
Bild: Deutsches Museum, München | Hubert Czech
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Oliver Trapp: Chemische Evolution
Wissenschaft für jedermann am 11. März, 19 Uhr
Wie konnte aus unbelebter Materie Leben entstehen? Bevor sich die ersten Zellen bildeten, mussten auf der frühen Erde zunächst die chemischen Bausteine des Lebens entstehen – eine Entwicklung, die Forschende als chemische Evolution bezeichnen. Der Vortrag von Prof. Dr. Oliver Trapp beleuchtet diesen faszinierenden Übergang von der einfachen Chemie zu komplexen, lebensähnlichen Systemen. Ein mögliches Szenario beginnt mit Kohlendioxid aus der frühen Erdatmosphäre, das unter den damaligen Bedingungen in einfache organische Moleküle umgewandelt werden konnte – unterstützt durch katalytische Prozesse an vulkanischem Gestein und meteoritischem Material. Aus diesen ersten Bausteinen konnten sich Schritt für Schritt immer komplexere und funktionelle organische Moleküle entwickeln. Aktuelle Forschungsergebnisse zeigen, dass sich in solchen präbiotischen Reaktionsnetzwerken sogar selbstorganisierende Katalysatoren spontan bilden können. Diese zeigen eine erstaunliche funktionelle Vielfalt und eröffnen plausible Wege zur Entstehung von Aminosäuren, Zuckern, Coenzymen und weiteren für das Leben zentralen Molekülklassen. Oliver Trapp gibt zudem Einblick in experimentelle Arbeiten zur Bildung früher Protozellen und beleuchtet mögliche erste Schritte auf dem Weg zur Entstehung des Lebens. Die Forschung von Oliver Trapp konzentriert sich auf das Verständnis selbstverstärkender und autokatalytischer Reaktionsnetzwerke, die zu Symmetriebrechungen führen. Dabei gelang die Identifikation selbstevolutionärer Systeme auf molekularer Ebene, die bei der Entstehung des Lebens eine Schlüsselrolle gespielt haben könnten. Darüber hinaus befasst er sich mit der Entwicklung industriell relevanter Katalysatoren und Reaktionssysteme, die eine Selbstverstärkung von Chiralität zeigen. Komplexe, insbesondere autokatalytische Reaktionsnetzwerke werden mit einzigartigen Hochdurchsatzmethoden und hochauflösender Massenspektrometrie im Detail untersucht. Oliver Trapp ist Max-Planck-Fellow am Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg sowie Projektleiter am Exzellenzcluster ORIGINS. In Zusammenarbeit mit dem Exzellenzcluster ORIGINS und den Physikfakultäten der LMU und TU München
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Christian Stieghorst: Mit Neutronen den Elementen auf der Spur
Aufzeichnung des Vortrags vom 4. März 2026
Der Traum ist fast so alt wie die Alchemie selbst: aus Blei oder anderen Elementen Gold herzustellen. Mit Neutronen lassen sich Elemente ineinander umwandeln und auch die Zusammensetzung einer Probe so genau bestimmen, dass man bei antiken Amphoren sogar herausfinden kann, in welchem Brennofen sie gefertigt worden sind. Doch woher kommen die chemischen Elemente ursprünglich überhaupt und warum sind sie unterschiedlich häufig? Nach dieser Einführung erklärt Dr. Christian Stieghorst, wie man die elementare Zusammensetzung einer Probe an den von ihm betreuten wissenschaftlichen Instrumenten der Forschungs-Neutronenquelle Heinz Maier-Leibnitz (FRM II) bestimmt. Die Neutronen-Aktivierungsanalyse, so der Name einer der Methoden, kann bis zu ein Atom unter mehreren Billionen anderen Atomen erkennen. Diese präzise Methode nutzen die Forschenden zum Beispiel dazu, um die Luftverschmutzung durch Holzkohle-Herstellung in Portugal an Flechten zu messen. Die Ergebnisse zeigen kleinste Spuren von Phosphor und Schwefel aus dem Rauch von Kohlemeilern. Neben den Flechten untersuchten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler Trüffel auf ihre Echtheit, indem sie die Elementzusammensetzung überprüften. Doch nicht nur im Umweltschutz und der Lebensmittelsicherheit, sondern auch in der Archäologie liefern die Neutronen wertvolle Messdaten. So gibt die Elementzusammensetzung darüber Auskunft, woher ein Fundstück stammt oder wo es gefertigt wurde. Und schließlich wird Christian Stieghorst der Frage nachgehen, ob man aus Blei tatsächlich Gold machen kann. Dafür hat er natürlich auch ein paar reale Beispiele von umgewandelten Elementen mit im Gepäck, die etwa in Hochleistungshalbleitern eingesetzt werden. Seit 2016 forscht Dr. Christian Stieghorst an der Forschungs-Neutronenquelle Heinz Maier-Leibnitz (FRM II) der Technischen Universität München. Zunächst als Instrumentwissenschaftler in der Elementanalysegruppe, inzwischen arbeitet er außerdem in der Datenauswertungsgruppe am Heinz Maier-Leibnitz Zentrum. Seine wissenschaftliche Karriere begann der Physiker mit der Diplomarbeit am Institut für Radioökologie und Strahlenschutz der Leibniz Universität in Hannover im Jahr 2010. Anschließend promovierte er am Institut für Kernchemie der Johannes Gutenberg-Universität Mainz. In Zusammenarbeit mit dem Heinz Maier-Leibnitz Zentrum