Unser Universum

Abb.: Das Universum ist eine vierdimensionale Raum-Zeit, hier als 2D Fläche dargestellt (blau), Zeit läuft vertikal (sog. geodätische Zeit). Jeder Punkt repräsentiert eine 2-Sphäre, die Raumschnitte t = const sind insgesamt 3-Sphären - das Universum ist eine Blätterung von 3-Sphären. [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 der Vortragsreihe

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30. Okt.: Mensch und Universum

Der Mensch entsteht spät in der Entwicklung des Universums:

Abb.: Andromeda. Als erster beschrieb sie der persische Astronom Al-Sufi im Jahre 905. Diese Entdeckung geriet aber in Vergessenheit und so schrieb Charles Messier bei der Eintragung in seinen Katalog die Entdeckung Simon Marius zu, der die Andromeda-Galaxie 1612 durch sein Teleskop betrachtet hatte. Im Jahr 1923 gelang es Edwin Hubble mithilfe des kurz zuvor erbauten, mit 2,5 Meter Durchmesser weltweit größten Teleskops auf Mount Wilson veränderliche Sterne der Cepheiden-Klasse im Andromedanebel zu entdecken, deren Entfernung auf 900.000 Lichtjahre zu berechnen und Shapley zu überzeugen, dass der Andromedanebel – und damit alle Spiralnebel – separate Galaxien sind. [Aufnahme: Robert Gendler]

==> Die Erde vor 66 Mio. Jahren: Das Leben beginnt von neuem. Die Erde kühlt bis heute.
==> Vor 120.000 - 12.000 Jahren - Letzte Kaltzeit: Der Mensch erobert die Kontinente. Erste Zeugnisse menschlicher Kultur
==> 5000 BC - Bronzezeit: Erste Horizontobservatorien. Der Mensch versucht die Zeit einzufangen.
==> 2000 - 500 BC: Götter verwalten den Himmel.
==> 350 BC: Griechen entwickeln das erste Weltmodell - eine neue Qualität im menschlichen Denken. Der Mensch sollte im Zentrum des Universums sein.
==> 1543: Kopernikanische Wende entfernt den Menschen aus dem Zentrum.

13. Nov.: Standardmodell des Universums

Abb.: Das Universum ist eine vierdimensionale RaumZeit, hier als 2-Fläche dargestellt (blau), Zeit läuft vertikal. Jeder Punkt repräsentiert eine 2-Sphäre, die Raumschnitte t = const sind insgesamt 3-Sphären. [Grafik: Camenzind]

==> Metrik des Universums.
==> Die Friedmann-Gleichungen - das LCDM Universum.
==> Die Friedmann-Universen.
==> Das heutige Universum: Expansion, Lemaître-Hubble-Konstante und Dichteparameter.

27. Nov.: Das Lemaître-Universum

==> Expansion mit Krümmung und Lambda.
==> Die kausale Struktur des Universums.

11. Dez.: Dunkle Materie im Universum

Abb.: Das Dunkle Universum. Dunkle Materie bildet Filamente, Galaxienhaufen (gelb), Galaxien und Voids. [Grafik: Illustris]

==> Warum Dunkle Materie?
==> Was könnte Dunkle Materie sein?
==> Dunkle Materie mit EUCLID.

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

8. Januar: Dunkle Energie im Universum

Abb.: Das Vakuum der starken Wechselwirkung lebt. Dauernd werden Gluonenfelder aus dem Vakuum erzeugt und wieder vernichtet. Skala: Fermi. [Grafik: QCD-Simulation, Derek Leinweber]

==> Einsteins größter "Plunder".
==> Vakuum-Energie und Vakuum-Druck.
==> Der Nobelpreis in Physik 2011: Expansion ist beschleunigt!

29. Januar: Urknall und das Frühe Universum

Abb.: Epochen des Universums. [Grafik: Camenzind]

==> Planck-Epoche: Singularität oder Quantenschaum?
==> Inflation
==> Quark-Gluon-Plasma und Hadronisierung.

5. Februar: Galaxien mit James Webb

Abb.: Das James Webb Teleskop beobachtet Infrarotstrahlung aus dem Universum. [Grafik: NASA/ESA]

==> James Webb aufgefrischt.
Wie hat unser Universum kurz nach dem Urknall ausgesehen? Und wie haben sich Galaxien, Sterne und Planeten entwickelt? Um diese und weitere grundlegende Fragen der Astronomie zu beantworten, soll das Infrarot-Weltraumteleskop "James Webb" schwerpunktmäßig die Wärmestrahlung der ersten Himmelskörper vor rund 13,8 Milliarden Jahren auffangen und damit einen Blick in die astronomische Vergangenheit werfen. Mit seinem Teleskopspiegel von 6,5 Metern Durchmesser und seinen vier Infrarot-Instrumenten ist "James Webb" das bislang größte und leistungsfähigste Weltraumobservatorium.