Unser Universum

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!



Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) richtet gemeinsam mit Partnern aus Wissenschafts-, Bildungs- und Kultureinrichtungen sowie Akteuren aus Politik, Zivilgesellschaft, Wirtschaft und Medien seit dem Jahr 2000 die Wissenschaftsjahre aus.  Ziel der Wissenschaftsjahre ist es, Bürgerinnen und Bürger in vielfältigen Formaten in einen Dialog mit Wissenschaft und Forschung zu bringen und die Öffentlichkeit (unter anderem Kinder und junge Erwachsene, Nachwuchswissenschaftlerinnen und Nachwuchswissenschaftler sowie Personen, die bisher wenig Berührungspunkte mit Wissenschaft hatten) noch stärker für Wissenschaft zu interessieren. Forschung und dazugehörige Erkenntnisgewinnungsprozesse sollen nachvollziehbar und verständlich an die breite Öffentlichkeit kommuniziert werden, um das Vertrauen in Wissenschaft und die Wissenschaftsmündigkeit der Bevölkerung zu steigern. 

Das Wissenschaftsjahr 2023 – Unser Universum beleuchtet die großen Fragen unseres Universums aus verschiedensten Perspektiven: es verbindet anthropologische Konstanten wie die Menschheitsfragen nach Sein und Sinn mit aktuellen Forschungsvorhaben und Zukunftsperspektiven. „Sind wir allein im Universum?“, „Was macht unsere Erde zu einem bewohnbaren Planeten?“, „Was sind schwarze Löcher?“ und „Wie sieht die Zukunft unseres Planeten aus und wie können wir unseren Lebensraum schützen?“. Diese Fragen, werden im disziplinübergreifend und im Verbund unterschiedlicher Forschungsbereiche behandelt.

Daten und Themen des Zoom-Seminars

---

11. Jan.: Astronomie-Jahresrückblick 2022

==> Die Highlights der Astronomie aus dem vergangenen Jahr.

18. Jan.: Astronomie-Jahresrückblick II

==> Die Highlights der Astronomie aus dem vergangenen Jahr.

25. Jan.: WASP-39 b mit James Webb

==> Die Atmosphäre von WASP-39 b.
==> Was nächstes?
==> Livestream aus dem Futurium Berlin: Eröffnung "Unser Universum"

1. Februar: entfällt !!!!

==>

8. Februar: Erderwärmung & Klimageschichte

==> aus Jim Hansens Sicht. James E. Hansen (* 29. März 1941 in Denison, Iowa) ist ein führender US-amerikanischer Klimaforscher. Von 1981 bis 2013 war er Direktor des Goddard Institute for Space Studies (GISS) der NASA und Professor für Erd- und Umweltwissenschaften an der Columbia University. Bekannt wurde Hansen besonders in den 1980ern als einer der ersten Wissenschaftler, der eindringlich vor den Gefahren der globalen Erwärmung warnte - auch aus der Sichte der Klimageschichte der Erde.

15. Februar: Klima der letzten 60 Mio Jahre

==> Seit dem Dinosaurier-Event vor 66 Mio. Jahren hat sich das Klima bis heute dauernd abgekühlt. Wir leben heute am Ende einer Zwischeneiszeit, aber immer noch in der Eiszeit. Die Vereisung der Antarktis begann vor 35 Mio. Jahren, die Vereisung der Arktis vor 3,5 Mio. Jahren.

22. Februar: CO2 oder nicht CO2 ?

==> CO2 als Treibhausgas?
==> Vergleich zur Venus-Atmosphäre.

1. März: Das Klima der Venus

==> Kennen Sie die Venus?

8. März: Physik des Klimas I

==> Energiebilanz des Klimasystems.
==> Was ist ein Treibhaus?

15. März: Physik des Klimas II

==> Warum sind O2, H2, N2 etc keine Treibhausgase?
==> Stoffkreisläufe im Klimasystem.

22. März: Physik des Klimas III

==> Treibhaus und Molekülphysik
==> Kreisläufe: Wasserkreislauf, Kohlenstoffkreislauf.

29. März: Physik des Klimas IV

==> Eiszeiten und Milankovic-Zyklen.
==> Klimamodelle und ihre Fehler.

5. April: !!! fällt aus !!!

12. April: !!! fällt aus !!!

19. April: Physik des Klimas V

==> Nachtrag: Regolith? Klimaerwärmung? Geo-Engineering?
==> Kreisläufe: Wasserkreislauf, Kohlenstoffkreislauf.

26. April: Physik des Klimas VI

==> Was sind Wendekreiswüsten?
==> Wasserkreisläufe
==> Rolle der Ozeane im Klimasystem.

3. Mai: 6. IPCC-Sachstandsberichte

==> Naturwissenschaft & Politik.
==> Klimaerwärmung Folgekosten.

10. Mai: !!! fällt aus !!!

17. Mai: Der Mensch & sein Universum

==> Frühgeschichte des Menschen und erste Weltbilder.

24. Mai: Unser Universum I - Werdegang

==> Der Mensch und sein Universum
==> Der prähistorische Mensch und sein Universum
==> Das Universum der Jungsteinzeit
==> Die griechische Vorstellung zum Universum
==> Renaissance und Universum
==> Die Sonne ist nicht im Zentrum der Welt.

31. Mai: Unser Universum II - Die Erde

==> Die Kugelgestalt der Erde.
==> Das Modelldenken der Antike.
==> Die Kopernikanische Wende.

7. Juni: Unser Universum III

==> Die Newtonsche Welt: absoluter Raum, absolute Zeit.
==> Beweis Rotation der Erde, Bewegung der Erde.
==> Entstehung der Planeten.

14. Juni: Foucault-Pendel & Berry Phasen

==> Bewegungsgleichungen Foucault-Pendel.
==> Was sind Berry Phasen in der Physik?
==> Faser-Bündel und Wechselwirkungen.

21. Juni: Unser Universum IV

==> Das Kopernikanische Prinzip.
==> Die Welt von Galilei und Isaac Newton.

28. Juni: Unser Universum V

==> Weltbilder der Physik:
==> James Maxwell & Albert Einstein. Das Ende vom Äther.

5. Juli: Unser Universum VI

==> Weltbilder der Physik:
==> Gravitation als Krümmung der Raum-Zeit.
==> Das Friedmann-Lemaître-Universum.

12. Juli: Unser Universum VII

==> Weltbilder der Physik:
==> Die atomare Welt und die Welt der Quarks und Leptonen.

19. Juli: Besuch "Unser Universum"

==> 10:00 Uhr Treffen auf Universitätsplatz HD.
==> 11:15 Uhr Planetariumsshow im Sky Bus.

===========================================================

1. Aug. - 9. Sept.: Sommerpause

... auf der Großen Scheidegg [Copyright: Camenzind]

===========================================================

13. Sept.: Unser Universum VIII

==> Aktuelle Astronomie 2023.
==> Die Große Debatte von 1920.
==> Distanz und Hubble-Gesetz.

20. Sept.: Unser Universum IX

==> Die kosmologische Rotverschiebung.
==> Einstein kann die Rotverschiebung nicht erklären.
==> Die Expansion des Universums.

27. Sept.: Unser Universum X

==> Das Universum als Raum-Zeit.
==> Geometrie der Raumschnitte.
==> Die Expansion des Universums: Friedmann & Lemaître.
==> Hubble-Lemaître-Gesetz und Beschleunigung der Expansion.

4. Okt.: Trouble mit Hubble

==> Was bedeutet Beschleunigung der Expansion genau?
==> Probleme mit der Hubble-Lemaître-Konstanten.
==> Was bedeutet dies?

11. Okt.: Astronomie auf Königstuhl

==> Vorbereitung auf den Tag der Offenen Tür.

14. Okt.: Königstuhl Tag der Offenen Tür

==> 10:00 - 17:00 Ihr: Max-Planck-Institut und Landessternwarte

18. Okt.: ==> fällt aus !!!

25. Okt.: Standardmodell des Universums I

==> Friedmann-Lemaître-Gleichungen.
==> Frage der Energieerhaltung.
==> Kausalität des Universums.

15. Nov.: Standardmodell des Universums II

==> Energieerhaltung im Universum.
==> Skalierung der Dichte.
==> Parameter des Universums.

22. Nov.: Standardmodell des Universums III

==> Hubble-Funktion H(z).
==> Alter des Universums.
==> Kausalität des Universums.

29. Nov.: Teleskope in der Atacama-Wüste

==> Vortrag von Bruno Leibundgut von der ESO.
==> .

6. Dez.: Euclid-Mission der ESA

==> Aufbau der Sonde.
==> Durchmusterung des Himmels.

12. Dez.: 11:30 Uhr Weihnachtsfeier

==> im Bootshaus Heidelberg

====================================================

19. Dez.: Weihnachtspause bis 7. Jan. 2024

====================================================

10. Januar: Grenzen der Physik um 1920

==> Max Planck 1900: Schwarzkörper-Strahlung.
==> Nils Bohr: Quantelung der atomaren Zustände
==> De Broglie: Wellennatur der Materie.
==> Stern-Gerlach-Versuch und Spin der Elektronen.

17. Januar: Erwin Schrödinger 1925/1926

==> Heuristische "Herleitung" der Schrödinger-Gleichung.
==> Zufall der Mikrowelt.

24. Januar: Wichtige Quantensysteme

==> Der harmonische Oszillator
==> Das Wasserstoffatom
==> Das Periodensystem der Elemente.
==> Moleküle.

31. Januar: Verschränkung & Quantenteleportation

==> Vortrag mit Zeilinger
==> Lektüre: Anton Zeilinger: Einsteins Spuk, Goldmann 2007, € 11,-

7. Februar: Was & wie Verschränkung?

==> Wie erzeugt man verschränkte Photonen?
==> Das Experiment 1998 von Weihs und Anton Zeilinger.
==> Die Bellsche und CHSH-Ungleichung.

.........: Andromeda & Lokale Gruppe

Die Andromedagalaxie, auch Andromedanebel oder Großer Andromeda-Nebel, ist die der Milchstraße nächstgelegene Spiralgalaxie, rund 2,5 Millionen Lichtjahre entfernt. Spiralgalaxien wie die Andromedagalaxie bestehen aus vier großen Komponenten: Einen sternartigen hellen Kern, in dessen Zentrum meist ein supermassereiches Schwarzes Loch sitzt. Dann einen zentralen Bereich, auch Bulge genannt. An den Bulge schließt sich eine ausgedehnte Scheibe aus Gas und Sternen an und nach außen schließlich ein ausgedehnter Halobereich.