Moderne Astronomie

Abb.: Epochen des Universums
[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!

Daten und Themen des Zoom-Seminars

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21. Januar: Skalierungen mit Sternen

==> Die Massenverteilung der Sterne - Initial Mass Function.
==> Die Masse-Leuchtkraft-Beziehung.
==> Die Harvard-Klassifikation der Sterne.
==> Das Hertzsprung-Russell-Diagramm.

28. Januar: Hertzsprung-Russell-Diagramm

==> Die Harvard-Klassifikation der Sterne.
==> Das Hertzsprung-Russell-Diagramm.

4. Februar: Distanzen im Universum I

==> Distanzen im Sonnensystem.
==> Die Parallaxe.
==> 1,8 Mrd. Sterne mit Gaia.

11. Februar: Distanzen im Universum II

==> Die Cepheiden und die Leavitt-Relation.
==> Distanzen mit Supernovae Typ Ia.
==> Dunkle Energie.

18. Februar: Historische Supernovae I

==> Die ersten Supernovae.
==> Supernovae Typen.
==> Krebsnebel.

25. Februar: Historische Supernovae II

==> Tycho & Kepler Supernova.
==> Cassiopeia A.
==> Supernova SN1987A in LMC.

4. März: Wie entstehen Supernovae?

==> Klassifikation der Supernovae.
==> Supernova Typ Ia.
==> Core-Kollaps Supernova Typ II.

11. März: 400 Jahre Teleskope

==> Optik der Teleskope.
==> Refraktoren: von Galilei bis Yerkes.
==> Teleskope auf dem Königstuhl.
==> Mount Wilson & Mount Palomar.

18. März: Refraktoren

==> Optik der Refraktoren.
==> Refraktoren: von Galilei bis Yerkes.
==> Teleskope auf dem Königstuhl.
==> Clark Refraktoren.

25. März: Reflektoren I

==> Unterschiede zu Refraktoren.
==> Teleskope von Herschel & Leviathan.
==> Teleskop-Montierungen & Fokusierung.
==> Mount Wilson & Mount Palomer.

1. April: Reflektoren II

==> Die Teleskope der ESO auf La Silla.
==> VLT auf Paranal, Mauna Kea.
==> ELT, TMT & GMT.

8. April: fällt aus! Osterwoche

15. April: Die Europäische Südsternwarte

==> Gründung der ESO
==> Das Observatorium La Silla.
==> VLT auf Paranal, VLTI.
==> Das Großteleskop ELT und Giant Magellan GMT.
==> ALMA auf 5000 m Höhe.

22. April: Das Vera Rubin Observatorium

==> Warum ein neues Teleskop?
==> Aufbau des Teleskops.
==> Erste Bilder.

29. April: Dunkle Materie im Universum I

==> Warum Dunkle Materie?
==> Normale Materie im Universums - Standarddmodell der Teilchenphysik.
==> Dunkle Materie in Galaxien und Galaxienhaufen.

6. Mai: Dunkle Materie im Universum II

==> Dunkle Materie & Hintergrundstrahlung CMB.
==> Kandidaten der Dunklen Materie.

13. Mai: Dunkle Materie III

==> Was ist Materie?
==> Abbruch der Sitzung

20. Mai: Dunkle Materie IV

==> Standardmodell und Erweiterungen.
==> Experimente zur Dunklen Materie.
==> DAMA/Libra und Cosinus.

27. Mai: Dunkle Materie V

==> Xenon-Experimente.
==> Axionen-Experimente.
==> Was nun?

3. Juni: Teilchenzoo und Symmetrien I

==> Geschichte der Teilchenphysik.
==> Der Teilchenzoo um 1960 und Gell-Mann.
==> Das Quark-Modell von Gell-Mann.

10. Juni: Teilchenzoo und Symmetrien II

==> Das Quark-Modell von Gell-Mann.
==> Drei weitere Quarks.
==> Test Quark-Modell in Beschleunigern.

17. Juni: Symmetrien & Gruppen in Physik

==> Symmetrien in Natur.
==> Definition von Gruppen.
==> Lie Gruppen und Lie Algebren.
==> Rotationsgruppen, unitäre Gruppen und Lorentz-Gruppe.

24. Juni: Die Dirac Theorie Fermionen

==> Probleme der Schrödinger-Theorie
==> Der lineare Ansatz von Dirac - alpha und Gamma-Matrizen.
==> Interpretation von Dirac.
==> Die Phasen-Eichinvarianz der Schrödinger-Gleichung.

1. Juli: Standardmodell der Teilchenphysik

==> Materieteilchen und Wechselwirkung.
==> Salam, Weinberg & Glashow für die elektroschwache Wechselwirkung.
==> Die Quantenchromodynamik für starke Wechselwirkung der Quarks.
==> Asymptoische Freiheit und Confinement.

8. Juli: Quantenchromodynamik I

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15. Juli: Quantenchromodynamik II

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22. Juli: Quantenchromodynamik III

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29. Juli: Die Kräfte der Physik

==> Die 4 Grundkräfte.
==> Ladungen erzeugen Kräfte.
==> Das Standardmodell der Teilchenphysik.

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1. August - 12. Sept.: Sommerpause

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

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16. Sept.: Symmetriebrechung & Higgs-Theorie

==> Was ist Symmetriebrechung? Ferromagnetismus & Curie-Temperatur
==> Symmetriebrechung mit schwacher WW.
==> Die Masse der W- & Z_Bosonen.
==> Weinberg-Salam-Modell.
==> Massen der Fermionen.

23. Sept.: Das Sonnen-Neutrino-Problem

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...............: Feldquantisierung & Feynman-Diagramme

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...............: Grand Unification GUT

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....................: 400 Jahre Teleskope I

...............: Weltraumteleskop James Webb I

==> Auf dem Weg zur modernen Astronomie
==> Aufbau des Teleskops.

................: Weltraumteleskop James Webb II

==> ExoPlaneten mit James Webb.
==> Frühe Galaxien mit James Webb.

.................: Weltraumteleskope

==> Das Hubble-Weltraumteleskop.
==> Euclid & Nancy Roman.

..............: Sternhaufen & Sternentstehung.

==> Kugelsternhaufen.
==> Offene Sternhaufen.

20. Dez.: Weihnachtspause bis 18. Jan. 2026

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.........: 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.

............: 10 Jahre Gravitationswellen

==> Die erste Detektion am 14. Sept. 2015
==> Was sind Gravitationswellen?
==> Wie misst man Gravitationswellen?
==> Die Gravitationswwellen-Kataloge GWTC-1 bis GWTC-4.
==> Zukunft der GWellen-Forschung.