Astrophysik für Dummies

Schummelseite

Der Weg zum Verständnis der Astrophysik regt zum Nachdenken an und fordert das Gehirn heraus. Wie ist das Universum entstanden, wann wird es enden, und welche Rolle spielen unsere vertrauten Planeten und Sterne im großen Plan des Universums? In der Astrophysik gibt es viel mehr Fragen als Antworten. Das Ziel dieses Buches ist es, Sie in die Lage zu versetzen, diese Fragen besser formulieren zu können und zu wissen, wo Sie Antworten finden. Nutzen Sie diese Schummelseite, um einige der ersten Fragen beantworten zu können, die Ihnen in den Sinn kommen.

DIE DREI WICHTIGSTEN WEBSEITEN FÜR DIE NEUSTEN ASTROPHYSIKALISCHEN ENTDECKUNGEN

Sind Sie bereit, Ihr Interesse an der Astrophysik weiter zu vertiefen? So ziemlich alles und jeder hat eine Webseite, aber das bedeutet nicht, dass sie alle gleich nützlich (oder sogar genau) sind. Hier sind einige der besten Webseiten, um Ihr Wissen zu erweitern und sich über die neuesten Entdeckungen zu informieren.

• NASA: https://www.nasa.gov

  Hier finden Sie nicht nur Informationen über aktuelle NASA-Programme und Missionen, sondern die Seite ist auch eine Fundgrube für Informationen über alles, was mit dem Weltraum zusammenhängt - einschließlich der neusten Entdeckungen der Astrophysik.

• Hubble-Weltraumteleskop: https://hubblesite.org/home

  Wenn Sie nach Bildern des ehrwürdigen Hubble-Weltraumteleskops suchen, werden Sie hier fündig. Auf der offiziellen Webseite finden sie offizielle Bilder und Videos sowie technische Informationen über das Teleskop und seine Daten. Zu den meisten veröffentlichten Bildern gibt es auch einen kurzen Artikel, in dem die Wissenschaft hinter dem Bild erläutert wird.

• James-Webb-Weltraumteleskop: https://webbtelescope.org/home

  Dies ist die maßgebliche Webseite für aktuelle Bilder des neuen JWST, eines extrem leistungsstarken weltraumgestützten Teleskops, das Infrarotwellenlängen erfassen kann. Die Beobachtungen von JWST werden Daten von Exoplaneten und weit entfernten Galaxien liefern, die mit vorangegangenen Generationen von Teleskopen nicht zu erfassen waren.

EINE ZEITLEISTE DER WICHTIGSTEN ENTDECKUNGEN IN DER ASTROPHYSIK

Lassen Sie sich nicht von den Bäumen den Blick auf den Wald verstellen. In den Bereichen Astronomie, Physik und Astrophysik gab es in der relativ kurzen Zeitspanne, in der die Menschheit existiert, zahlreiche Innovationen, von denen sich einige als hervorragend erwiesen haben. Es sind folgende:

• vor 13,8 Milliarden Jahren: der Urknall
• vor 4,6 Milliarden Jahren: Entstehung des Sonnensystems
• 30.000 v. Chr.: Die Menschen wandern erstmals von Asien nach Nordamerika.
• 3000-1520 v. Chr.: Stonehenge wird gebaut, eines der ersten Bauwerke mit astronomischer Bedeutung.
• 2000 v. Chr.: Entwicklung von Sonnen- und Mondkalendern im alten Mesopotamien und Ägypten
• 270 v. Chr.: Der Grieche Aristarchos schlägt erstmals die heliozentrische Theorie des Universums vor.
• 1200-1300 n. Chr.: In China wird ein früher fester Raketentreibstoff entwickelt.
• 1543: Die Theorie des heliozentrischen Universums von Nikolaus Kopernikus wird veröffentlicht.
• 1608: Erfindung des Fernrohrs
• 1609-1618: Johannes Kepler formuliert die Gesetze der Planetenbewegung.
• 1610: Galilei entdeckt die Monde des Jupiters und widerlegt damit endgültig die geozentrische Theorie
• 1687: Veröffentlichung von Isaac Newtons Arbeit zur Gravitation
• 1781: die erste Entdeckung eines Planeten, Uranus, mit dem Teleskop durch Wilhelm Herschel
• 1867: James Clerk Maxwell stellt die These auf, dass es Lichtwellen gibt, die länger als die der Infrarotstrahlung sind.
• 1915: Veröffentlichung von Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie
• 1926: Robert Goddard startet die erste Rakete mit Benzin und flüssigem Sauerstoff als Treibstoff.
• 1927: Georges Lemaitre schlägt die These vor, dass das Universum aus einem einzigen Punkt heraus explodiert ist.
• 1958: Gründung der NASA durch den National Aeronautics and Space Act des US-Präsidenten Eisenhower
• 1961: der erste bemannte Raumflug mit Juri Gagarin
• 1969: Neil Armstrong macht als erster Mensch die ersten Schritte auf dem Mond.
• 1970: Die Arbeit von Stephan Hawking, die die Singularitäten Schwarzer Löcher mit der Gravitation verbindet, erscheint.
• 1975: Gründung der ESA, der Europäischen Weltraumorganisation
• 1990: Start des Hubble-Weltraumteleskops
• 2006: SpaceX startet die erste Falcon-1-Rakete.
• 2021: Start des James-Webb-Weltraumteleskops

DIE SECHS GRÖßTEN MISSVERSTÄNDNISSE DER ASTROPHYSIK

Wahrscheinlich haben Sie auch einen dieser Freunde, die glauben, alles zu wissen. Seien Sie der Erste, der ihm das Gegenteil beweist, wenn er versucht, Sie von einem dieser häufigen Irrtümer darüber zu überzeugen, wie die Welt funktioniert.

• Schwarze Löcher sind nicht wirklich schwarz. Einsteins allgemeine Relativitätstheorie ebnete den Weg zum Verständnis der Auswirkungen der Gravitation in einem sich ständig ausdehnenden Universum. Wenn sich Licht und Materie auf die Singularität eines Schwarzen Lochs zubewegen, verschieben sich die Lichtemissionen von sichtbaren zu nicht-sichtbaren Wellenlängen (zum Beispiel Mikrowellen und Infrarot), verschwinden aber nicht vollständig. Auch wenn dieses Licht niemals sichtbar ist, gibt es doch Spuren davon - und wie Stephen Hawking entdeckte, geben sogar Schwarze Löcher sehr geringe Mengen an Strahlung ab. Solange auch nur die kleinste Menge an Licht vorhanden ist, kann ein Schwarzes Loch niemals schwarz sein.
• Ein Parsec ist eine Entfernungseinheit, keine Zeiteinheit. Im Gegensatz zu dem, was die Welt der Science-Fiction Sie glauben lassen will, ist ein Parsec ein Längenmaß, das 3,26 Lichtjahren entspricht. Und da es gerade zum Thema passt: Ein Lichtjahr ist auch keine Zeiteinheit. Ein Lichtjahr ist die Entfernung, die das Licht in einem Jahr zurücklegt - oder 9,46 × 1012 km.
• Der Urknall hörte sich nicht wie ein Kanonenschuss an. Obwohl der Name vermuten lässt, dass die Geburt des Universums mit dramatischen Klangeffekten einherging, war der Urknall selbst still. Laut Definition entstehen Schallwellen, wenn etwas durch ein Medium (zum Beispiel Wasser oder Luft) schwingt. Zum Zeitpunkt des Urknalls gab es weder Raum noch Luft (oder etwas anderes), durch das sich Schallwellen hätten bewegen können.
• Der Mond ist nicht nur nachts zu sehen. Da sich die Erde alle 24 Stunden einmal um ihre Achse dreht, befindet sich der Mond nur während der Hälfte dieser Zeit - 12 Stunden - über dem Horizont. Wenn der Mond für sie unterhalb des Horizonts steht, können sie ihn in dieser Zeit nicht sehen, aber der Mond ist für Menschen, die auf der anderen Seite der Erdkugel leben, sichtbar.
• Die Erde befindet sich nicht im Zentrum unseres Sonnensystems. Das geozentrische Modell des Universums wurde erstmals 380 v. Chr. von griechischen Astronomen aufgestellt und war bis zu seiner Widerlegung durch Galilei im 17. Jahrhundert das gängige Weltbild. Mithilfe einiger der ersten Teleskope der Welt zeigte Galilei anhand von Studien der Venus, dass das Konzept der Phasen bedeutet, dass sich die Sonne im Zentrum des Universums befinden muss - nicht die Erde. Er entdeckte auch Monde, die den Jupiter umkreisen, was endgültig beweist, dass nicht alles um die Erde kreist. Und weil es gerade passt: Die Erde ist auch nicht flach. Die Beobachtung der Mondzyklen zeigte den frühen Astronomen, dass der Mond kugelförmig sein musste und die Erde folglich auch.
• Kometen, Meteore, Sternschnuppen und Asteroiden sind nicht alle dasselbe. Sternschnuppen und Meteore allerdings schon! Sie sind Gesteinsbrocken, die beim Durchgang durch die Erdatmosphäre verglühen. Asteroiden sind felsige Himmelsobjekte, die in der Regel größer als Meteore sind und die Sonne umkreisen. Kometen umkreisen ebenfalls die Sonne, aber in größerer Entfernung als Asteroiden. Sie bestehen aus kosmischem Staub und Eis statt aus Gestein. Um die Sache noch verwirrender zu machen, können winzige Teile von Asteroiden oder Kometen als Meteore auf die Erde fallen. Wenn etwas von diesem Material die Atmosphäre durchdringt und auf dem Boden aufschlägt, wird das daraus resultierende Weltraumgestein als Meteorit bezeichnet.

WIE GROß SIND SIE IM VERGLEICH ZU OBJEKTEN IM WELTRAUM?

Sind Schwarze Löcher kleiner als die Erde? Sind Kometen größer als ein Auto? Hier finden Sie eine kurze Anleitung zum Schätzen der Größe des Universums.

• durchschnittliche Personenhöhe: 0,00175 km
• Höhe des Empire State Building: 0,4 km
• typischer Kometendurchmesser: 10 km
• typischer...