Akademie für Ältere Heidelberg 2019/1. Halbjahr


Faszination Astronomie - eine Einführung in die moderne Astronomie

Seminar für Senioren 2019:


Dienstag 08:45 - 10:15 Uhr

Volkshochschule Heidelberg, Raum E10

Bergheimer Straße 76

Moderne Astronomie


Horizon
Abb.: Sturmsysteme auf Jupiter
[Bild: Juno/NASA/JPL]


Kaum eine andere Naturwissenschaft hat in den letzten 100 Jahren eine so stürmische Entwicklung genommen wie die Astronomie. Sie hat Entdeckungen hervorgebracht, die unser Weltbild drastsich verändert haben. Wichtige Meilensteine auf diesem Wege waren die Entwicklung der modernen Spiegelteleskope und ihrer Detektoren, sowie von leistungsfähigen Computern. Noch vor 100 Jahren endete das sichtbare Universum am Rand der Milchstraße. Heute überblicken wir dank Hubble das gesamte Universum - etwa 100 Milliarden Galaxien bleiben zu erforschen!

Turbulenz
Abb.: Galaxien sind die Bausteine des Universums. Über 100 Milliarden Galaxien sind im sichtbaren Universum aufzuspüren. Bisher sind nur einige Millionen von ihnen erfasst worden.

Schlüssel zu den Erkenntnissen der Astronomie ist die Entwicklung der Spiegelteleskope in den letzten 100 Jahren. Über 70 Jahre lang dominierten das Mount Wilson Observatorium und das Mount Palomar Observatorium die astronomischen Beobachtungen. Erst in den 1970er Jahren des letzten Jahrhunderts wurde Europa astronomisch gesehen erwachsen. Mit der technischen Entwicklung der 8- bis 10-Meter optischen Teleskopen eröffnete sich eine neue Ära der beobachtenden Astronomie. Die beiden Keck 10-m Teleskope und die vier 8-m VLT Teleskope der ESO haben neue Einsichten ins Universum gebracht.


Moderne Astronomie

Da wir viele neue Teilnehmer in unserem Astronomiekreis begrüssen konnten, habe ich beschlossen, eine Einführung in die moderne Astronomie zu beginnen. Dazu verwenden wir für dieses 1. Jahr als Grundlage mein Buch:

Daten und Themen des Seminars




2018/2: Programm 2018/2. Halbjahr


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08. Januar: Prinzip der kleinsten Wirkung


Wir diskutieren zuerst die klassische Mechanik von Newton.
Die Newtonsche Mechanik beruht auf dem Hamiltonschen Prinzip oder dem Prinzip der kleinsten Wirkung: Das Hamiltonsche Prinzip der Theoretischen Mechanik ist ein Extremalprinzip. Physikalische Teilchen (und Felder) nehmen danach für eine bestimmte Größe einen extremalen Wert an. Diese Bewertung nennt man Wirkung, mathematisch ist die Wirkung ein Funktional, daher auch die Bezeichnung Wirkungsfunktional.

15. Januar: Einstein denkt anders !


Immer wieder verfallen wir in den alten Trott und versuchen alles mit Newton zu erklären. Einstein denkt anders. So wird auch die Bewegung von Körpern nicht durch die Gravitationskraft erklärt, sondern durch Geodätische! Was eine Geodäte ist, können wir schon bei Gauß nachlesen. Dieses Konzept müssen wir jetzt auf die 4-dimensionale RaumZeit übertragen: Wir bewegen uns in der RaumZeit so, dass unsere eigene Uhr die längste Zeit anzeigt. Der Stern S2 bewegt sich um das Schwarze Loch im Galaktischen Zentrum, so dass er das längste Leben hat! Wir laufen genau so um die Sonne, dass die Zeit maximal vergeht. Die übliche Darstellung mit Delle in der Membran ist leider falsch.

22. Januar: Planetenbahnen in Schwarzschild


Die RaumZeit der Sonne wird durch die Schwarzschild-Geometrie beschrieben. Am 13. Januar 1916 hat Karl Schwarzschild diese Lösung der ART publiziert. Darin bewegen sich die Planeten auf zeitartigen Geodäten.

29. Januar: Rotierende Schwarze Löcher


Wie alle Objekte des Universums rotieren auch Schwarze Löcher. Der Australische Mathematiker Roy Kerr hat diese Lösung 1963 aus den Einsteinschen Gleichungen hergeleitet.
==> Die Kerr-Geometrie

5. Februar: Entropie eines Schwarzen Lochs


Roy Kerr hat 1963 die Lösung für ein rotierendes Schwarzes Loch gefunden- sie wird allgemein als Kerr-Geometrie bezeichnet. Diese RaumZeit ist heute das Modell eines rotierenden Schwarzen Lochs - allein durch Masse M und Drehimpuls J bestimmt. Damit ist auch die Oberfläche des Horizonts allein durch diese beiden Parameter bestimmt: A = A(M,J) . Das ist der Ausgangspunkt der Bekenstein-Entropie eines Schwarzen Lochs.

12. Februar: Schwarze Löcher im Universum




19. Februar: Ein Bild vom Schwarzen Loch.




26. Februar: fällt aus!



5. März: Fasching!




12. März: ...................




19. März: ........................




26. März: ....................




2. April: ..........................




9. April: .........................




16. April: .......................




23. April: .......................




30. April: fällt aus



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