „Lawrence Livermore“. Auch heute noch, mit 90 Jahren. „Es macht Spaß“, sagt er. „Es ist das Interessanteste, was man tun kann.“

Vor 75 Jahren stellte Konrad Zuse den ersten funktionsfähigen Computer Z3 in Berlin vor. Aus diesem Anlass blicken das Zuse-Institut Berlin und der Tagesspiegel am 11. Mai auf einer internationalen Konferenz in die digitale Zukunft: „The Digital Future – 75 Years Zuse Z3 and the Digital Revolution.“  75 Folgen über die wichtigsten Wegbereiter des digitalen Zeitalters zeigen, was bisher geschah. Mehr zur Veranstaltung: www.science-match.info

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