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Ever more accurate effective-one-body waveforms for gravitational-wave astrophysics
No full textDiese Dissertation konzentriert sich auf die Entwicklung akkurater und effizienter Modelle für die Gravitationsstrahlung, die von verschmelzenden binären Schwarzen Löchern emittiert wird -- mit besonderem Fokus auf die Konstruktion, die Kalibrierung und die Anwendung von sogenannten ``effective-one-body'' Wellenformmodellen. Im Zentrum der Arbeit stehen die Entwicklung des SEOBNRv5HM-Wellenformmodells sowie des Open-Source-Frameworks pySEOBNR, das die Entwicklung, Kalibrierung und Validierung der nächsten Generation von effective-one-body Modellen unterstützt. Das Modell zeichnet sich auch durch eine deutlich gesteigerte Präzision und Recheneffizienz aus. Parallel dazu integrieren wir post-Minkowskische Resultate in den effective-one-body Formalismus, um die konservative Dynamik gebundener Systeme mittels Ergebnissen der Streutheorie zu verbessern. Dies kulminiert in dem SEOBNR-PM-Modell. Die entwickelten Modelle werden zur Bestimmung der Eigenschaften von binären schwarzen Löchern eingesetzt, wobei sowohl synthetische als auch reale Gravitationswellendaten studiert werden. Um Unsicherheiten durch die Kalibrierung zu numerischer Relativität zu berücksichtigen, führen wir eine neue probabilistische Methode ein, bei der über Wellenformunsicherheiten marginalisiert wird und so die Robustheit der Parameterbestimmung verbessert wird. Abschließend erweitern wir die SEOBNRv5-Modelle, um potenzielle Abweichungen von der Allgemeinen Relativitätstheorie zu untersuchen. Theorie-spezifisch konstruieren wir Inspiral-Merger-Ringdown-Wellenformen in der Einstein-scalar-Gauss-Bonnet-Gravitation. Theorie-agnostisch erweitern wir das parametrisierte pSEOBNR-Framework auf präzessierende Binärsysteme, mit Fokus auf die Spektroskopie Schwarzer Löcher, bei der die Quasinormalmoden eines neu entstandenen schwarzen Lochs studiert werden.This thesis focuses on the development of accurate and efficient models for the gravitational radiation emitted by coalescing binary black holes, with particular emphasis on the construction, calibration, and application of effective-one-body waveform models. Central to this work is the development of the SEOBNRv5HM waveform model and the open-source pySEOBNR framework, which supports the development, calibration, and validation of the next generation of effective-one-body waveform models. It achieves significantly improved accuracy and higher computational efficiency compared to its predecessor. In parallel, we present progress toward incorporating post-Minkowskian results into the effective-one-body formalism, allowing us to inform the conservative dynamics of bound systems from scattering calculations. This culminates in the development of the SEOBNR-PM model. The waveform models developed are applied to infer the source properties of binary black hole mergers, using both synthetic and real gravitational-wave data. To account for modeling uncertainties arising from numerical-relativity calibration, we introduce a novel probabilistic approach that marginalizes over waveform uncertainties, thereby improving the robustness of parameter inference. Finally, we extend the SEOBNRv5 models to explore potential deviations from general relativity. In the theory-specific direction, we construct inspiral-merger-ringdown waveforms in Einstein-scalar-Gauss-Bonnet gravity, an extension of general relativity predicting distinctive signatures in black hole coalescences. In the theory-agnostic direction, we extend the parameterized pSEOBNR framework to the spin-precessing binaries, focusing on black hole spectroscopy, which tests general relativity by analyzing the quasinormal modes of the remnant black holes
Equivariant transversality for closed holomorphic curves
No full textPseudo-holomorphe Kurven sind ein wichtiges technisches Werkzeug in symplektischer Geometrie. Sie spielten bei verschiedenen Durchbrüchen eine wesentliche Rolle, etwa dem Beweis der Arnold- und der Conley-Vermutung, Gromovs nicht-Quetschbarkeitssatz (non-squeezing theorem) zu symplektischen Einbettungen und folgenden Arbeiten zu symplektischen Kapazitäten sowie Fragen symplektischer Füllbarkeit. Bei allen diesen Fragen dienen holomorphe Kurven dazu, symplektische Invarianten zu definieren: Diese zeigen die Existenz periodischer Orbiten oder bilden eine Obstruktion für eine sympletische Einbettung bzw. die hypothetische Füllung. Einer Definition einer symplektischen Invariante liegt immer ein Transversalitätsproblem zugrunde. Aufgrund inhärenter Symmetrie sind Transversalitätsprobleme nicht immer lösbar. Die Automorphismengruppe multipel überlagerter Kurven ist eine solche Symmetrie; diese Arbeit behandelt eine weitere: Wir untersuchen äquivariante abgeschlossene holomorphe Kurven in symplektische G-Mannigfaltigkeiten. Für generische G-äquivariante J ist nicht zu erwarten, dass der Modulraum J-holomorpher Kurven eine glatte Orbifaltigkeit (oder gar eine Mannigfaltigkeit) ist. Daher akzeptiert diese Arbeit die Symmetrie als aussagekräftige Information und folgt einem anderen Paradigma: Der Modulraum wird in abzählbar viele disjunkte iso-symmetrische Straten und Wälle zerlegt, abhängig von u.a. dem Stabilisator bezüglich der Gruppenwirkung. Wir beweisen, dass die Mengen der Straten bzw. Wälle stets abzählbar sind und zeigen dass, für generische äquivariante J, jedes Stratum und jeder Wall eine glatte endlich-dimensionale Mannigfaltigkeit ist. Die Kodimension jedes Stratums und Walles lässt sich explizit angeben. Dies ist inspiriert von Wendls Beweis der Superstarrheits-Vermutung und ähnelt den Zerlegungen einer glatten Orbifaltigkeit in Orbittypen und lokale Wirkungstypen. Wir erwarten, dass unser Straten und Wälle eine ähnliche lokale Struktur haben.Holomorphic curves are an important technical tool in symplectic geometry. They play an instrumental role in breakthroughs such as the proof of the Arnold and Conley conjectures, Gromov’s non-squeezing theorem and subsequent work on symplectic capacities, as well as symplectic filling problems. In each case, holomorphic curves are used to define symplectic invariants which show the existence of periodic orbits or obstruct the symplectic embedding resp. the hypothetical filling. Underlying the definition of an invariant is always a question of transversality: proving that a suitable moduli space of holomorphic curves is a smooth manifold of the desired dimension. A major headache in symplectic topology is the fact that transversality often does not hold. This is caused by an inherent symmetry, namely the action of the automorphism groups of multiply covered curves. In this thesis, we investigate a setting with even more symmetry. We study equivariant closed holomorphic curves into symplectic G-manifolds. For generic G-equivariant J, we cannot expect the moduli space of J-holomorphic curves to be a smooth orbifold, let alone a smooth manifold. Instead, we accept this additional symmetry as a feature and pursue a different paradigm: we decompose the moduli space into countably many disjoint iso-symmetric strata and walls, using the stabiliser with respect to the group action. We prove that the number of strata and walls is always countable, and that for generic equivariant J, every stratum and wall is a smooth finite-dimensional manifold. The dimension of each stratum and wall are explicitly computable using representation-theoretic data. This is inspired by Wendl’s solution of the super-rigidity conjecture and bears resemblance to the orbit type and local action type decompositions of a smooth orbifold. We expect the strata and walls to possess a similar local structure
Die transnationale Organisierung arabischer Studierender im Berlin der 1920er Jahre
No full textPeer Reviewe
Zebra finch tutees not only share the melody but also the rhythm of their tutor’s song
No full textRecent studies have highlighted rhythmic patterns in the vocalizations of several animal species, particularly in songbirds. Whilst it is known that for instance zebra finches copy the spectral content of their tutor’s song, little is known about possible rhythmic copying. In this study, analyzing the inter-onset intervals of the elements in the motifs of 17 tutors and their 37 tutees shows that rhythms are most similar between tutors and their respective tutees – though only when considering the whole motif produced by the tutee. When examining only shared or only non-shared elements, rhythmic patterns differed. This suggests that the shared rhythm goes beyond copying the temporal features of individual elements; tutees perhaps adjust the rhythm of non-shared intervals, resulting in an overall rhythm resembling their tutors’. Furthermore, tutees who share all elements tend to sing slower, more consistent rhythms, while those who improvise more in elements or melody show greater variability in both rhythmic rate and consistency. This might hint at two distinct evolutionary strategies: one favoring consistent, slower rhythms, the other favoring novelty. Female choice experiments might be the next step to prove this hypothesis.Open Access funding enabled and organized by Projekt DEAL.Humboldt-Universität zu Berlin (1034)Peer Reviewe
unlocking potentials of ecosystem service realisation
No full textDie Urbanisierung verändert soziale, ökologische und institutionelle Systeme. Da bis 2070 voraussichtlich 82% der Weltbevölkerung in Städten leben, sind Städte elementar für die Erreichung der Ziele der Vereinten Nationen für nachhaltige Entwicklung. Grüne und blaue Infrastruktur und naturbasierte Lösungen sind daher von entscheidender Bedeutung für die Wiederherstellung von Ökosystemen, die Stärkung ihrer Resilienz und die Förderung des menschlichen Wohlergehens. Die Fortschritte hin zu nachhaltigen Städten bis 2030 sind jedoch unzureichend. Governance und Planung müssen den Zugang zu Ökosystemdienstleistungen (ÖSD) durch integrative Strategien verbessern. Zu den Hindernissen zählen Unsicherheiten hinsichtlich Kriseneffekten, unklare Beziehungen zwischen grüner und grauer Landnutzung sowie ein begrenztes Bewusstsein für Barrieren. Diese Habilitation verfolgt einen interdisziplinären Systemansatz, der Bevölkerungsgeografie, Landschaftsökologie und Stadtsoziologie kombiniert, um ein ganzheitliches Verständnis zu stärken und Entscheidungen unter Unsicherheit zu unterstützen.
Diese Arbeit analysiert für Europa, wie Krisen demografische Ungleichgewichte verstärken, Nachhaltigkeitsübergänge verlangsamen und die Rolle von Stadtrandgebieten für ÖSD hervorheben. Die Ergebnisse zeigen, dass die Verdichtung Kompromisse zwischen Kompaktheit und der für eine gerechte Grünflächenplanung erforderlichen Zugänglichkeit von Grünflächen offenbart. Der Kapazitätsaufbau wird durch multiskalige, sektorübergreifende Instrumente gefördert, die physische, institutionelle und individuelle Hindernisse angehen. Zu den wichtigsten Beiträgen gehören vergleichende demografische Landnutzungsanalysen, praktische Entscheidungsmetriken und eine Lernarchitektur für die kontextabhängige Realisierung von Ökosystemdienstleistungen. Insgesamt bringt die Dissertation die Agenda 2030 mit den urbanen Realitäten in Einklang und leitet grüne, resiliente und gerechte urbane Transformationen in Europa an.Urbanisation transforms social, environmental, and institutional systems, shaping the well-being of nearly six billion people. With 78% of the global population living in cities—expected to reach 82% by 2070, urban areas are central to achieving the UN’s Sustainable Development Goals (SDGs). Green and Blue Infrastructure (GBI) and Nature-based Solutions (NbS) are therefore vital for restoring ecosystems, enhancing their resilience, and promoting human well-being. Yet, progress toward sustainable cities by 2030 remains insufficient, threatening other SDGs. Governance and planning must improve access to ecosystem services (ES) through inclusive and adaptive strategies. Barriers include uncertainties about crisis impacts, unclear green-grey land-use relations, and limited governance awareness regarding barriers. This habilitation takes an interdisciplinary systems approach, combining population geography, landscape ecology, and urban sociology, to strengthen holistic understanding and support decisions under uncertainty.
Focusing on Europe, this thesis analyses how crises intensify demographic imbalances, slow sustainability transitions, and emphasise the role of peri-urban areas in providing ES and biodiversity. The results demonstrate that densification reveals trade-offs between compactness and green space accessibility required for equitable green space planning. Capacity building is promoted through multi-scale, cross-sectoral tools linking ES supply and demand, and through governance pathways addressing physical, institutional, and individual barriers. Key contributions include comparative demographic–land use analyses, frameworks for realising ES benefits, practical decision metrics, and a learning architecture for context-sensitive research. Overall, the thesis aligns Agenda 2030 with urban realities, guiding green, resilient, and just urban transformations in Europe
Social Biases and Trust Learning in the Trust Game
No full textDiese Arbeit untersucht die Beziehung zwischen Vertrauen und sozialen Bias und beleuchtet dabei, wie Bias den Lernprozess bei der Vertrauensbildung anderen Menschen gegenüber beeinflusst. Vertrauen ist notwendig für Zusammenarbeit, Beziehungen und die Aufrechterhaltung sozialer Strukturen. Der Prozess, anderen in wiederholter sozialer Interaktion vertrauen zu lernen und die Frage, wie (bestehende oder experimentell erzeugte) Bias diesen Lernprozess beeinflussen, haben jedoch wenig Aufmerksamkeit erfahren. Das wiederholte Vertrauensspiel ist dafür ideal: Die Teilnehmenden interagieren wiederholt mit ihren Partnern und lernen deren Reputation. Studie 1 untersuchte das Lernen von Vertrauen im Rahmen eines ethnischen Ingroup-Outgroup Paradigmas und ergab, dass sich der vertrauensbezogene Bias gegenüber der ethnischen Ingroup durch das wiederholte Vertrauensspiel signifikant änderte, und dass dieser verringerte Bias auf neue Outgroup-Mitglieder übertragen wurde. Diese Ergebnisse inspirierten Studie 2, eine Meta-Analyse über das Lernen von Vertrauen im wiederholten Vertrauensspiels und wie dieser Lernprozess durch soziale Bias beeinflusst wird. Die Ergebnisse zeigten, dass der wichtigste Faktor darin besteht, wie fair sich die Partner den Teilnehmenden gegenüber verhalten. Außerdem zeigten die Ergebnisse keine konsistenten Effekte von Gruppenzugehörigkeit, wohl aber von experimentell erzeugten Erwartungen an Vertrauenswürdigkeit und Moralität. Zusammengenommen deuten die beiden Untersuchungen darauf hin, dass Menschen mehr von Interaktionspartnern lernen, denen gegenüber eine positive Erwartung besteht, mit denen aber eine negative Erfahrung erlebt wird. Die Ergebnisse deuten außerdem darauf hin, dass Ingroup-Bias beim Lernen von Vertrauen widersprüchlich und formbar sind. Es werden mehrere Perspektiven für weitere wissenschaftliche Untersuchungen aufgezeigt, einschließlich der Rolle der Persönlichkeit und kognitiver Unterschiede für das Lernen von Vertrauen.This thesis examines the relationship between trust and social biases and how biases can impact the process of learning to trust others. Trust is necessary for collaboration, relationships, and maintaining social structures. Social biases in general trust behavior has been researched, but less attention has been paid to the process of trust learning when people interact with others repeatedly, and how social biases (pre-existing or introduced by experimental manipulation) influence that learning process. The repeated Trust Game is an ideal paradigm to address this: participants interact with partners repeatedly, learning their reputation and to trust accordingly. Study 1 addressed trust learning in an ethnic ingroup-outgroup paradigm and found that an ingroup ethnicity trust bias significantly changed by playing the repeated Trust Game (TG). This reduced bias transferred to new outgroup members. These findings revealed inconsistencies in the existing literature, inspiring Study 2, a meta-analysis on trust learning in the repeated Trust Game and how this is affected by social biases. The results revealed the most important factor in trust learning was how fairly participants’ partners behaved. Trust game features and partner characteristics found to be significant single-shot TG paradigms did not hold in a repeated TG paradigm. Moreover, the results showed no consistent effects of group membership on trust learning in the repeated TG at the meta-analytic level, but did find effects when expectations of trustworthiness and morality were manipulated. Together, the two works indicate that participants learn more from partners for whom they have a positive expectation but a negative experience. The results also indicate ingroup biases in trust learning are inconsistent and malleable. Several avenues for further scientific inquiry are mapped out, including the role of personality and individual differences in cognition shaping trust learning
Fachspezifische Studien- und Prüfungsordnung für das lehramtsbezogene Masterstudium im Fach Wirtschaftspädagogik (Wirtschaft und Verwaltung) (Ein-Fach) (für das Lehramt an beruflichen Schulen)
No full textCluster expansion toward nonlinear modeling and classification
No full textThe article processing charge was funded by the Open Access Publication Fund of Humboldt-Universität zu Berlin.A quantitative first-principles description of complex substitutional materials such as alloys is challenging due to the vast number of configurations and the high computational cost of solving the quantum mechanical problem. Therefore, materials properties must be modeled. The cluster expansion (CE) method is widely used for this purpose, but it struggles with properties that exhibit nonlinear dependencies on composition, often failing even in a qualitative description. By looking at CE through the lens of machine learning, we resolve this severe problem and introduce a nonlinear CE approach, yielding extremely accurate and computationally efficient results as demonstrated by distinct examples.Peer Reviewe
Kern- und Zweitfach im Kombinationsstudiengang, Überfachlicher Wahlpflichtbereich für andere Bachelorstudiengänge und -studienfächer
No full textKöln, 01.–04.09.2025, Tagungsbericht
No full textDie elfte Ausgabe der DACH-Tagung der Studierenden der Skandinavistik fand in Köln statt. Ziel war es, den Skandinavistik-Studierenden aus dem deutschsprachigen Raum die Möglichkeit zu bieten, sich zu vernetzen und über Forschungsinteressen auszutauschen. Da es keine Teilnehmenden aus Österreich gab, konnte der DACH-Raum nicht ganz abgedeckt werden; mit Studierenden aus Köln, Bonn, Frankfurt, Kiel, Greifswald, Berlin, Basel, Göttingen und Tübingen war allerdings eine Vielzahl von Instituten vertreten. Das Themenspektrum war besonders durch Beiträge aus den Literatur- und Kulturwissenschaften geprägt. Außerdem zeichnete sich ab, dass das Inte-ressenfeld der jungen Generation von Skandinavist_innen breit aufgestellt ist und Themen wie Sápmi und Grönland dort bereits fest verankert sind.11. DACH-Studierendentagung der Skandinavistik, Köln, 01.-04.09.202