Akademie für Ältere Heidelberg 2020/2. Halbjahr


Faszination Astronomie - ein Diskussionsforum über moderne Astronomie

Seminar für Senioren*innen 2020:


Dienstag 09:00 - 10:30 Uhr !!!

Volkshochschule Heidelberg, Raum E10

Bergheimer Straße 76

Kompakte Objekte


Horizon
Abb.: Ein Neutronenstern ist so etwas wie ein riesiger Atomkern (grau). Die Gravitation komprimiert die Materie allerdings bis zu 8-facher Kerndichte. Dabei werden die Quarks in den Neutronen frei (rot).
[Grafik: Camenzind]


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.: Der Pulsar im Krebsnebel erzeugt einen Elektron-Positron-Wind, der eine Blase in den Nebel bläst, die im Röntgen-bereich strahlt (blau).
[Bild: Chandra/NASA]


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

Das Jahr 2019 hat astronomisch wieder viele Überraschungen gebracht. Jetzt ist es so weit! Das Event Horizon Telescope (EHT) hat das erste Bild eines Schwarzen Lochs veröffentlicht. Das ist eine grandiose Leistung und ein astronomischer Meilenstein. Es handelt sich um das supermassereiche Schwarze Loch im Zentrum der Galaxie Messier 87 (M87). Das ist eine riesige Galaxie, in der sich 2 bis 3 Billionen Sterne befinden. M87 ist knapp 54 Millionen Lichtjahre von uns entfernt und ist die Zentralgalaxie des Virgo-Haufens.

Daten und Themen des Seminars




Ab Juli 2020 wieder in der Akademie !!!


Die Akademie für Ältere wird im Juli 2020 wieder öffnen - unser Kurs wird am 7. Juli im üblichen Rahmen fortgesetzt - allerdings in zwei Gruppen zu 12 Personen aufgeteilt und jede Gruppe nur alle 14 Tage! Die Akademie wird Sie in den nächsten Tagen kontaktieren. Damit beenden wir die Home-Office Zeit.

Astronomie

30. Juni: Zum Tag der Asteroiden


Ihre Einschläge können verheerende Folgen für Mensch und Natur haben, denn schon seit Jahrmillionen kommen Asteroiden unserer Erde immer wieder gefährlich nahe. Wie können wir uns vor der Bedrohung dieser teils immer noch unerforschten Himmelskörper schützen? Ob es Möglichkeiten gibt, Asteroiden zu zerstören oder umzuleiten, zeigt der ehemalige Astronaut und Experte für Raumfahrttechnik Prof. Dr. Ulrich Walter in der neuen Folge "Spacetime".

7. Juli: G1: Astro-Wissen - Astro-News


==> Wie sieht der Sternenhimmel im Juli aus?
==> Was sollen wir aus Corona-Home-Astro genauer diskutieren?
==> Was wissen Sie noch über Sonnenflecken?
==> NASA Video "Sonnenzyklus 24 mit SDO"

14. Juli: G2: Astro-Wissen - Astro-News


==> Wie sieht der Sternenhimmel im Juli aus?
==> Was sollen wir aus Corona-Home-Astro genauer diskutieren?
==> Was wissen Sie noch über Sonnenflecken?
==> NASA Video "Sonnenzyklus 24 mit SDO"

21. Juli: G1: Astro-Wissen - Mikrolinsen


==> Was ist eine Mikrolinse?

28. Juli: G2: Astro-Wissen - Mikrolinsen


==> Was ist eine Mikrolinse?


Wir machen Pause bis Ende August 2020 !


1. Sept.: G1: AstroNews Sommer 2020


==> Was haben wir in der Sommerpause verpasst?

8. Sept.: G2: verschoben! VHS!



9. Sept. 10:40: Sonderzyklus 2020

Isaac Newton & Halley's Komet


Mittwoch 10:40 ==> 1. Vortrag im Rahmen des Sonderzyklus
"Die Macht der Intuition"
==> Teilnahme nur mit Anmeldung möglich - Anzahl beschränkt!
Isaac Newton, James Maxwell, Max Planck, Albert Einstein, Nils Bohr, ... – sie alle haben einen entscheidenden Beitrag in der Wissenschaft geleistet.

15. Sept.: G2: AstroNews Sommer 2020


==> Was haben wir in der Sommerpause verpasst?

22. Sept.: G1: eBOSS - Universum in 3D


Was hat sich in der Sommerpause astronomisch getan?
==> Das Wissenschaftler-Team aus 13 Nationen, darunter Deutschland, schaute für das Projekt "Sloan Digital Sky Survey“ bis zu elf Milliarden Jahre in die Vergangenheit. Mit einem extra dafür gebauten Großteleskop wurden dazu vom US-Bundestaat New Mexiko aus Positionen und Helligkeiten von Millionen Himmelsobjekten vermessen.

29. Sept.: G2: eBOSS - Universum in 3D


Was hat sich in der Sommerpause astronomisch getan?
==> Das Wissenschaftler-Team aus 13 Nationen, darunter Deutschland, schaute für das Projekt "Sloan Digital Sky Survey“ bis zu elf Milliarden Jahre in die Vergangenheit. Mit einem extra dafür gebauten Großteleskop wurden dazu vom US-Bundestaat New Mexiko aus Positionen und Helligkeiten von Millionen Himmelsobjekten vermessen.

6. Okt.: G1: Gravitationswellen - Update


Ziemlich genau 100 Jahre nach der Publikation der neuen Gravitationstheorie durch Albert Einstein ist der Nachweis der wichtigsten Vorhersage dieser Theorie gelungen - die Erzeugung von Gravitatiosnwellen in zeitabhängigen Gravitationsfeldern. Seit September 2015 ist es dann gelungen, die Eigenschaften von Schwarzen Löchern zu untersuchen und schließlich 2017 auch den Nachweis von Gravitationswellen beim Verschmelzen von zwei Neutronensternen zu erbringen. Es liegen nun die Ergebnisse von drei Beobachtungskampagnen O1 - O3 vor. O3 wurde leider vor der Vollendung durch Covid-19 Ende März 2020 abrupt gestoppt.

7. Okt. 10:40: Sonderzyklus II

James Clerk Maxwell & Heinrich Hertz


Mittwoch 10:40 ==> 2. Vortrag im Rahmen des Sonderzyklus
"Die Macht der Intuition"
==> Nur mit Anmeldung möglich!
Unter elektromagnetischen Wellen versteht man sich wellenförmig ausbreitende, räumlich und zeitlich periodische Änderungen von elektromagnetischen Feldern, wobei die Ausbreitung mit Lichtgeschwindigkeit ( c = ca. 300.000 km/s) erfolgt. Ähnlich wie Wellen, die sich auf der Meeresoberfläche ausbreiten, pflanzen sich elektromagnetische Wellen im Weltall fort. Die Existenz dieser Wellen ist eine direkte Konsequenzen der Maxwellschen Theorie. Kombination der vier Grundgleichungen führt auf eine Wellengleichung.
Die technologischen Entwicklungen nach dieser Einsicht sind gewaltig!

13. Okt.: G2: Gravitationswellen - Update


Seit September 2015 sind über 50 Verschmelzungen von kompakten Objekten nachgewiesen worden. Bis auf zwei handelt sich dabei immer um Schwarze Löcher. Wir schauen auch in die Zukunft und diskutieren die Detektoren A+, Voyager, Cosmic Explorer und Einstein Teleskop.

20. Okt.: G1: Gravitationswellen - Update II


Seit September 2015 sind über 50 Verschmelzungen von kompakten Objekten nachgewiesen worden. Bis auf zwei handelt sich dabei immer um Schwarze Löcher. Bei diesen Binärsystemen handelt es sich nicht um normale Doppelsternsysteme, sonst wären die Spins eher parallel ausgerichtet. Die Ausrichtung der Spins deutet darauf hin, dass diese Systeme bestehend aus zwei Schwarzen Löchern im Zentrum von dichten Kugelsternhaufen durch Merging entstanden sind. Wir schauen auch in die Zukunft und diskutieren die Detektoren A+, Voyager, Cosmic Explorer und Einstein Teleskop.

27. Okt.: G2: Gravitationswellen - Update II


Seit September 2015 sind über 50 Verschmelzungen von kompakten Objekten nachgewiesen worden. Bis auf zwei handelt sich dabei immer um Schwarze Löcher. Bei diesen Binärsystemen handelt es sich nicht um normale Doppelsternsysteme, sonst wären die Spins eher parallel ausgerichtet. Die Ausrichtung der Spins deutet darauf hin, dass diese Systeme bestehend aus zwei Schwarzen Löchern im Zentrum von dichten Kugelsternhaufen durch Merging entstanden sind. Wir schauen auch in die Zukunft und diskutieren die Detektoren A+, Voyager, Cosmic Explorer und Einstein Teleskop.

28. Okt. 10:40: Sonderzyklus 2020 III

Georges Lemaître und Edwin Hubble


==> Nur mit Anmeldung möglich!
Georges Lemaître erklärte das Universum und keiner hörte zu: 1927 veröffentlichte der Belgier Georges Lemaître seine Urknall-Theorie. Jahrelang wurde er dafür von Kollegen belächelt. Albert Einstein fand die Theorie des Geistlichen gar "scheußlich" - und versuchte, sie mit einem Trick zu entkräften. Bereits im April 1927 hatte Lemaître sein Gedankenkonstrukt zum ersten Mal publiziert, allerdings auf Französisch und in einem kaum gelesen Fachblatt namens "Annales de la Société scientifique de Bruxelles". Einstein hatte die Theorie des Belgiers zunächst kategorisch abgelehnt, später war er umgeschwenkt.

3. Nov.: G1: Teilchen und Wellen


In der Debatte, ob Licht entweder aus Teilchen oder aus Wellen besteht, wurde bald herausgefunden, dass auch für Elektronen ein Welle-Teilchen-Dualismus besteht. Hinweise für die Beschreibung von Licht als Welle waren zur Jahrhundertwende weit verbreitet. Als jedoch der Photoelektrische Effekt entdeckt wurde, gab es ebenso einen sicheren Beweis für die Teilchennatur des Lichts (Albert Einstein). Ebenso galt die Teilcheneigenschaft von Elektronen als bewiesen, bis die DeBroglie Hypothese und die Experimente von Davisson und Germer eine Wellennatur der Elektronen forderten.

10. Nov.: G2: Teilchen und Wellen


In der Debatte, ob Licht entweder aus Teilchen oder aus Wellen besteht, wurde bald herausgefunden, dass auch für Elektronen ein Welle-Teilchen-Dualismus besteht. Hinweise für die Beschreibung von Licht als Welle waren zur Jahrhundertwende weit verbreitet. Als jedoch der Photoelektrische Effekt entdeckt wurde, gab es ebenso einen sicheren Beweis für die Teilchennatur des Lichts (Albert Einstein). Ebenso galt die Teilcheneigenschaft von Elektronen als bewiesen, bis die DeBroglie Hypothese und die Experimente von Davisson und Germer eine Wellennatur der Elektronen forderten.

17. Nov.: G1: Rechne und schweige!


Werner Heisenberg und Erwin Schrödinger haben weniger als zwei Jahre nach DeBroglies Hypothese über den Wellencharakter von Materie unabhängig voneinander jeweils eine umfassende Theorie entwickelt, die den Welle-Teilchen-Dualismus vereinheitlicht hat. Obwohl beide Ansätze sehr verschieden waren, konnte man bald zeigen, dass sie zueinander kompatibel waren. Der Ansatz Erwin Schrödingers hat sich dabei als anschaulicher erwiesen und sich daher durchgesetzt. Bei der Schrödinger-Gleichung handelt es sich um eine Gleichung, die eine der klassischen Wellengleichung ähnlichen Wellenfunktion (\psi-Funktion) enthält, mit der sich die Ausbreitung von Teilchen im Raum, oder genauer, die Wahrscheinlichkeit, Teilchen in einem bestimmten Raumvolumen nachzuweisen, beschreiben lässt. Die Schrödingergleichung kann nicht mathematisch exakt hergeleitet werden. Sie wurde von Schrödinger postuliert und hat sich zur Beschreibung quantenmechanischer Systeme als richtig erwiesen.

24. Nov.: G2: Rechne und schweige!


Werner Heisenberg und Erwin Schrödinger haben weniger als zwei Jahre nach DeBroglies Hypothese über den Wellencharakter von Materie unabhängig voneinander jeweils eine umfassende Theorie entwickelt, die den Welle-Teilchen-Dualismus vereinheitlicht hat. Obwohl beide Ansätze sehr verschieden waren, konnte man bald zeigen, dass sie zueinander kompatibel waren. Der Ansatz Erwin Schrödingers hat sich dabei als anschaulicher erwiesen und sich daher durchgesetzt. Bei der Schrödinger-Gleichung handelt es sich um eine Gleichung, die eine der klassischen Wellengleichung ähnlichen Wellenfunktion (\psi-Funktion) enthält, mit der sich die Ausbreitung von Teilchen im Raum, oder genauer, die Wahrscheinlichkeit, Teilchen in einem bestimmten Raumvolumen nachzuweisen, beschreiben lässt. Die Schrödingergleichung kann nicht mathematisch exakt hergeleitet werden. Sie wurde von Schrödinger postuliert und hat sich zur Beschreibung quantenmechanischer Systeme als richtig erwiesen.

1. Dez.: G1: Das Periodensystem der Atome


Die Quantenmechanik von Schrödinger kulminierte in der Erklärung des Periodensystems der Atome. Das Periodensystem ist eine Liste aller chemischen Elemente, geordnet nach steigender Kernladung. Die Liste wird so in Zeilen unterteilt, dass in jeder Spalte der entstehenden Tabelle Elemente mit ähnlichen chemischen Eigenschaften stehen.

8. Dez.: G2: Das Periodensystem der Atome


Die Quantenmechanik von Schrödinger kulminierte in der Erklärung des Periodensystems der Atome. Das Periodensystem ist eine Liste aller chemischen Elemente, geordnet nach steigender Kernladung. Die Liste wird so in Zeilen unterteilt, dass in jeder Spalte der entstehenden Tabelle Elemente mit ähnlichen chemischen Eigenschaften stehen.

Weihnachtspause bis 6. Januar


Thema des nächsten Halb-Jahres werden die Galaxien als Bausteine des Universums sein.

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............: G1: Die Lokale Leere (Local Void)


Als Lokale Leere (engl. Local Void) wird eine ausgedehnte leere Region des Raumes bezeichnet, welche direkt an die Lokale Gruppe angrenzt. Die Lokale Leere wurde 1987 von Brent Tully und Rick Fischer entdeckt und besteht aus drei Separaten Sektoren, welche durch dünne Filamente getrennt sind. Das genaue Ausmaß der Leere ist nicht bekannt, beträgt jedoch geschätzt mindestens 45 Million Parsec (150 Millionen Lichtjahre) und bis zu 70 Million Parsec (230 Millionen Lichtjahre).

............: G2: Die Lokale Leere (Local Void)


Als Lokale Leere (engl. Local Void) wird eine ausgedehnte leere Region des Raumes bezeichnet, welche direkt an die Lokale Gruppe angrenzt. Die Lokale Leere wurde 1987 von Brent Tully und Rick Fischer entdeckt und besteht aus drei Separaten Sektoren, welche durch dünne Filamente getrennt sind. Das genaue Ausmaß der Leere ist nicht bekannt, beträgt jedoch geschätzt mindestens 45 Million Parsec (150 Millionen Lichtjahre) und bis zu 70 Million Parsec (230 Millionen Lichtjahre).

......................: G1: Ein Universum voller Teilchen


Von nichts kommt nichts, sagt man. Aber vielleicht stimmt das gar nicht. Nach Ansicht der modernen Physik ist anscheinend möglich, was früher undenkbar war: Dinge entstehen aus dem Nirgendwo, ohne das Zutun eines Schöpfers. Sogar das Universum könnte auf diese spukhafte Weise hervorgebracht worden sein, glauben einige Wissenschaftler. Die Ursache dafür sind Quanten, winzigste energiegeladene Teilchen. Sie standen demnach am Beginn einer Erschaffung aus dem Nichts.

......................: G1: Ein Universum voller Teilchen


Von nichts kommt nichts, sagt man. Aber vielleicht stimmt das gar nicht. Nach Ansicht der modernen Physik ist anscheinend möglich, was früher undenkbar war: Dinge entstehen aus dem Nirgendwo, ohne das Zutun eines Schöpfers. Sogar das Universum könnte auf diese spukhafte Weise hervorgebracht worden sein, glauben einige Wissenschaftler. Die Ursache dafür sind Quanten, winzigste energiegeladene Teilchen. Sie standen demnach am Beginn einer Erschaffung aus dem Nichts.

...................: G2: Ein Universum voller Teilchen


Von nichts kommt nichts, sagt man. Aber vielleicht stimmt das gar nicht. Nach Ansicht der modernen Physik ist anscheinend möglich, was früher undenkbar war: Dinge entstehen aus dem Nirgendwo, ohne das Zutun eines Schöpfers. Sogar das Universum könnte auf diese spukhafte Weise hervorgebracht worden sein, glauben einige Wissenschaftler. Die Ursache dafür sind Quanten, winzigste energiegeladene Teilchen. Sie standen demnach am Beginn einer Erschaffung aus dem Nichts.

.................: G1: Gravitationswellen pseudo-Newtonsch


==> arXiv:1912.09247