50 Schlüsselideen Astronomie und Kosmologie by Joanne Baker, Bernhard Gerl

By Joanne Baker, Bernhard Gerl

Eine Entdeckungsreise durch unser Universum – vom Urknall bis zur Astrobiologie

Planeten

Das heliozentrische Weltbild

Keplers Gesetze

Newtons Gravitationsgesetz

Newtons Theorie der Optik

Das Teleskop

Fraunhofer-Linien

Der Doppler-Effekt

Parallaxe

Die große Debatte

Olbers‘ Paradoxon

Die Hubble-Konstante

Die kosmische Entfernungsleiter

Der Urknall

Der kosmische Mikrowellen-Hintergrund

Die Nukleosynthese im Urknall

Antimaterie

Dunkle Materie

Die kosmische Inflation

Dunkle Energie

Machs Prinzip

Die Spezielle Relativitätstheorie

Die Allgemeine Relativitätstheorie

Schwarze Löcher

Teilchenastrophysik

Das Higgs-Boson

Die String-Theorie

Das anthropische Prinzip

Die Hubble-Klassifikation für Galaxien

Galaxiehaufen

Großräumige Strukturen

Radioastronomie

Quasare

Kosmischer Röntgenhintergrund

Supermassereiche Schwarze Löcher

Die Entwicklung von Galaxien

Gravitationslinsen

Die Klassifikation von Sternen

Die Entwicklung

Die Geburt eines Sterns

Der Tod eines Sterns

Pulsare

Gammablitze

Veränderlichkeit

Die Sonne

Exoplaneten

Die Entstehung des Sonnensystems

Monde

Astrobiologie

Das Fermi-Paradoxon

_____

Seit Jahrtausenden blicken die Menschen staunend zum Nachthimmel, sie haben die Bewegungen der Planeten verfolgt und versucht, unseren Platz im Universum zu erklären. Doch erst in unserer Zeit sind die tatsächlichen Ausmaße des Kosmos, seine erstaunliche Vielfalt und bemerkenswerte Fremdheit wirklich deutlich geworden. Die Geschwindigkeit und Raffinesse neuer wissenschaftlicher Entdeckungen sind atemberaubend, aber die Durchbrüche sind oft schwer verständlich und ihre Auswirkungen kaum abzusehen.

In 50 Schlüsselideen Astronomie und Kosmologie erklärt Joanne Baker klar und prägnant die wichtigen Konzepte, großen Entdeckungen und neuesten Theorien der Astrophysiker, darunter:

die Grundprinzipien der Astronomie, vom Heliozentrismus bis zu Newtons Theorie der Optik

den Aufbau des Universums, seine Entstehung und Entwicklung

die Schlüsselkonzepte der Kosmologie, etwa die Relativitätstheorie, supermassereiche schwarze Löcher und „Multiversen“

die jüngsten Entwicklungen im Verständnis von Quasaren, Exoplaneten und Astrobiologie

Mit seinem breiten Themenbogen – von weißen Zwergen bis zur dunklen Energie, vom Urknall bis zum Sternentod, von Newtons Gravitationsgesetz bis zum kosmischen Mikrowellen-Hintergrund – ist dieses Buch die perfekte Einführung in die Fundamente und das Weltbild der modernen Astronomie und Kosmologie. Es beschreibt die Forschungen, die unser heutiges Verständnis von unserem Platz im Universum prägen und die zum nächsten großen Durchbruch führen könnten – der Entdeckung von Leben jenseits der Erde.

Weitere Bände der Reihe:

50 Schlüsselideen Mathematik

50 Schlüsselideen Physik

50 Schlüsselideen Genetik

50 Schlüsselideen Philosophie

50 Schlüsselideen Psychologie

50 Schlüsselideen Management

50 Schlüsselideen Religion

50 Schlüsselideen Wirtschaftswissenschaft

50 Schlüsselideen Literatur

50 Schlüsselideen der Menschheit

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Also hat ein Grad soph Immanuel Kant Gedanken gemacht. In 3600 Bogensekunden. einer Veröffentlichung aus dem Jahr 1755 vermutete er, dass die Sterne der Milchstraße in einer großen Scheibe arrangiert sind, zusammengehalten von der Gravitationskraft, genau wie die Planeten unseres Sonnensystems in einer Ebene um die Sonne kreisen. Die Sterne bilden ein Band über unserem Himmel, weil wir sie von einer Position innerhalb dieser Ebene aus betrachten. 1785 vermaß der deutsch-britische Astronom Friedrich Wilhelm Herschel die Form der Milchstraße genauer, indem er Hunderte von Sternen akribisch beobachtete.

Unter den Sternen sind die Supernovae, also die katastrophalen Explosionen sterbender Sonnen, die hellsten Leuchttürme. Eine spezielle Klasse, die sogenannten Typ-Ia-Supernovae, ist besonders nützlich. Diese Supernovae können selbst aus weit entfernten Gebieten des Universums noch wahrgenommen werden. Die genaue Helligkeit einer Typ-Ia-Supernova kann aus der Geschwindigkeit, mit der sie explodiert, also erstrahlt und abklingt, berechnet werden. Supernovae sind selten – pro Galaxie der Größe der Milchstraße vielleicht eine in 50 Jahren – deshalb sind sie vor allem für kosmische Distanzen wertvoll, wo viele Galaxien die Chancen erhöhen, dass ein Astronom sie während seiner beruflichen Laufbahn entdecken kann.

Durch die Lichtverschmutzung kann man von Stadtgebieten aus immer weniger Sterne sehen. In der Mitte der großen Städte sieht man vielleicht nur noch einige Dutzend Sterne, während es vor einigen Jahrzehnten noch Hunderte waren. Das helle Band der Milchstraße ist von den meisten Städten aus kaum noch zu beobachteten. Astronomen befürchten, dass die faszinierende Wirkung des Nachthimmels, die Wissenschaftler und Laien über Generationen hinweg gefangen ge- nommen hat, verloren gehen könnte. Man hat inzwischen Gremien gebildet, die auf diesen kulturellen Verlust aufmerksam machen und technische Lösungen des Problems anstreben sollen, etwa den Einsatz einer energieeffizienten Staßenbeleuchtung, die ihre Strahlung nach unten auf den Bürgersteig abgibt und nicht in den Himmel, oder von Schaltern mit Bewegungssensoren.

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