El Instituto Max Planck de Dinámica y Autoorganización en Gotinga , Alemania , es un instituto de investigación para investigaciones de sistemas complejos de no equilibrio, particularmente en física y biología.
Su historia fundacional se remonta a Ludwig Prandtl , quien en 1911 solicitó la fundación de un Instituto Kaiser Wilhelm para la investigación de la aerodinámica y la hidrodinámica. Como primer paso se creó el Aeronautische Versuchsanstalt (actualmente DLR ) en 1915 y, finalmente, se creó el Instituto Kaiser Wilhelm para la Investigación de Flujos en 1924. En 1948 pasó a formar parte de la Sociedad Max Planck . En este instituto se fundó la Sociedad Max Planck. En 2003 pasó a llamarse Instituto Max Planck de Dinámica y Autoorganización. Es uno de los 80 institutos de la Sociedad Max Planck (Max Planck Gesellschaft).
La historia del Instituto Max Planck de Dinámica y Autoorganización está estrechamente vinculada a la obra del famoso físico Ludwig Prandtl . Prandtl es considerado el fundador de la dinámica de fluidos y se hizo famoso sobre todo con su teoría de la capa límite. Prandtl abrió en Gotinga dos centros de investigación que existen hasta hoy: en 1915 la Estación Experimental Aerodinámica, que se centró en temas de aplicación en dinámica de fluidos y se convirtió en la sucursal de Gotinga de la Agencia Espacial Alemana DLR, y en 1925 el Instituto Kaiser Wilhelm de Dinámica de Fluidos. Este último se ocupó principalmente de la investigación fundamental en el campo de la dinámica de fluidos. Después de la fundación de la Sociedad Max Planck, el instituto pasó a llamarse Instituto Max Planck de Dinámica de Fluidos. En 2004, el instituto volvió a recibir un nuevo nombre y ahora se llama Instituto Max Planck de Dinámica y Autoorganización.
En 1904, Ludwig Prandtl aceptó un puesto como catedrático de Física Técnica en la Universidad de Göttingen. Allí continuó con sus investigaciones sobre dinámica de fluidos que había iniciado como catedrático en Hannover. Uno de sus experimentos fue un canal de agua en el que se podían introducir diferentes obstáculos. Sin embargo, pronto Prandtl quiso realizar investigaciones más orientadas a la aplicación en instalaciones de prueba más grandes. Esto fue posible en 1907 con la fundación de un centro de experimentación en la calle Hildebrandt. Aquí Prandtl construyó el primer túnel de viento alemán y con ello estableció el llamado "túnel de viento de Göttingen". A diferencia de los túneles de viento creados por Gustav Eiffel en Francia, los túneles de viento de Göttingen cuentan con un circuito cerrado por el que fluyen los líquidos o gases. La fundación de este centro de experimentación es el punto de partida de la posterior Estación Experimental Aerodinámica.
Cuando el 11 de enero de 1911 se fundó en Berlín la Sociedad Kaiser Wilhelm, la organización que precedió a la Sociedad Max Planck, Prandtl volvió a actuar. Sólo un mes después, en un memorando, se dirigió a la nueva organización solicitando la construcción de un instituto de investigación fundamental en dinámica de fluidos en Gotinga. Como razones para la elección de la sede, mencionó sus propias investigaciones anteriores y la alta estima que se tenía por las matemáticas en la Universidad de Gotinga.
Las negociaciones posteriores duraron más de una década y se vieron interrumpidas por la Primera Guerra Mundial. El Instituto Kaiser Wilhelm de Dinámica de Fluidos no se inauguró hasta 1925. Estaba ubicado en el recinto entre Böttinger Straße y Bunsen Straße, donde todavía se encuentra hoy. Ludwig Prandtl fue nombrado director del instituto. Antes, en 1915, se había fundado en el mismo lugar la Estación Experimental de Aerodinámica orientada a aplicaciones. El túnel de viento que Prandtl había construido en la calle Hildebrandtstraße se trasladó a la calle Bunsenstraße en 1918. Con la fundación del Instituto Kaiser Wilhelm, tanto el nuevo instituto como la Estación Experimental de Aerodinámica se unificaron bajo el nombre de "Instituto Kaiser Wilhelm de Dinámica de Fluidos junto con la Estación Experimental de Aerodinámica".
El 11 de abril de 1945, el gobierno militar británico cerró temporalmente el Instituto Kaiser Wilhelm y la Estación Experimental Aerodinámica e instaló un comité para decidir sobre el futuro de ambas instalaciones de investigación. En junio se tomó una decisión: la Estación Experimental Aerodinámica se cerró definitivamente y sus experimentos se desmantelaron. Al haber sido construido únicamente con el propósito de investigación fundamental, el Instituto Kaiser Wilhelm pudo continuar con su trabajo y fue reabierto el 1 de agosto de 1946. Ese mismo año, Ludwig Prandtl dimitió como director del instituto. Su sucesor fue Albert Betz, quien había dirigido la Estación Experimental Aerodinámica durante años.
Cuando en febrero de 1948 se fundó en Gotinga la Sociedad Max Planck, el instituto pasó a formar parte de esta nueva organización y pasó a denominarse Instituto Max Planck de Dinámica de Fluidos. En 1953 se reabrió la Estación Experimental Aerodinámica como parte de la Sociedad Max Planck. En 1969, la Estación Experimental se separó del instituto y se convirtió en predecesora de la Agencia Espacial Alemana (DLR).
En 1969, el Instituto Max Planck comenzó a centrarse en nuevos campos de investigación y recibió tres departamentos de física molecular: Física atómica y molecular, Interacciones moleculares y Cinética de reacciones. En los años siguientes, este campo de investigación fue adquiriendo cada vez más importancia hasta que en 1993 el instituto interrumpió toda investigación en dinámica de fluidos.
En 1996, el instituto volvió a elegir un nuevo enfoque de investigación y nombró al Prof. Dr. Theo Geisel, quien abrió el Departamento de Dinámica No Lineal. En 2001, todos los departamentos que trataban sobre física molecular habían sido cerrados. Con el nombramiento del Prof. Dr. Stephan Herminghaus y el Prof. Dr. Eberhard Bodenschatz en 2003 y la fundación del Departamento de Dinámica de Fluidos Complejos y el Departamento de Hidrodinámica, Formación de Patrones y Nanobiocomplejidad, la dinámica de fluidos regresó al instituto. Sin embargo, ahora este campo de investigación se colocó en el contexto más amplio de los fenómenos autoorganizados y no lineales. Este desarrollo llevó al cambio de nombre del instituto el 19 de noviembre de 2004. Desde entonces, el instituto se llama Instituto Max Planck de Dinámica y Autoorganización.
1907: Ludwig Prandtl construye el primer túnel de viento alemán en Gotinga
1915: La Sociedad Kaiser Wilhelm funda la Estación Experimental Aerodinámica en el recinto entre Böttinger Straße y Bunsen Straße.
1925: Se inaugura en el mismo lugar el Instituto Kaiser Wilhelm de Dinámica de Fluidos y se fusiona con la Estación Experimental Aerodinámica.
1945: El gobierno militar británico cierra ambas instalaciones de investigación.
1 de agosto de 1946: Se reabre el Instituto Kaiser Wilhelm
1948: El instituto pasa a formar parte de la Sociedad Max Planck.
1969: El instituto recibe tres departamentos centrados en la física molecular.
1993: Se cierra el último departamento que trabajaba en dinámica de fluidos.
1996: El Prof. Dr. Theo Geisel es nombrado y abre el Departamento de Dinámica No Lineal.
2001: Se cierra el último departamento de física molecular.
2003: El Prof. Eberhard Bodenschatz y el Prof. Stephan Herminghaus son nombrados y abren el Departamento de Hidrodinámica, Formación de Patrones y Nanobiocomplejidad y el Departamento de Dinámica de Fluidos Complejos.
19 de noviembre de 2004: El instituto pasa a llamarse Instituto Max Planck de Dinámica y Autoorganización.
2017: El Departamento de Dinámica No Lineal está cerrado
2018: El profesor Ramin Golestanian es nombrado director y se abre el Departamento de Física de la Materia Viva.
2023: El Departamento de Dinámica de Fluidos Complejos se cierra con la jubilación del Prof. Stephan Herminghaus
La investigación que se lleva a cabo en el Instituto Max Planck de Dinámica y Autoorganización cubre un amplio espectro, principalmente en la física de sistemas complejos. Recientemente, la física de sistemas complejos se ha convertido en un tema de creciente interés e incluye sistemas abiertos, que se caracterizan por la disipación de energía y la producción de entropía. Los sistemas que forman patrones son particularmente interesantes, y la comprensión de las características generales es el tema de investigación actual. La turbulencia hidrodinámica es otro ejemplo y sigue siendo uno de los problemas sin resolver del siglo XXI. Estos sistemas son en su mayoría deterministas, y la influencia de las fluctuaciones térmicas puede despreciarse. Sin embargo, esto no incluye la naturaleza viva. Los sistemas biológicos tienen componentes activos (redes genéticas, redes de proteínas, motores moleculares, neuronas), que consisten en unidades discretas (es decir, células) y requieren la consideración de procesos estocásticos (ruido térmico). Además, para el transporte molecular y la dinámica de fluidos en escalas menores a los micrómetros, la estructura molecular del fluido puede llegar a ser importante. Esto es especialmente cierto para los fluidos complejos, cuyas propiedades están determinadas por interacciones de Coulomb a mesoescala y la presencia de moléculas grandes.
El Instituto Max Planck de Dinámica y Autoorganización actualmente comprende dos departamentos:
El instituto se compromete especialmente a apoyar a los científicos jóvenes, como lo demuestran los numerosos grupos de investigación Max Planck que alberga.