» Themen Die Plejaden (oder auch "Siebengestirn") - eins der schönsten Gebilde am Nachthimmel

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

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All-Gemeines
Ich habe mich schon immer für Astronomie interessiert, seit ich festgestellt hab, dass Sterne nicht nur SterneDer Mars - das nächste Ziel der bemannten Raumfahrt 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...

Das kleine Pathfinder-Fahrzeug 1997 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.

Der Urvater aller verwirrenden Theorien - Albert Einstein ^^)

Inzwischen interessiere ich mich besonders für
- den Verlauf des Lebens eines Sterns und verschiedene Sterntypen,
- den Ursprung und die Zukunft des Universums,
- Raumreisen und 'die Sache mit der Zeit' und den Entfernungen,
- die Frage, ob es außer den Menschen noch weiteres intelligentes, weiter entwickeltes Leben in unserer Galaxie gibt.

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.
Schema unserer Galaxie 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.
Ein Blick auf mehrere Millionen der Milliarden von Sternen im galaktischen Zentrum. Jeder Lichtpunkt auf dem Bild stellt einen Stern dar. 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.

Hertzsprung-Russell-Diagramm 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.

Vergleich verschiedener Sterntypen 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.
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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.

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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.

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Der Ursprung und die Zukunft des Universums
Irgendwie muß man sich den Urknall ja vorgestellen.. 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
Die Erde vom Mond aus betrachtet Fotos von Apollo 11

Gedankenexperimente und Vergleiche

Vergleich der Dimensionen zwischen Mikro- und Makrokosmos

Makrokosmos - Welt der Planeten und Sterne Mikrokosmos - Welt der Atome 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:
Vergleich der Dimensionen zwischen Mikro- und Makrokosmos 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.

Flugzeugträger 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

Hubbles Tiefer BlickEine 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.

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geändert 28.07.2006