|
|
|
» Themen
|
|
Inhalt
All-Gemeines
Sterne im Allgemeinen und die Sonne im Besonderen
Der Ursprung und die Zukunft des Universums
Faszinierende Zitate und Tatsachen
|
|

|
» Inhalt
» Themen
» Home
|
All-Gemeines
Ich
habe mich schon immer für Astronomie interessiert, seit ich
festgestellt hab, dass Sterne nicht nur Sterne
sind, die schön aussehen
und einen romantischen Nachthimmel erzeugen.
Dahinter
steckt ein unheimlich großes Spektrum an Wissenschaft und Mysterien,
die mich einfach faszinieren.
Dieses
Interesse hat nicht einfach irgendwann begonnen, ich erinnere mich
daran, dass ich die Reihenfolge und Namen der Planeten schon wusste,
ohne in der Schule davon gehört zu haben. Ich wusste schon immer, dass
wir auf dem Planeten Erde leben, der um die Sonne kreist - ohne mit 12
von Lehrern darüber aufgeklärt zu werden. Das liegt einerseits daran,
dass mein Vater durch lange Gespräche als Kind bei mir die Neugierde
geweckt hat und ich andererseits schon während der Grundschule diese
'Was ist was'-Kinderwissenschaftsbücher verschlungen habe.
1992,
als ich elf war, las ich das erste mal darüber, dass es 1999 über
Süddeutschland eine totale Sonnenfinsternis geben sollte und
freute mich wahnsinnig darauf.
Leider war das Ergebnis am 11. August 99
eher enttäuschend...
Ebenso
verfolgte ich mit Interesse die Pathfinder-Marsmission. Schon Wochen
vorher bastelte ich mir einen Kalender, in dem ich die verbleibenden
Tage bis zur Landung abstreichen - und die jeweiligen Nachrichten die
Mission betreffend, eintragen konnte.
Mit
15 Jahren beschloss ich, Astronomie zu studieren und Wissenschaftler zu
werden. Ich hoffte, dass ich einmal unter den ersten sein könnte, die
den Mars betritt. Das war auch mein erster konkreter Berufswunsch und
ich nahm ihn völlig ernst. Nach der Realschule wechselte ich, obwohl ich
die Nase von Schule voll hatte, auf ein weiterführendes Gymnasium, um
wegen dem Studium das Abitur zu machen.
Mit
einem kleinen Teleskop, das leider keine besonders große Leistung
hatte, habe ich mir 'markante' Objekte wie den Mond und die Jupiter-Monde
angesehen. Die Andromeda-Galaxie und den Orionnebel konnte ich leider
nur als sehr undeutlichen, verwischten Fleck sehen...
Mit der Zeit mäßigte sich meine Astronomie-Begeisterung aber wieder auf ein normales Maß zurück.
Ich
liebe die Astronomie noch immer sehr, aber so fit mit Daten und Fakten wie früher
bin ich nicht mehr. Es gab Zeiten, da hätte ich vermutlich jede Frage
zu dem Thema beantworten und mit ein oder zwei Buchquellen belegen
können.
Ich
habe selber ein paar sehr gute, aufschlussreiche und gut bebilderte
Bücher, die so ziemlich alle Informationen liefern, die im Moment über
die Astronomie zu haben sind. Um diese Astronomie-Seite aufziehen zu
können, werde ich des Öfteren auf die Bücher zurückgreifen und aus
ihnen zitieren.
Es
ist sehr schwer, über die Themen Universum und Raum und Zeit zu
schreiben, da beide irgendwie nahtlos ineinander übergehen. Das eine
ist das andere und doch stellt man sich unter beidem etwas anderes
vor.
Mal sehen, ob ich es hinkriege, darüber zu schreiben, ohne mich hoffnungslos zu verwickeln ^^
|
|

|
|
"Mein Gott, es ist alles voller Sterne!" - aus "Odyssee 2000"
Über
dieses Thema ist es leicht zu schreiben - im Vergleich zu "Raumzeit"
ist das Gebiet weitestgehend klar erforscht und es ist einfach und leicht verständlich ^^
Erstmal zu den verschiedenen Sternarten.
Unsere
Galaxie hat einen Durchmesser von etwa 80.000 - 100.000 Lichtjahren;
unser Sonnensystem befindet sich ca. 26.000 Lichtjahre vom galaktischen
Zentrum entfernt, siehe Bild links.
Allein
in unserer Galaxie gibt es schätzungsweise etwa 100 Milliarden Sterne.
Kannst du dir vorstellen, wie viele das sind?
Sieh dir das Foto rechts an. Jeder einzelne Lichtpunkt ist ein Stern. Das Foto
zeigt das Zentrum unserer Galaxie im Sternbild Schütze.
Am
Nachthimmel können wir bei klarer Sicht etwa 3000 davon sehen, und sie
alle befinden sich im Umkreis von einigen 100 Lichtjahren um unseren Planeten,
also sozusagen in unmittelbarer Nähe ^^
Astronomie
ist die Wissenschaft der unvorstellbar hohen Zahlen (man sagt ja,
"astronomisch hoch") - die man benötigt, um die Zeiten und
Entfernungen auszudrücken.
Alle Sterne lassen sich in Klassen einteilen.
Es
gibt kleine heiße Sterne, kleine Kalte, große Kalte und große
Heiße; es gibt rote Sterne, gelbe, weiße, blaue Sterne. Die Roten sind
meist recht kalt und haben eine Oberflächentemperatur von "nur" 2000 -
4000 °C - während die heißesten Sterne eine blaue Farbe haben und einige
zehntausend °C auf der Oberfläche erreichen.
Diese
Unterschiede sieht man sehr gut im Hertzsprung-Russell-Diagramm,
mit dessen Hilfe sich alle Sterne übersichtlich klassifizieren lassen.
Auf
der X-Achse sind die Spektralklassen abgebildet. Mit diesen Klassen und
ihren Unterteilungen ist die Größe, Temperatur und Leuchtkraft eines
Sterns genau festgelegt. Es gibt 7 Spektralklassen mit den Buchstaben
O, B, A, F, G, K, M (wobei O "blau und sehr heiß" heißt und M die
kleinste Klasse ist). Ich weiß nicht, warum ausgerechnet diese
Buchstaben vergeben wurden, doch es gibt einen feinen Merksatz dafür:
"Oh, Be A Fine Girl, Kiss Me" ^^
Die
O-Klasse-Sterne haben ein relativ kurzes Leben, da sie so
verschwenderisch mit ihrem Wasserstoff umgehen und so viel Energie in
sehr kurzer Zeit abstrahlen. Sie "sterben" meist schon nach ein paar
Millionen Jahren - und das sehr spektakulär: sie werden zu einer
Supernova. Eine Supernova ist ein Stern, der innerhalb weniger Sekunden
kollabiert und alle Materie abschleudert. Sie kann für ein paar Wochen
heller strahlen als eine ganze Galaxie! Danach schrumpft der Stern auf eine
winzige Größe zusammen: entweder zu einem Neutronenstern (auch "Pulsar" genannt)
oder einem Schwarzen Loch (unendlich dichter Punkt) --> siehe unter
Faszinierendes)
Die
kleineren Sterne leben eher gemächlich. Sie sind mit ihrem Vorrat sehr
sparsam und haben auch keine so hohe Oberflächentemperatur. Wie sie
nach mehreren Milliarden Jahren ihr Leben verhauchen, kannst du weiter unten am Beispiel der Sonne nachlesen.
Die Sonne (unser nächste Stern - nicht vergessen, auch die Sonne ist einer dieser wunderschönen
hellen, heißen Lichtflecken am Himmel...) gehört zur Spektralklasse G (noch genauer mit der Unterklasse:
G2), sie gehört also weder zu den besonders großen, noch zu den ganz
kleinen Sternen.
Hier siehst du die Sonne (links unten, der Gelbe) im Vergleich zu mehreren
bekannten Sternen aus verschiedenen Spektralklassen.
Der
große rote Stern rechts ist Beteigeuze, ein Roter Riese
im Sternbild Orion. Er steht am Ende seines Lebens, hat seine Vorräte
fast aufgebraucht. Wahrscheinlich war er vor Jahrmillionen ein Stern so
groß wie die Sonne. Auch die Sonne wird einmal zu einem solchen Roten
Riesen, bis dahin sollten wir uns nen guten Sonnenschutzfaktor gekauft haben ^^
Links
der große Blaue ist Rigel, ein sehr heißer Blauer Riese,
ebenfalls im Orion. Beteigeuze und Rigel lassen sich sehr gut beobachten
und vergleichen, da sie von uns aus gesehen, ziemlich dicht beieinander
stehen. Uns erscheinen sie etwa gleich hell, aber man kann den
Farbunterschied deutlich sehen.
Guck dir nachts mal Orion an, er ist ein recht markantes Sternbild am südlichen Himmel;
und seine beiden
hellsten Sterne sind Beteigeuze und Rigel - rot und blau.
|
» Inhalt
» Themen
» Home
|
Das Schicksal unserer Sonne
Der
folgende Text beschreibt ziemlich einfach, was mit unserer Sonne
passiert, wenn sie ihren Wasserstoffvorrat aufgebraucht hat - und wie
sich das auf die Erde und die anderen Planeten unseres Systems auswirkt.
Ich
habe ihn vor Jahren aus einem sehr guten Buch abgeschrieben, dessen Namen
ich leider nicht mehr weiß.
Lies dir den Text durch, er ist sehr interessant und auch irgendwie
schockierend, denn er zeigt dass unsere kleine Heimat und alles, was wir kennen, nicht
in alle Zeiten existieren kann...
|
|
|
Tod der Sonne
|
|
Unsere
Sonne hat etwa die Hälfte ihres Lebens hinter sich. Ihre Vorräte
an nuklearem Brennstoff sichern ihr noch etwa fünf Milliarden
Jahre friedlicher Existenz.
Dann wird ihr Wasserstoffvorrat erschöpft
sein, die Suche nach ihrem ener- getischem Gleichgewicht wird zu
Unregelmäßigkeiten in ihrer Struktur füh- ren, und die Planeten
werden davon betroffen sein.
Das Herz der Sonne wird sich zusammenziehen, um sich wieder
erwärmen und mehr Energie erzeugen zu können, ihre heiße
Atmosphäre wird sich großzügig im Raum ausdehnen, sich leicht
abkühlen und von Gelb in Rot übergehen. Die Sonne wird zu einem
Roten Riesen geworden sein, wie „Capella“, „Antares“, „Aldebaran“
und „Beteigeuze“ an unserem Nacht- himmel.
Für die Bewohner der Erde wird die rot werdende Scheibe der Sonne
einen immer bedeutenderen Teil des Himmels einnehmen. Die
Durchschnittstem- peratur unseres Globus wird zunehmen, das
Polareis wird schmelzen, die Meereshöhe wird um Dutzende Meter
steigen und die meisten Ufer überschwemmen. Unter der
fortschreitenden Verdunstung der Meere wird sich die Atmosphäre
mit Wasserdampf anreichern. In dieser planetarischen Sauna wird
die tropische Vegetation, auf die ganze Erde ausgedehnt, zuerst
explosionsartig wuchern, und dann, von der Wärme erstickt,
eingehen.
Die irdische Atmosphäre wird bereits begonnen haben, im Weltall
zu ver- dunsten, wo sie unwiederbringlich verloren sein wird.
Nachdem alles Leben verschwunden ist, wird die Erdoberfläche das
wüstenhafte, verlassene Bild unseres Nachbarplaneten Mars bilden.
Wenn die Sonnenscheibe den halben Himmel eingenommen hat, werden
sogar die Steine, auf dreitausend Grad erhitzt, schmelzen. Die
Erde wird eine glühende Lavakugel sein, die in geringer
Entfernung von der Sonne kreist. Auch dieser flüssige Stein wird
verdampfen und von der Sonne einverleibt werden. Dann wird jede
Spur der Existenz unseres Planeten verschwunden sein.
Das gleiche Schicksal wird vorher Merkur und
Venus ereilt haben. Die Aus- dehnung der Sonne wird irgendwo in
der Nähe von Mars gestoppt, dessen Schicksal ungewiss bleibt.
Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun, ihrer riesigen
Wasserstoff-Atmosphäre beraubt, werden dann vielleicht bewohnbar
sein.
In diesem neuen Zustand wird die Sonne einige Millionen Jahre
verhältnis- mäßig stabil leben. Darauf wird eine weitere
Periode großer Unruhe folgen. Von einem ungeheuren Schluckauf
erfasst, wird die Sonne dann stoßweise Wolken von Materie
entleeren, die sich in Trillionen von Kilometern im Weltraum
ausbreiten werden.
Diese massiven Entleerungen werden die Sonne fortlaufend
bloßlegen, das dichte Herz wird als blau-violetter Stern sichtbar
liegen. Sein Licht wird die ganze ausgestoßene Materie
erleuchten, die Sauerstoffatome in seiner Nähe werden grün
leuchten, die Wasserstoffatome und Stickstoffatome in seiner
Peripherie rot. Das Ganze wird eine „planetarische Nebelwolke“
bilden, wie die von „Wassermann“ oder von „Vulpecula“.
Unter dem Aufprall feuriger Gase werden die großen Planeten
verdampfen, und ihre Materie wird mit der Sonnenatmosphäre in den
Raum geschleudert werden. Nur der Zentralstern wird übrigbleiben,
zum Zwerg geworden - wie der Begleiter des „Sirius“ - ohne
irgendeine Energiequelle.
Im Lauf der folgenden Millionen Jahre wird er sich langsam
abkühlen, von blau zu weiß wechseln, von weiß zu gelb, zu rot
und schließlich in der Dunkelheit des Weltalls erlöschen. Der
Zentralstern wird die einzige Spur sein, die an die Existenz
unseres Sonnensystems erinnert.
|
|
» Inhalt
» Themen
» Home
|
Bis dahin sollten wir also unsere Sachen gepackt haben und uns nen neuen Steinklumpen zum
Wohnen suchen, denn unser ganzer Planet, mit allem drum und dran, wird von der Sonne verputzt werden.
|
|

|
» Inhalt
» Themen
» Home
|
Der Ursprung und die Zukunft des Universums
Die
bekannteste Theorie zum Entstehen des Universums ist die Urknalltheorie.
Sie besagt, dass das Universum vor etwa 15 bis 20 Milliarden Jahren aus
einem einzigen, unendlich dichten Punkt explodierte und sich seither
immer weiter in alle Richtungen ausdehnt wie ein Luftballon, der
aufgeblasen wird.
Natürlich
gibt es auch Kritiker dieser Theorie, die den Urknall ablehnen und
Gegenbeweise dafür suchen.
Letztendlich
kann keiner genau sagen, wie das Universum entstanden ist, denn unser
Beobachtungszeitraum von bisher etwa 4000 Jahren (bzw. ca. 400 Jahre
seit der Erfindung des Teleskops) ist im Vergleich zu vielen Milliarden
Jahren einfach zu kurz. 4000 Jahre ist für die Zeitrechnung des
Universums nur ein verschwindend kurzer Augenblick.
Doch
gehen wir davon aus, die Urknalltheorie ist richtig - wie geht es
zukünftig weiter? Wird die Ausdehnung des Universums ewig weitergehen -
oder wird die Ausdehnung langsamer und bleibt schließlich stehen?
Vielleicht zieht sich das Universum auch wieder in sich zusammen und es kommt zu einem
neuen Urknall? Gab es vielleicht sogar schon unzählige Urknalls vor diesem?
Interessante Fragen, die sich aber nicht so einfach beantworten lassen.. wenn überhaupt.
Hier zwei Szenarien der Zukunft des Weltalls - beide aus dem Buch "Wie
alt ist die Sonne und wie weit weg sind die Sterne?"
von Nancy Hathaway, 1994, 1998
|
Universum "hört auf"
|
Universum zieht sich zusammen
|
|
In vier bis fünf Milliarden Jahren - Die Sonne hat ihren Wasserstoffvorrat erschöpft
und bläst sich
zu einem roten Riesen auf. Die Erdatmosphäre verdampft, die Meere
verkochen, und unser Planet trudelt in die Sonne hinein.
Eine Billion (10^12 = 10 mit 12 Nullen) Jahre nach dem Urknall
- Wasserstoff und Helium sind verbraucht. Sterne und Galaxien
erlöschen, auch die Neutronensterne und Weißen Zwerge. Nur
Schwarze Löcher bleiben übrig.
10^27 Jahre nach dem Urknall - Die Milchstraße ist ein Schwarzes Loch.
10^31 Jahre nach dem Urknall - Es bilden sich supergalaktische Schwarze Löcher.
10^36 Jahre nach dem Urknall - Sir Adam Eddington (1882 - 1944) sagte einmal: "Ich glaube,
dass es im Universum 15 747 724 136 275 002 577 605 653 961 181
555 468 044 717 914 527 116 709 366 231 425 076 185 631 031 296
Protonen gibt und genauso viele Elektronen." Zu dieser Zeit sind
sie alle zerfallen.
10^67 Jahre nach dem Urknall - Gewöhnliche Schwarze Löcher zerfallen.
10^97 Jahre nach dem Urknall - Galaktische Schwarze Löcher verschwinden.
10^106 Jahre nach dem Urknall - Supergalaktische Schwarze Löcher verdampfen. Es bleibt nichts
außer einem Hauch von Strahlung und einem gelegentlichen einsamen Teilchen.
|
Was wäre,
wenn es viel mehr Materie gäbe, als Wissenschaftler annehmen?
Dann zieht sich das Universum schließlich wieder zusammen.
Galaxien vereinigen sich. Die Rotverschiebungen im Licht einer
Galaxie oder eines Quasars, die anzeigen, dass diese sich von uns
entfernen, verschieben sich zu Blau hin, da sie sich wieder näher
kommen. Die Temperatur der Hintergrundstrahlung steigt.
Eine Milliarde Jahre vor dem großen Zusammenbruch
- Galaxienhaufen verschmelzen.
Hundert Millionen Jahre vor dem großen Zusammenbruch
- Galaxien verschmelzen.
Siebzig Millionen Jahre vor dem großen Zusammenbruch
Die Sterne sind so nah beieinander, dass der Erdhimmel (würde die Erde
noch existieren) niemals dunkel wird.
Eine Million Jahre vor dem großen Zusammenbruch
- Die Temperatur der Hintergrundstrahlung steigt auf Tausende Grad.
Drei Wochen vor dem großen Zusammenbruch
- ie Temperatur steigt auf Millionen Grad. Die Materie löst sich auf.
Drei Minuten vor dem großen Zusammenbruch
- Die Temperatur steigt auf Milliarden Grad. Atomkerne zerbrechen.
Der große Zusammenbruch
- Materie und Strahlung werden auf einen Punkt unendlicher Dichte reduziert.
Raum und Zeit existieren nicht mehr, und die Naturgesetze gelten
nicht mehr. Vielleicht fängt alles mit einem großen Knall von
vorn an.
|
Ich
finde beide Theorien deprimierend .__. Bei beiden wird alles, was wir
kennen, einfach verpuffen. Nicht nur was wir kennen, auch was wir
WISSEN - all unser Wissen, unsere Gedanken, unsere Philosophie, unsere Kultur, unsere Evolution wird
verschwinden.
Bei
der ersten Theorie ist alles beendet, das Universum hat nicht wirklich
aufgehört, aber es ist doch auf eine Weise stehen geblieben, die keine
Entwicklung und Existenz mehr erlaubt. Ist damit alles beendet?
Existiert dann keine Zeit mehr? Es wird niemanden geben, der darüber
berichten kann..
Die
zweite Theorie erlaubt wenigstens noch die Chance auf einen neuen
Urknall, neue Entwicklung und neues Leben - doch gelten dann wieder die
selben Naturkräfte? Entwickelt sich vielleicht ein Universum in ganz
neuer Dimension, vielleicht zweidimensional, oder auch achtdimensional
(was immer das heißen will)? - Egal wie, falls sich im "neuen" Universum
intelligentes Leben entwickelt (wenn das Universum und dessen Gesetze
das denn zulassen..), hat dort niemand die Möglichkeit herauszufinden, dass es ein altes Universum
und die Menschheit gegeben hat.. Oder anders gesagt - vielleicht
sind WIR ja schon in einem neuen Universum, und zahllose Zivilisationen
vor uns WURDEN schon vertilgt..
Bei
beiden Szenarien ist jedenfalls alles, wofür die Menschheit existiert -, gearbeitet -, und
getötet hat, verschwunden. Selbst wenn es die Menschen oder sonst eine
Zivilisation schaffen würde, "perfekt" zu werden, gütig, hochentwickelt,
mit Antworten auf alle Fragen - sie wird doch nicht ewig existieren. Das
Universum hat seine Grenzen gesetzt..
|
|

|
|
Faszinierende Zitate und Tatsachen
Astronomie
kann man natürlich auch vom nicht-wissenschaftlichen Aspekt her
betrachten: Man kann zum Beispiel die Emotionen von Raumfahrern in Form
von Zitaten aufzeigen. Diese Zitate über die Erde sagen mehr aus
als alle Tabellen, in denen die Masse, die Dichte, die Zusammensetzung
usw. der Erde angegeben ist.
Die
Zitate sagen aus, wie die Erde, deren Existenz uns so normal vorkommt,
dass wir sie schon nicht mehr als einen Planeten im Raum betrachten, aus
dem All gesehen den Eindruck von Zartheit und Zerbrechlichkeit
hervorruft..
Außerdem
gibt's weiter unten noch ein paar Gedankenexperimente und Vergleiche
zur einfachen Veranschauung von komplexen Tatsachen, z.B. den
Zusammenhang von Makro- und Mikrokosmos.
|
Zitate von Astronauten
|
|
"Suddenly,
from behind the rim of the moon, in long,
slow-motion
moments of immense majesty, there emerges a sparkling blue and
white jewel, a light, delicate sky-blue sphere
laced
with slowly swirling veils of white,
rising
gradually like a small pearl in a thick sea of black
mystery.
It
takes more than a moment to fully realize
this
is Earth... home."
"Plötzlich
taucht hinter dem Rand des Mondes in langen,
zeitlupenartigen
Momenten von grenzenloser Majestät ein funkelndes blauweißes,
Juwel auf, eine helle, zarte, himmelblaue Kugel,
umkränzt
von langsam wirbelnden, weißen Schleiern.
Allmählich
steigt sie wie eine weiße Perle aus einem Meer empor;
unergründlich und geheimnisvoll.
Du
brauchst eine Weile, um ganz zu begreifen,
dass
es die Erde ist... die Heimat."
Edgar Mitchell, Astronaut
|
"Die
Erde erinnerte uns an Christbaumschmuck, der in der Schwärze des
Alls hängt. Als wir uns weiter und weiter entfernten, verlor sie
an Größe. Schließlich schrumpfe zu etwas Wunderbarem, dem
Wunderbarsten, das man sich vorstellen kann. Dieses wunderschöne,
warme, lebende Objekt sah so zerbrechlich aus, so empfindlich, dass
man glaubte, wenn man sie mit dem Finger berühren würde, sie müsse
einstürzen und zerfallen. Dies zu sehen muss einen Menschen verändern,
es muss einen Menschen dazu bringen, die Schöpfung Gottes und die
Liebe Gottes zu schätzen."
James Irwin, Astronaut
|
"Die
Erde war klein, hellblau und so bewegend allein, unsere Heimat,
die wie ein heiliges Relikt verteidigt werden muss. Die Erde war
vollkommen rund. Ich glaube, ich hatte keine Ahnung, was das Wort
rund bedeutet, bis ich die Erde aus dem All sah."
Aleksej Leonov, Kosmonaut
|
 |
 |
|
|
Gedankenexperimente und Vergleiche
|
|
Vergleich der Dimensionen zwischen Mikro- und Makrokosmos
|
|
Mit dem folgenden Gedankenexperiment, das ich aus dem Buch
"Faszination Weltraum -
Bilder
vom Rand der Welt" von Dr. Norbert
Pailer
abgeschrieben habe, will ich dir den Unterschied oder die
Ähnlichkeit zwischen dem Mikrokosmos (also der Welt der Atome)
und dem Makrokosmos (Welt der Sterne) klar machen.
Das Prinzip bei beiden "Kosmen" eigentlich gleich - Objekte kreisen um einen Kern.
Der
Unterschied ist trotzdem ..groß :D Auf der einen Seite Atome und Elektronen, auf der anderen Seite zB. Sterne und Planeten.
Zum Experiment:
Wir
denken uns eine Straße von der Sonne zur Erde und legen die
150 Millionen Kilometer lange Strecke mit Millimeterpapier aus.
Dann nehmen wir einen Spielwürfel und
tun für den Augenblick so, als könnten wir mit einer Pinzette
ein Atom nach dem anderen aus dem Würfel herausnehmen. Wir platzieren jeweils ein Atom in jeweils einem Quadratmillimeter
unserer mit Millimeterpapier ausgelegten Straße zur Sonne. Die
Aufgabe ist dann beendet, wenn jedes Atom aus dem Spielwürfel
abgelegt ist.
Die
Frage lautet nun: Wie breit muss unsere gedachte Straße etwa
sein, damit jedes Atom einen Quadratmillimeter belegen kann? Die
überraschende Antwort lautet: Damit jedes Atom des Spielwürfels
einen Quadratmillimeter unserer Straße zur Sonne belegen kann,
muss diese ca. 1000 Kilometer breit sein! Es sei daran erinnert,
dass jedes Atom ein Mini-Planetensystem ist, um dessen Kern
Elektronen kreisen.
Eine Strecke von 150 Millionen Kilometern ist eigentlich unvorstellbar riesig, im Gegensatz dazu ist ein
kleiner Würfel doch eigentlich gar nicht vorhanden. Und doch befinden sich in diesem Würfel so viele Atome, dass
sie sich durchaus von der Anzahl her mit der Größe des Makrokosmos messen können.
|
|
Von Flugzeugträgern und Neutronensternen...
|
Was wäre, wenn ein Astronaut in ein Schwarzes Loch fliegt?
|
|
Nachdem
ein Stern mit mindestens 4 und höchstens 20 Sonnenmassen sein
Leben mit einer Supernova-Explosion beendet- und riesige Teile
seiner Masse davongeschleudert hat, kollabiert er zu einem
winzigen Neutronenstern, einem Körper von etwa fünfzehn
Kilometern Durchmesser, der so dicht ist, dass ein Teelöffel
davon über hundert Millionen Tonnen wiegen würde;
während ein Teelöffel von einem Weißen Zwerg (wie die Sonne
einer wird) "nur" 5,5 Tonnen wiegen würde.
Um
das noch besser zu verdeutlichen, stell dir einen
Flugzeugträger vor (Bild links). Und jetzt stell dir vor, du würdest
das Teil auf die Größe einer normalen
Streichholzschachtel zusammenpressen. Wird ziemlich eng für den
Träger :D Jetzt packen wir noch mal 2999 Flugzeugträger zu dem
anderen in der Streichholzschachtel. Wir haben also in EINER
Streichholzschachtel 3000 (!) Flugzeugträger zusammengepresst.
Genauso musst du dir das mit dem Neutronenstern vorstellen. Das
Teil hat soviel Masse, dass es seine Materie so fest
zusammendrückt wie die 3000 Träger in der Streichholzschachtel -
und in etwa auch so schwer wäre.
Ein
Neutronenstern ist ein seltsames Gebilde. Auf seiner Oberfläche
ist die Schwerkraft ungefähr hundertmilliardenfach so stark
wie die Schwerkraft auf der Erde. Er hat eine feste Eisenkruste,
deren winzige Berge höchstens zwei Zentimeter hoch sind, und eine
nur wenige Meter dicke aufgewühlte Atmosphäre von Atomen und
subatomaren Teilchen.
|
Sterne
mit mehr als 20 Sonnenmassen enden als Schwarze Löcher: Wenn
einer dieser Sterne am Ende seines Lebens in sich zusammenstürzt,
dann ist die Schwerkraft dabei so groß, das nichts mehr seinen
Zusammensturz aufhalten kann. Nicht einmal die Kräfte der
Atomkerne sind dazu in der Lage. Es gibt keine uns bekannte Kraft,
die einen solchen Kollaps bremsen könnte. Der Stern wird immer
kleiner und immer dichter, bis er schließlich auf einen unendlich
kleinen und unendlich dichten Punkt (Singularität)
zusammenstürzt, so jedenfalls die Theorie. Das Ergebnis ist ein
sogenanntes Schwarzes Loch. Die Anziehungskraft eines solchen "Körpers"
ist dabei so hoch, dass nicht einmal mehr das Licht entweichen
kann.
Nehmen
wir mal an, wir könnten beobachten, wie ein Astronaut in ein
Schwarzes Loch stürzt.
Der
Fallende scheint seltsamerweise nie im Schwarzen Loch anzukommen.
Je näher er dem Ereignishorizont (Punkt ohne Wiederkehr) kommt,
um so langsamer scheint er sich zu bewegen, weil das Licht, das
gegen eine immer stärkere Schwerkraft ankämpft, immer länger
braucht bis es den Beobachter erreicht. Schließlich, kurz vor
Erreichen des Ereignishorizontes, dem kein Licht mehr entkommen
kann, scheint er stehen zu bleiben, genau wie auch eine riesige
angenommene Uhr auf seinem Raumanzug. Er stürzt niemals in den
Abgrund, sondern die Lichtwellen von seinem Körper werden immer
länger, und diese Rotverschiebung lässt ihn zuerst rot werden
und dann verschwinden (ein Spezialeffekt, dessen Kenntnis wir
Albert Einstein verdanken).
Den
Fallenden selber hätte es natürlich schon lange vor dem
Ereignishorizont zerrissen, da die Schwerkraft einfach zu hoch
ist.
|
|
|
Das Licht und die Entfernung
|
|
Eine
Sache, der ich mir erst relativ spät klargeworden bin, weil
ich vorher nicht darüber nachgedacht habe, ist das Phänomen mit
der Lichtgeschwindigkeit.
Wir
sehen Dinge, weil das Auge das Licht, das die verschiedenen
Farbinformationen speichert, aufnimmt. Das heißt, das Licht muß die Farbinformationen erst
von der Umwelt zu uns tragen, bis dass wir sie sehen können.
Licht
ist nicht unendlich schnell (obwohl man das vielleicht glauben
kann - bei unseren kurzen Entfernungen spielt das auch keine
Rolle) - es bewegt sich mit einer Geschwindigkeit von etwa 300.000
km/Sekunde fort. Das heißt, theoretisch ist alles, was wir sehen,
keine 'Live-Information', sondern wir sehen die Dinge, wie sie in
der Vergangenheit waren. Vom Mond beispielsweise braucht das Licht ca eine Sekunde, um
zu uns zu gelangen. Sehen wir uns auf der Erde den Mond an, sehen wir ihn genaugenommen,
wie er eine Sekunde zuvor ausgesehen hat.
In unserem alltäglichen Leben ist diese Zeitverzögerung aber
unwichtig, da es sich bei unseren Entfernungen um Strecken handelt, die das Licht in
winzigsten Sekundenbruchteilen zurücklegt.
In
der Astronomie merkt man es aber schon. Schon das Licht der Sonne
braucht acht Minuten, um den Weg von etwa 150 Millionen Kilometern
zurückzulegen. Wir sehen die Sonne also immer nur, wie sie vor
acht Minuten war. Würde die Sonne plötzlich verlöschen, würden
wir das auf der Erde erst acht Minuten später feststellen, weil
bis dahin das Licht von der Sonne noch unterwegs ist.
Die
Sterne am Nachthimmel sehen wir schon in weiterer Vergangenheit:
Das Licht benötigt hunderte oder tausende von Jahren, bis es hier eintrifft.
Der zweitnächste Stern (der nächste ist ja die Sonne :D) von uns aus gesehen ist Proxima
Centauri, ~4 Lichtjahre entfernt. Das heisst, dass das Licht 4 Jahre benötigt, um diese
weite Strecke zurückzulegen.
Ein
Blick in den Himmel ist also immer ein Blick in die Vergangenheit.
Es
gibt Bilder von Galaxien, die Millionen oder sogar Milliarden von
Lichtjahren weit weg sind! Ein sehr berühmtes Bild siehst du
links: es ist der sogenannte TIEFE BLICK (Hubble Deep Field) des
Hubble Weltraumteleskops . Hubble ist ein sehr leistungsfähiges
Teleskop, das in der Erdumlaufbahn kreist. Das Bild zeigt einen
winzigen Himmelsausschnitt (habe leider vergessen, wo), der von
Hubble eine Zeitlang belichtet wurde. Alle Objekte sind Galaxien
wie die Milchstraße, bis auf den hellen Leuchtpunkt, der einen Stern in unserer Galaxie darstellt.
Mehr als ZEHN MILLIARDEN
Lichtjahre Entfernung werden für die entferntesten Galaxien
angegeben. Wir sehen diese Galaxien also kurz nach dem Entstehen
des Universum selber.. ^^
Blaue
Objekte stehen uns näher als Rote.
|
|
|
» Inhalt | » Themen | » Home
|
|

|
|
© 07.02, 08.04, 07.2006 by Ravana
|

|
geändert 28.07.2006 |
|