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Schwarze Locher, Zeitmaschinenund der Anfang der Welt
Uwe-Jens Wiese
Albert Einstein Center for Fundamental PhysicsInstitut fur Theoretische Physik, Universitat Bern
Kinderuni Bern, 25. April 2014
Schwarze Locher, Zeitmaschinenund der Anfang der Welt
Uwe-Jens Wiese
Albert Einstein Center for Fundamental PhysicsInstitut fur Theoretische Physik, Universitat Bern
Kinderuni Bern, 25. April 2014
Schwarze Locher, Zeitmaschinenund der Anfang der Welt
Uwe-Jens Wiese
Albert Einstein Center for Fundamental PhysicsInstitut fur Theoretische Physik, Universitat Bern
Kinderuni Bern, 25. April 2014
Schwarze Locher, Zeitmaschinenund der Anfang der Welt
Uwe-Jens Wiese
Albert Einstein Center for Fundamental PhysicsInstitut fur Theoretische Physik, Universitat Bern
Kinderuni Bern, 25. April 2014
Schwarze Locher, Zeitmaschinenund der Anfang der Welt
Uwe-Jens Wiese
Albert Einstein Center for Fundamental PhysicsInstitut fur Theoretische Physik, Universitat Bern
Kinderuni Bern, 25. April 2014
Outline
Die Entdeckung des Sonnensystems und der Schwerkraft
Die Milchstrasse und andere Galaxien
Die Expansion des Universums
Die Entwicklung des Universums seit dem Urknall
Grosse offene Fragen
Zusatzmaterial
Inhaltsubersicht
Die Entdeckung des Sonnensystems und der Schwerkraft
Die Milchstrasse und andere Galaxien
Die Expansion des Universums
Die Entwicklung des Universums seit dem Urknall
Grosse offene Fragen
Zusatzmaterial
Am Nachthimmel sehen wir einzelne Sterne, Planeten sowieein Band von Milliarden von Sternen unserer Galaxie — derMilchstrasse.
Tycho Brahe (1546-1601)
und Johannes Kepler (1571-1630)
Die Planeten bewegen sich auf Ellipsenbahnen um die Sonne.
Tycho Brahe (1546-1601) und Johannes Kepler (1571-1630)
Die Planeten bewegen sich auf Ellipsenbahnen um die Sonne.
Galileo Galilei (1564-1642)
und Sir Isaac Newton (1642-1727)
Massive Objekte ziehen sich gegenseitig an. Newtons universellesGesetz der Schwerkraft: “Je naher desto starker”: F = GMm
R2
Galileo Galilei (1564-1642) und Sir Isaac Newton (1642-1727)
Massive Objekte ziehen sich gegenseitig an. Newtons universellesGesetz der Schwerkraft: “Je naher desto starker”: F = GMm
R2
Urbain Le Verrier (1811-1877)
und Johann Galle (1812-1910)
Die Entdeckung des von Le Verrier korrekt vorhergesagten Planeten
Neptun war ein Triumph der Newtonschen Physik. Die Nicht-Entdeckung
des vorhergesagten Planeten “Vulkan” hingegen war ein echtes Problem,
das erst durch Einsteins Relativitatstheorie erklart wurde.
Urbain Le Verrier (1811-1877) und Johann Galle (1812-1910)
Die Entdeckung des von Le Verrier korrekt vorhergesagten Planeten
Neptun war ein Triumph der Newtonschen Physik. Die Nicht-Entdeckung
des vorhergesagten Planeten “Vulkan” hingegen war ein echtes Problem,
das erst durch Einsteins Relativitatstheorie erklart wurde.
Urbain Le Verrier (1811-1877) und Johann Galle (1812-1910)
Die Entdeckung des von Le Verrier korrekt vorhergesagten Planeten
Neptun war ein Triumph der Newtonschen Physik. Die Nicht-Entdeckung
des vorhergesagten Planeten “Vulkan” hingegen war ein echtes Problem,
das erst durch Einsteins Relativitatstheorie erklart wurde.
Bernhard Riemann (1826-66) und Albert Einstein (1879-1955)
In der Einsteinschen Relativitatstheorie wird die Schwerkraft durch die
Eigenschaften von Raum und Zeit selbst erklart. Dazu benutzte Einstein
eine von Bernhard Riemann im Jahre 1854 neu entwickelte Geometrie
gekrummter Raume.
Das Zwillings-Paradoxon:
Der schnell bewegte Zwilling altert langsamer. Wenn er sichfast mit Lichtgeschwindigkeit bewegen konnte, was praktischunmoglich ist, konnte er seine Rakete als Zeitmaschine zurReise in die Zukunft benutzen.
An der Rosetta Mission zum KometenChuryumov-Gerasimenko ist auch die Universitat Bern beteiligt
Nach 10-jahriger Reise soll Rosetta im November 2014 auf dem Kometen
landen, und uns neue Informationen uber die Entstehung des
Sonnensystems liefern.
An der Rosetta Mission zum KometenChuryumov-Gerasimenko ist auch die Universitat Bern beteiligt
Nach 10-jahriger Reise soll Rosetta im November 2014 auf dem Kometen
landen, und uns neue Informationen uber die Entstehung des
Sonnensystems liefern.
An der Rosetta Mission zum KometenChuryumov-Gerasimenko ist auch die Universitat Bern beteiligt
Nach 10-jahriger Reise soll Rosetta im November 2014 auf dem Kometen
landen, und uns neue Informationen uber die Entstehung des
Sonnensystems liefern.
Inhaltsubersicht
Die Entdeckung des Sonnensystems und der Schwerkraft
Die Milchstrasse und andere Galaxien
Die Expansion des Universums
Die Entwicklung des Universums seit dem Urknall
Grosse offene Fragen
Zusatzmaterial
Der Schweizer Astronom Fritz Zwicky (1898 - 1974):Da sich die Sterne sehr schnell um das Zentrum einer Galaxieherum bewegen, muss es neben der leuchtenden noch sehr vielmehr dunkle Materie geben.
Zur dunklen Materie zahlen auch die schwarzen Locher, die sich imZentrum der grossen Galaxien befinden. Allerdings ist der Grossteilder dunklen Materie nicht unbedingt dunkel, sondern vermutlichdurchsichtig. Wir wissen allerdings bis heute nicht worum es sichdabei handelt.
Der Schweizer Astronom Fritz Zwicky (1898 - 1974):Da sich die Sterne sehr schnell um das Zentrum einer Galaxieherum bewegen, muss es neben der leuchtenden noch sehr vielmehr dunkle Materie geben.
Zur dunklen Materie zahlen auch die schwarzen Locher, die sich imZentrum der grossen Galaxien befinden. Allerdings ist der Grossteilder dunklen Materie nicht unbedingt dunkel, sondern vermutlichdurchsichtig. Wir wissen allerdings bis heute nicht worum es sichdabei handelt.
Inhaltsubersicht
Die Entdeckung des Sonnensystems und der Schwerkraft
Die Milchstrasse und andere Galaxien
Die Expansion des Universums
Die Entwicklung des Universums seit dem Urknall
Grosse offene Fragen
Zusatzmaterial
Edwin Hubble (1889 - 1953): Alle Galaxien entfernen sich vonuns, und zwar umso schneller je weiter sie entfernt sind.
Edwin Hubble (1889 - 1953): Alle Galaxien entfernen sich vonuns, und zwar umso schneller je weiter sie entfernt sind.
Sehr weit entfernte Supernova Explosionen zeigen, dass sichdie Expansion des Universums sogar beschleunigt.
Fur diese Entdeckung erhielten Adam Riess, Saul Perlmutterund Brian Schmidt im Jahre 2011 zuerst die Einstein Medailleaus Bern und danach den Nobelpreis.
Fur die beschleunigte Expansion wird sogenannte “dunkle Energie”verantwortlich gemacht, die das gesamte Universum erfullt, von derwir aber ebenfalls nicht wissen, worum es sich handelt. Auch nacheiner Supernova Explosion kann ein schwarzes Loch zuruckbleiben.
Sehr weit entfernte Supernova Explosionen zeigen, dass sichdie Expansion des Universums sogar beschleunigt.Fur diese Entdeckung erhielten Adam Riess, Saul Perlmutterund Brian Schmidt im Jahre 2011 zuerst die Einstein Medailleaus Bern und danach den Nobelpreis.
Fur die beschleunigte Expansion wird sogenannte “dunkle Energie”verantwortlich gemacht, die das gesamte Universum erfullt, von derwir aber ebenfalls nicht wissen, worum es sich handelt. Auch nacheiner Supernova Explosion kann ein schwarzes Loch zuruckbleiben.
Sehr weit entfernte Supernova Explosionen zeigen, dass sichdie Expansion des Universums sogar beschleunigt.Fur diese Entdeckung erhielten Adam Riess, Saul Perlmutterund Brian Schmidt im Jahre 2011 zuerst die Einstein Medailleaus Bern und danach den Nobelpreis.
Fur die beschleunigte Expansion wird sogenannte “dunkle Energie”verantwortlich gemacht, die das gesamte Universum erfullt, von derwir aber ebenfalls nicht wissen, worum es sich handelt. Auch nacheiner Supernova Explosion kann ein schwarzes Loch zuruckbleiben.
Inhaltsubersicht
Die Entdeckung des Sonnensystems und der Schwerkraft
Die Milchstrasse und andere Galaxien
Die Expansion des Universums
Die Entwicklung des Universums seit dem Urknall
Grosse offene Fragen
Zusatzmaterial
Nach Einsteins Relativitatstheorie muss es einen Urknallgegeben haben:
Der Urknall war keine punktformige Explosion. Er hat vor etwa 14Milliarden (d.h. 14.000.000.000) Jahren uberall im Universumgleichzeitig stattgefunden.
Nach 1 Sekunde: 1000 mal heisser als heute das Zentrum derSonne (10 Milliarden Grad)
Zu Beginn bestand das Universum aus einem sehr heissen Gas.
Zu dieser Zeit entstand die sogenannte kosmische Hintergrundstrahlung,die noch heute das gesamte Universum erfullt, und zur Zeit mit demPlanck Satelliten sehr genau vermessen wird.
Nach 1 Sekunde: 1000 mal heisser als heute das Zentrum derSonne (10 Milliarden Grad)
Zu Beginn bestand das Universum aus einem sehr heissen Gas.Zu dieser Zeit entstand die sogenannte kosmische Hintergrundstrahlung,die noch heute das gesamte Universum erfullt, und zur Zeit mit demPlanck Satelliten sehr genau vermessen wird.
Nach 500 Millionen, (d.h. 500.000.000) Jahren
Etwa 500 Millionen Jahre nach dem Urknall hat sich das Universumweiter ausgedehnt und abgekuhlt. Zu dieser Zeit zogen sich Gaswolkendurch ihre eigene Schwerkraft zusammen und brachten die ersten Sternehervor.
Nach 9 Milliarden (d.h. 9.000.000.000) Jahren
Etwa 9 Milliarden Jahre nach dem Urknall entstand aus Gas und demSternenstaub explodierter Supernovae unser Sonnensystem undschliesslich etwa 10 Milliarden Jahre nach dem Urknall das Leben.
Der Mensch (homo sapiens) entwickelte sich vor etwa 150.000 Jahren.Er hat somit nur ein Hunderttausendstel der bisherigen Geschichte desUniversums miterlebt.
Nach 9 Milliarden (d.h. 9.000.000.000) Jahren
Etwa 9 Milliarden Jahre nach dem Urknall entstand aus Gas und demSternenstaub explodierter Supernovae unser Sonnensystem undschliesslich etwa 10 Milliarden Jahre nach dem Urknall das Leben.Der Mensch (homo sapiens) entwickelte sich vor etwa 150.000 Jahren.Er hat somit nur ein Hunderttausendstel der bisherigen Geschichte desUniversums miterlebt.
Alan Guth und das BICEP2 Teleskop am Sudpol
Im Marz 2014 hat das BICEP2 Team Daten veroffentlicht, die unserlauben, bis etwa 0.00000000000000000000000000000000001(d.h. 10−35) Sekunden nach dem Urknall zuruckzublicken, und soAlan Guths Ideen zur inflationaren Expansion des ultra-fruhenUniversums zu uberprufen.
Inhaltsubersicht
Die Entdeckung des Sonnensystems und der Schwerkraft
Die Milchstrasse und andere Galaxien
Die Expansion des Universums
Die Entwicklung des Universums seit dem Urknall
Grosse offene Fragen
Zusatzmaterial
Wir wissen, dass wir Vieles noch nicht wissen:
• Woraus besteht “dunkle Materie” und was verbirgt sich hinterder “dunklen Energie”?
• Welche Rolle spielen wir?
Lasst uns die Zeitmaschine in unserem Kopf befragen.
Wir wissen, dass wir Vieles noch nicht wissen:
• Woraus besteht “dunkle Materie” und was verbirgt sich hinterder “dunklen Energie”?
• Welche Rolle spielen wir?
Lasst uns die Zeitmaschine in unserem Kopf befragen.
Wir wissen, dass wir Vieles noch nicht wissen:
• Woraus besteht “dunkle Materie” und was verbirgt sich hinterder “dunklen Energie”?
• Welche Rolle spielen wir?
Lasst uns die Zeitmaschine in unserem Kopf befragen.
Wir wissen, dass wir Vieles noch nicht wissen:
• Woraus besteht “dunkle Materie” und was verbirgt sich hinterder “dunklen Energie”?
• Welche Rolle spielen wir?
Lasst uns die Zeitmaschine in unserem Kopf befragen.
Inhaltsubersicht
Die Entdeckung des Sonnensystems und der Schwerkraft
Die Milchstrasse und andere Galaxien
Die Expansion des Universums
Die Entwicklung des Universums seit dem Urknall
Grosse offene Fragen
Zusatzmaterial
Buchtipp meiner Tochter Christina Wiese fur die, die mehruber schwarze Locher und das Universum wissen mochten:
Lucy und Stephen Hawking:“Der geheime Schlussel zum Universum”
Der Planck Satellit misst heute die kosmischeHintergrundstrahlung und erlaubt uns so, um 13.7 MilliardenJahre bis fast zum Urknall zuruckzuschauen.
Die kosmische Hintergrundstrahlung
Die Lichtteilchen der kosmischen Hintergrundstrahlung sind 1 Sekundenach dem Urknall durch Ausloschung von Materie und Antimaterieentstanden.Die winzigen Temperaturschwankungen der Strahlung zeigen, so wie diesehr weit entfernten Supernova Explosionen, dass das gesamte Universumvon “dunkler Energie” erfullt ist.
Die kosmische Hintergrundstrahlung
Die Lichtteilchen der kosmischen Hintergrundstrahlung sind 1 Sekundenach dem Urknall durch Ausloschung von Materie und Antimaterieentstanden.
Die winzigen Temperaturschwankungen der Strahlung zeigen, so wie diesehr weit entfernten Supernova Explosionen, dass das gesamte Universumvon “dunkler Energie” erfullt ist.
Die kosmische Hintergrundstrahlung
Die Lichtteilchen der kosmischen Hintergrundstrahlung sind 1 Sekundenach dem Urknall durch Ausloschung von Materie und Antimaterieentstanden.Die winzigen Temperaturschwankungen der Strahlung zeigen, so wie diesehr weit entfernten Supernova Explosionen, dass das gesamte Universumvon “dunkler Energie” erfullt ist.
Hoch fliegende Atomuhren:
Uhren im schwacheren Gravitationsfeld gehen schneller.
Herrmann Minkowski (1864 - 1909): Raum und Zeit sind zueinem Raum-Zeit Kontinuum verschmolzen.
Farhi versus Gott: Kann es eine Zeitmaschine geben?
Herrmann Minkowski (1864 - 1909): Raum und Zeit sind zueinem Raum-Zeit Kontinuum verschmolzen.
Farhi versus Gott: Kann es eine Zeitmaschine geben?
Herrmann Minkowski (1864 - 1909): Raum und Zeit sind zueinem Raum-Zeit Kontinuum verschmolzen.
Farhi versus Gott: Kann es eine Zeitmaschine geben?
Herrmann Minkowski (1864 - 1909): Raum und Zeit sind zueinem Raum-Zeit Kontinuum verschmolzen.
Farhi versus Gott: Kann es eine Zeitmaschine geben?
