Sonnenuntergang in Kassel (Lara Bendig)

Donnerstag, 29. Oktober 2020

Sind Messungen in der Quantenmechanik eine Störung?

 Ich denke, ganz eindeutig nicht!

Warum?

In der Regel besitzen Systeme keine fstsen Zustände, die Quantenmechanik gibt nur Möglichkeiten und deren Wahrscheinlichkeiten an.

Wenn man davon ausgeht, dass die Quntenmechanik vollständig ist, dann gibt es in der Quantennatur auch nur das: Möglichkeiten.

Macht man nun eine Messung, so entsteht aus allen Möglichkeiten ein zufälliger fester Zustand. Aus den Möglichkeiten werden also Fakten ausgewählt.

Dies ist aber keine Störung! Denn man kann nur stören, was schon da ist!

Nehmen wir z.B. den Spin eines Elektrons. Wird der gemessen, dann gibt das Messgerät eine Richtung für die Rotationsachse vor und registriert wie herum sich das Elektron bezogen auf diese Achse dreht.

Nach der Messung tut es das auch, nicht weil es gestört wurde und schon vorher irgend eine Rotation hatte, sondern weil der Zustand erst durch die Messung festgelegt wird.

Liegt das System mit einem bestimmten Eigenzustand vor, also hat es bezüglioch einer Achse eine bestimmte Drehrichtung, so reproduziert die Messung dieser Eigenschaft sie erneut. Da liegt also auch keine Störung vor.

Hängt also die Welt davon ab, ob jemand Messgeräte baut und nachschaut?

Ist das die Rolle der Menschehit?

Nein, denn Quanten selbst können sich gegenseitig durch Wechselwirkungen "vermessern".

Das nennt man Dekohärenz.

Hier passt ein Aussage des griechischen Philosophen Plotin (205 - 270):

Die Natur hat ein Schauen in sich, und das was sie erschafft, erschafft sie wegen des Schauens.

 

In meiner Online Vortragsreihe gehe ich mehr auf solche Fragen ein: 

Ab heute, 18.00 Uhr alle 14 Tage unter sfn-kassel.de/live.


 

Spektren 5): Das Sonnenspektrum

 Die Photopshäre der Sonne erzeugt ein Absorptionsspektrum, da die Atome der Photosphäre bei bestimmten Wellenlängen das von unten kommende Licht absorbieren.

Die Chromosphäre als heißeres dünnes Gas liefert ein Emissionsspektrum.Die Emissionslinien sehen wir aber nur, wenn wir am Rand der Sonne an der viel helleren Photosphäre vorbeisehen.

Es ist üblich, Spektren nicht nur als farbige Bilder darzustellen, sondern in einem Graphen die Intensitätsverteilung über die Wellenlängen aufzutragen.

Nimmt man das Sonnenspektrum vom Erdboden aus auf, kommen natürlich noch sog. terrestrische Linien dazu, da auch Atome und Moleküle der Erdatmosphäre absorbieren können.

Da die Erdatmosphäter aber deutlich kühler als die Photosphäre ist, haben diese Linien eine andere Form und wir können sie recht gut erkennen.

Auf die Form der Spektrallinien gehen wir bald ein.

Ganz häufig werden Spektren normiert dargestellt, d.h. bei allen Wellenlängen wird das Konitnuum auf die relative Internsität 1 gelegt.

 


  Aber eigentlich ist die Sonne ein sog. thermischer Strahler, d.h. sie leuchtet, weil sie heiß ist.

Näheurngsweise können wir die Sonne damit als sog. Schwarzen Körper beschreiben, d.h. die Energieverteilung im Sonnenspektrum gehorcht einer Planckschen Kurve der Temperatur von 5700 K.

Ein solches Sonnenspektrum sehen wir hier:


Was kann man hier beobachten?

- Die Intensitätsverteilung hat etwa bei 500 nm ein Maximum, zum UV und IR hin fällt die Intensität stark ab. Im Laufe der Evolution haben sich unsere Augen an dieses Maximum angepasst.

- Im IR läuft die Kurve aus, im UV fängt die Kurve bei einer bestimmten Wellenlänge erst an.

  Das ist ein Hinweis auf die Quantennatur des Lichtes.

- Die untere, gezackte Kurve zeigt das Sonnenspektrum so, wie wir es bei blauem Himmel am Erdboden aufnehmen können. Da sieht man die Absorptionsbereiche der Erdatmosphäre, besonders im IR. Dadurch entsteht der Treibhauseffekt.

- Die orange Kurve zeigt das eigentliche Sonnenspektrum.

- Die gelbe Kurve zeigt das theoretische Spektrum, wenn die Sonne sich nach den Gesetzen der Physiker richten würde...wir nennen es ein Schwarzkörperspektrum der Temperatur 5900 K oder eine Plancksche Kurve, weil Max Planck im Dezember 1900 die Formel für diese Kurve zusammengeraten hat und damit die Quantentheorie begründet hat.

Zum Vergleich habe ich mit einem Spektroskop mal ein nichtthermisches Spektrum aufgenommen: Die LED eines Handys ist natürlich möglichst gut an eine für uns gewohnte Energieverteilung angepasst. Aber das kann kein themrmsches Spektrum sein, denn die LED wird natürlich nicht heiß.

Man erkennt auch andere Krümmungen und ein bei Blau liegendes breites Maximum (ein Stern müsste dafür weit über 10 000 K heiß sein, das werden Handy auch bei Akkuschäden nie....).


Im nächsten Post möchte ich etwas näher auf die Form der Spektrallinien eingehen.


Bilder: Baader Planetarium, wikicommon, privat

Mittwoch, 28. Oktober 2020

Neuer Online Kurs über Photonen

 Am Donnerstag, 29.10., 18.00 Uhr beginnt mein neuer Online-Kurs über Photonen und Quantenmechanik.

Unter sfn-kassel.de/live kann man live dabei sein!


Es gibt keine Photonen!
- Und dies ist ein Kurs über Photonen -

Anhand ausgewählter Fragestellungen, die möglichst abgeschlossen an einem Abend diskutiert
werden, sollen Konzepte und Interpretationen der Quantenmechanik an den Objekten
vorgestellt werden, die in Schule und Lehre mit den umfangreichsten Fehlkonzepten erarbeitet
werden: Photonen – die Quanten des Lichtes.

- Planck erfindet Photonen, Einstein erweckt sie zum Leben
- Was für Eigenschaften braucht etwas um Photon genannt zu werden?
- Können Dinger, die es nicht gibt, rotieren: der Spin und die Polarisation
- Quanten sind keine Individuen
- Sinnvolle und weniger sinnvolle Konzepte über Photonen
- Verschränken und teleportieren
- Einfach so, aus dem Nichts…
- Der Dualismus zwischen Teilchen und Welle, der nicht aus den Köpfen und
   Lehrbüchern zu kriegen ist
- Realismus und Antirealismus: Was ist die Welt wirklich?

Referent: KP Haupt

Jeweils 14-tägig von 18 -19.30 Uhr ab Do, 29.10.
Dann: Do, 12.11 / Do, 26.11 / Do, 10.12 / Do, 14.1.21 / Do, 28.01.21 / Do, 11.2.21 / Do, 26.2.21

Breaking news: Keine Venusianer

 Am 21.9. habe ich von der vermeintlichen Entdeckung von Phosphan in der Venusatmosphäre berichtet, schon deutlich zurückhaltender als in anderen Medien.

Inzwischen scheint klar zu sein, dass es sich hier um Messfehler handelt!

1.Fehler: Eine Neuauswertung der Messdaten von ALMA enthält kein Phosphansignal mehr.

2. Fehler: Die spektrale Auflösung war nicht so gut, um die Linien von PH3 (Phosphan) und SiO2 auseinander zu halten...das vermeintliche Phosphansignal war wohl SiO2...das gibt es in der Venusatmosphäre reichlich.


Riesige Fleckengruppe auf der Sonne

 Die bisher größte Sonnenfleckengruppe des neuen 11-Jahres-Zyklus ist auf der Sonne aufgetaucht.

Sie besteht aus zahlreichen Einzelflecken und erzeugt in der Chromosphäre drüber schon viele Flareausbrüche.

Bild 1: Sichtbares Licht, man erkennt auch die Randverdunklung der Sonnenscheibe (das Licht vom Rand der Scheibe kommt aus höheren, d.h. kühleren Gebieten der Photosphäre)

Bild 2: Sonne mit Größenvergleich

Bild 3: Flareausbruch in Chromosphäre über der Gruppe, Bild im UV bei 19,5 nm (T = 1,5 Mill K)

Alle Bilder SOHO-Observatory

Sonnenflecken sind durch Magnetfelder abgekühlte Gebitee der Photosphäre. Die Magnetfelder ragen in die Chromosphäre hinein und setzen dort Energie frei, die zu Flareausbrüchen führt.






Dienstag, 27. Oktober 2020

Nebel über dem Meer der Feuchtigkeit

 ...der Nebel lag über Kassel, es war eher eine hohe dünne Bewölkung, durch die der Mond schien.

Ab und an sah man auch Mars und Jupiter.

Das Meer der Feuchtigkeit ist das Mare Humorum, das genau an der Schattengrenze lag. Der westliche Gebirgsrand wurde  nur an den Spitzen von der Sonne beleuchtet, der Rest lag noch im Dunklen. Das sieht man sehr schön an der länger belichteten Ausschnittsvergrößerung. Auch den Krater Gasssendi mit seinem kugelig aussehenden Zentralberg konnte man gut erkennen.

Tycho zeigte schon die ersten Strahlen (helles Auswurfmaterial), Clavius stand ganz unten am Mondrand, wir schauen zur Zeit eher auf den Nordpol des Mondes.

Aufnahmen um  20.00 Uhr.

Alle Bilder kann man durch Anklicken vergößern.






Spektren 4): Gitterspektren

 Bisherige Posts dieser Serie:

15.10.: Brechung und Prismenspektren

16.10.: Drei Arten von Spektren

18.10.: Physik der Spektrallinien

19.10.: Ergänzung: Sonnenaufbau


Brechung tritt immer dann auf, wenn Licht das Medium wechselt, also von Luft in Glas oder umgekehrt.

Beugung tritt auf, wenn etwas dem Licht im Wege steht, sei es ein Fernrohrtubus oder dicht beieinander stehende Spalte, ein Gitter.

Früher mussten Gitter noch dadurch hergestellt werden, dass man mit einem Diamanten sehr dicht beieinander liegende Linien in ein Glas hineinritzte.

Das war sehr mühsam, die Anzahl der Öffnungen und die Größe der Gitter dadurch begrenzt.

Heute werden Gitter so wie integrierte Schaltungen hergestellt. Nahezu jede Größe, Strichzahl und nicht allzu teurer. Für wenige Euro kann man sich schon gerahmte Gitterdias kaufen.

 

amazon

Auch die Beugung ist wellenlängenabhängig.

Blaues Licht wird stärker gebrochen, aber wegen der kurzen Wellenlänge weniger stark gebeugt. Kurze Wellen lassen sich eben kaum vom Weg abbringen.

Ein Gitter sortiert dann das Licht nach Wellenlängen und bildet mehrere nebeneinander liegende Spektren.

Ein beachtlicher Teil des Lichtes kommt, wellenlängenunabhängig, vorbei und bildet das weiße 0. Maximum.

Blickt man z.B. durch ein  Gitter hindurch, so erkennt man die Deckenbeleuchtung als Spektrum.

 


 Die Deckenlampen strahlen nur in wenigen Farbbereichen. Für jede Wellenlänge entsteht z.B. ein eigenes 1. Maximum: Innen liegt das blaue 1.Maximum, außen, stärker gebeugt, das rote 1. Maximum.

Auch die Rillen einer CD oder DVD wirken wie ein (Reflexions-) Gitter. Jeder kennt die Farben, die man sieht, wenn man seitwärts auf die utnerseite sieht.

Da die Rillen einer DVD enger liegen, sind dort die Farben weiter auseinander gezogen als bei eienr CD.

Hochschule Düsseldorf

 Gitter sind nicht nur leichter und billiger herzustellen als Prismen, die Wellenlängen sind im Spektrum auch viel gleichmäßiger angeordnet.

wird fortgesetzt mit: "Das Sonnenspektrum"

Vertiefende Info:

Gitter: Formel für Maxima 

Gitterspektren


Montag, 26. Oktober 2020

Sternwarte wieder für die Öffentlichkeit geschlossen, online Ersatz

 Die aktuelle Lage zwingt uns zu diesem Schritt. Bei voraussehbar schönem Wetter werden wir online -Beobachtungen anbieten, allerdings nur freitags gegen 19 Uhr. Diese werden kurzfristig im Blog oder in der App angekündigt und über sfn-kassel.de/live zu sehen sein.

Mond und Mars vernebelt

 Durch Dunst und Wolken hindurch quälten sich am Montagabend Mond und Mars. 

Das Randgebirge von Sinus Iridium leuchtete in der Morgensonne und war als (irdisch vernebelter) Goldener Henkel zu sehen.

Tycho ist aufgetaucht und der große Krater Clavius steht genau an der Schattengrenze.

Mars kam gerade aus den Wolken hervor, viele Sterne der Fische waren kaum zu sehen. Wer aber genau hinsieht, erkennt im Vergleich, dass Mars sich ein bisschen seit Samstagabend nach rechts oben bewegt hat.

Bilddaten: Mond 600 mm, nachvergrößert, 1/2000 sec, F 4,0, ISO 640, 22.03 Uher

                  Mars, ISO 1600, 2 sec, F 2.8, 22.00 Uhr




Die drei Zeitalter des Universums: Die Strahlungsära

Erster Teil: siehe 14.10.

Die Strahlungsära

Wir wollen uns nun mit den ersten 70 000 Jahren unseres Kosmos beschäftigen:

Vergleicht man die 14 Milliarden Jahre, die das Universum schon existiert, mit dem Leben eines Menschen von 80 Jahren, so dauert die Strahlungsära umgerechnet 3,4 Stunden in einem Menschenleben! 

Am Ende dieser Ära hat der Kosmos etwa 0,03% seiner heutigen Größe! (Ein Mensch wäre gerade 0,5 mm groß....)

Das sind immerhin  schon   etwa 5 Millionen Lichtjahre! Die Temperatur liegt bei 9000 K, die kosmische Rotverschiebung bei über 3000.

Ab da ist der Kosmos kühl genug, dass die Materie die weitere Entwicklung bestimmt.

Aber bleiben wir in der Strahlungsära:

Strahlung ist Energie und als Energieball hat der Kosmos irgendwie angefangen.

Damit sich aus Strahlung etwas anderes bilden kann, muss die Energie sinken. Erst wenn die Strahlungsenergie der Massenenergie von Materieobjekten entspricht, können sich dauerhaft diese Materieobjekte halten und das Regime übernehmen.

Unter allen möglichen Universen gelingt dies sicher denen am besten, bei denen die Energie der Strahlung schneller abnimmt als die der anderen Objekte.

Das ist in unserem Kosmos der Fall gewesen, wie ich im ersten Post erklärt habe:

Das Volumen des Raumes wächst mit seiner Ausdehnung R (Skalenfaktor), es ist proportional zu R³, also nimmt die Dichte der Materie mit R³ ab.

Durch die Ausdehnung wachsen die Wellenlängen der Strahlung proporional zu R, also nimmt die Energie mit 1/R ab.

Da die Dichte der Strahlung auch mit R³ abnimmt, nimmt die Energiedichte der Strahlung besonders stark, also mit der vierten Potenz von R ab.

Man kann den Zustand der Strahlungsära aus den Friedmann-Gleichungen herleiten. Das sind sozusagen die Bewegugnsgleichungen eines Universums, die die Raumkrümmung berücksichtigen und alles, was im Universum ist.

Letztlich sind sie Umschreibungen des Energieerhaltungssatzes und der Gleichung F = m*a.

Mit diesen Gleichungen erhält man die folgenden Prporionalitäten:

Skalenfaktor R(t)    ~ √t : Der Skalenfaktor R ist proportional zur Wurzel aus der Zeit

Da der Horizont proportional zur Zeit t anwächst, also wesentlich schneller, würden Beobachter in dieser Ära sehen, wie immer mehr vom Universum sichtbar wird.

(Das wird sich bald ändern...dann wird immer mehr vom Universum aus unserem Blick verschwinden...).

Die Materiedichte kann man aus 450 Millionen/t² in kg/m³ berechnen.

Die Temperatur lässt sich mit der Formel T = 10 Milliarden/ t bestimmen.

Mit diesne Formeln können wir genau angeben, wann wleche Materieobjekte sich aus der Strahlung herauskristallisieren:

Nach 1 Mikrosekunde bei einer  Temperatur von 10 Billionen Grad kristallisieren sich die Quarks aus der Strahlung. Das sind die Bauteile für die späteren protonen und neutronen.

Etwas später, also bei t = 1 sec entstehen so die Elektronen bei einer Temperatur von knapp 12 Milliarden Grad. 

Im Bild sehen wir eine solche Materialisierung in einer Aufnahme des DESY in Hamburg. Der Weg des Strahlungsteilchens ist grün markiert (er ist nicht sichtbar). Man sieht am Ende zwei unterschiedliche aufgewickelte Spiralen. Sie gehören zu einem negativ geladenen Elektron und seinem positiv geladenen Antipartner Positron. Da der Vorgang absichtlich in einem starken Magnetfeld beoabchtet wird, kann man sehr schön diese Ladungen an der Spiralrichtung identifizieren. 

 



Diese Prozesse sind nicht einfach zu verstehen, denn es muss etwas mehr Materie als Antimaterie entstehen. Das habe ich in früheren Posts mehrfach behandelt (z.B.: Wie sag ichs meinem Alien?).

Pro Milliarden Prozesse muss einer  sein, bei dem nur ein Materieteilchen entsteht.

Fazit:

In der Strahlungsära sorgt der schnelle Temperaturabfall für einen schrittweisen Umwandlungsprozess der Strahlung in die Bauteile für Objekte und Kräfte, die später im Universum den weiteren Ablauf bestimmen.

Ist eigentlich ok so, denn in einem winzigen Embryo ist auch schon alles angelegt...es muss nur noch wachsen...

Und das geschieht beim Kosmos in der Materie-Ära!



Sonntag, 25. Oktober 2020

Neues von der Asteroidensonde OSIRIS-REx

 Beim Touchdown letzte Woche wurde soviel Material eingesaugt, dass die Klappe zum Verschließen des Behälters nicht mehr richtig zu ging. Nun fliegt so langsam der Asteroidenstaub zurück zu Bennu...

Zur Zeit wird die Sonde kaum bewegt, um diesen Prozess durch Beschleunigungen nicht noch zu verstärken.

Schnellstens soll nun der restliche Staub in die Rückkehrkapsel zur Erde gefüllt und sicher verwahrt werden. Man rechnet damit, dass es immerhion noch 60 g sein werden.

Auf der Bilderfolge kann man die halboffene Klappe erkennen und den Staub, der herausrieselt.

credit: NASA


 


Lichtstreifen mit Morgenstern

 Eine Stunde hatten wir länger..um 6.29 Uhr tauchte das Sonnenlicht in einem schmalen Streifen am Horizont auf, Venus strahlte am noch abgedunkelten Himmel als Morgenstern.





Alpental und Pico im Blick

 Nur für ganz kurze Zeit kam der Mond am Samstag durch die Wolken durch. Um 20.57 Uhr konnte ich ihn mit 600 mm Tele und Nachvergrößerung fotografieren.

In dieser Phase sind sehr markante Kraterformationen an der Schattengrenze, deshalb habe ich leicht überbelichtet, damit diese gut herauskommen.

Schön ist auch das Alpental zu sehen. Dies ist eine 170 km lange und etwa 10 km breite Furche, quer durch die Mondalpen. Da hat aber kein Meteorid die Bergspitzen abgesägt, sondern das Alpental ist einfach eine Bruchzone.

Mitten im Mare Imbrium stehen einige einzelne Berge. Der größte ist Pico: 2,4 km hoch und 15x 25 km groß. Nur seine Spitze strahlt im Licht der Morgensonne.





Samstag, 24. Oktober 2020

Der Morgen

 Eine halbwegs klare Nacht hört auch mal auf...hier Venus als Morgenstern, gegen 7.05 Uhr über Kassels Osten.

Die Phase ist mit 600 mm Tele bei erheblicher Nachvergrößerung aufgenommen. Die Belichtungszeit betrug nur 1/500 secfbei F 4.0 und ISO 100



Zeitumstellung:Winterzeit

 Die Winterzeit beginnt auch am  Himmel: Gegen 1.45 Uhr in der Nacht vom Freitag auf Samstag stand der Orion im SO über Kassel und der Sirius ging gerade auf.

Trotz dunstigem Wetter war der Hase zu sehen und der Fluß Eridanus schlängelte sich Richtung Süden.

M 42 istn der Orionneble, ein riesiges Gebiet mit Gaswolken, Molekülwolken und Staub, in dem zahlreiche neue Sterne entstehen. Es ist etwa 1350 Lichtjahre entfernt und ungefähr 3 Millionen jahre alt.

Die letzte Aufnah

me ist mit 600 mm Tele und Nachvergrößerung gemacht (0,8 sec, F 4,0, ISO 6400).






Mira, der Wunderbare, Mars und Uranus

 Nach dem langen Regen, zogen sich die Wolken teilweise zurück, aber es blieb diesig und eher feucht.

Trotzdem konnte ich mit 10 sec Belichtung F2.4 bei ISO 800 um 23.31 Uhr dieses Bild machen:

Man sieht Mars, oben links die Plejaden im Stier, dann ist auch Uranus gut zu erkennen (Mars hatte im Oktober, Uranus im September Opposition).

Aber etwas Besonderes ist Mira im Walfisch.

Dies ist ein Riesenstern, etwa 300 Lichtjahre entfernt und rund 400 mal größer als unsere Sonne.

Mira pulsiert ganz langsam, etwa mit einer Periode von 11 Monaten. Alle 11 Monate wird er sehr hell (2...3 mag), so dass man ihn gut mit freiem Auge erkennen kann. Wenn er sich zusammenzieht, kann er so lichtschwach sein, dass man ein kleines Fernrohr zur Beobachtung braucht.

Am 20.9. hatte er sein Maximum und wird nun langsam wieder dunkler.

Im beschrifteten Bild sind die Helligkeiten von anderen Sternen angegeben. Immerhin würde man die Helligkeit von Miras noch mit 3,5 mag angeben.

Sehr bald aber benötigt man ein Fernglas, um das Sternbild Walfisch vollständig zu sehen.






Mond nach freitäglichem Wolkenbruch

 zuerst kam der Mond durch....während die Nebelschwaden sich lngsam zurückzogen, konnte man immer wieder den Halbmond sehen, allerdings dicht am Horizont vor seinem Untergang.

Die Aufnahme entstand am Freitag um 21.59 Uhr.





Freitag, 23. Oktober 2020

Live online in der Sternwarte auf dem SFN

 Die vorletzte Veranstaltung des 11. MINT-Schülerkongresses war eine Führung durch die Sternwarte auf dem SFN, geplant mit Beobachtung von Mond, Jupiter, Saturn und Mars.

Aber: Ein Wolkenbruch während der gesamten Zeit verhinderte das Öffnen des Daches.

Dann hatten wir auch, obwohl bei der Generalprobe alles funktionierte, Übertragungsprobleme.

Mit etwa 10 Minuten Verspätung fing die Veranstaltung aber an, Mark musste lediglich ein Laptop statt eines Mikros in der Hand halten.

Beobachten war nicht möglich, aber er erklärte den zahlreichen online zugeschalteten Interessenten die Fernrohre und zeigte dann seine erst vor kurzem gemachten Fotos.

Fast doppel so lange wie geplant diskutierten die virtuellen Besucher/innen. Auch in der Bibliothek hockten einige Zuschaer/innen und verfolgten das Geschehen nebenan...Corona zwingt uns zu manchen Dingen...

Ein  schöner Fast  - Abschluss für unseren Kongress, denn am Samstag gibt es noch einen letzten Höhepunkt:


Die neue Show der Physikanten: 

15 Uhr wie immer unter www.schuelerkongress-kassel.de









Do: Mond bei Jupiter

 Das Wetter am Donnerstag war überraschend gut. So kamen am Abend imemr wieder Mond, Jupiter und Saturn in Sicht.

Die Aufnahmen entstanden  gegen 20.10 Uhr.

 Es war trotz allem noch sehr nebelig in Horizontnähe, sogar Jupiter hatte einen kleinen Hof.

Trotzdem konnte man einigermaßen gut den Mond fotografieren.

Die 550 km lange Geländestufe Rupes Altai war besonders gut zu sehen.




Film vom Touchdown

 Inzwischen gibt es ein kurzes Video vom Touchdown der Sonde OSIRIS-REx auf dem Asteroiden Bennu.

Nur 6 Sekunden berührte der Roboterarm den Boden und sammelte das durch Gase freigesetze und aufgewirbelte Gestein ein. Danach startete sofort der Rückflug.

Das zweite Video ist ein kurzer zusammenfassender Bericht mit atemberaubenden Bildern.





Aktuelle Forschung in der Kosmologie: Freitag 14 Uhr

Wieviel wiegt das Universum? - Wie man dunkle Materie sichtbar macht
und was das mit Kosmologie zu tun hat  

Zeit: Fr, 14:00-14:45 Uhr  


Referent: Prof. Dr. Hendrik Hildebrandt, Geschäftsführender Direktor Astronomisches Institut,
Ruhr-Universität Bochum  

Kurzbeschreibung: Haben Sie sich schon einmal gefragt, wie viel das Universum wiegt? Macht
diese Frage überhaupt Sinn? Gibt es dazu theoretische Vorhersagen, die sich mit astronomischen
Beobachtungen überprüfen lassen? Mit modernen Großteleskopen vermessen Kosmologen den
Himmel und bedienen sich dabei des sogenannten schwachen Gravitationslinseneffekts. Anhand
winziger Verzerrungen, die man in den Abbildungen von weit entfernten Galaxien feststellen kann,
wird die mysteriöse dunkle Materie sichtbar gemacht. Daraus lässt sich die Gesamtmasse des
Universums und deren Verteilung abschätzen. Diese Messungen lassen sich mit Messungen des
kosmischen Mikrowellenhintergrunds, der das Universum kurz nach dem Urknall abbildet,
vergleichen. Das äußerst erfolgreiche Standardmodell der Kosmologie macht direkte Aussagen
darüber, wie diese beiden Beobachtungen zusammenhängen. Neueste Resultate zeigen eine
Diskrepanz zwischen diesen Methoden auf, die sich zu einem ernsthaften Problem für das
Standardmodell auswachsen könnte. Eine mögliche Lösung dieses Problems wäre der Abschied
von Einsteins kosmologischer Konstante und der Einführung einer sich zeitlich verändernden
dunklen Energiekomponente.  

Online unter www.schuelerkongress-kassel de

Poro Hildebrandt ist einer der aktiven Forschenden, die sich mit diesem Problem auseinandersetzen. Er führt uns mtt diesem Vortrag an die Grenzen unseres Wissens.
 


 

Donnerstag, 22. Oktober 2020

Nachleuchten eines Orioniden

 Jonas Plum hatte Glück. Dieses Bild hat er um 5.59 Uhr vom Nachleuchten eines Orioniden aufgenommen.

Was passiert da?

Das Staubteilchen ionisiert Atome, die dann wieder Elektronen einfangen und Licht aussenden.

Wegen der geringen Dichte dauert das und es kommt zum Leuchten.



Morgengruß mit Venus

 Nach teilweiser klarer Nacht verstärkte sich die Bewölkung am Morgen. Die Aufnahme entstand um 7.15 Uhr.




Mittwoch: Linie Saturn - Jupiter - Mond

 Wie aufgereiht kamen am Mittwochabend die beiden Gasplaneten und der Mond durch die sich zurückziehende Bewölkung durch.

Aufnahme: 21.10., 19.06 Uhr vom Dach der Sternwarte auf dem SFN




Mittwoch, 21. Oktober 2020

Eilmeldung: Sternschnuppen am Morgen

 In diesen Nächten sind die Orioniden aktiv, das sind Sternschnuppen, die aus einem Gebiet (Radiant) links oberhalb des Orion zu kommen scheinen.

Vor Sonnenaufgang  kann man sie am besten sehen. Der Radiant steht dann recht hoch im Süden. Es muss aber noch ausreichend dunkel sein!

Man sollte allerdings nicht direkt zum Orion hinsehen, denn die Sternschnuppen fliegen  in größerem Abstand her.

Dieses Jahr könnte eine erhöhte Aktivität vorliegen, hervorgerufen durch die Schwerkraft des Jupiters auf den Strom.

Für Interessenten: Eine möglichst dunkle Umgebung suchen und das Auge ausreichend lang an die Dunkelheit gewöhnen.

Erfolgreicher Touchdown!

 In der letzten nNcht ist die NASA Raumsonde OSIRIS_Rex zum erfolgreichen Touchdown am Asteroiden Bennu gekommen.

Bennu ist ein kohlenstoffreicher, daher sehr dunkler, Asteroid, der noch aus Urmaterie von der Entstehtung des Planetensystems besteht. Er ist etwa 500 m groß und hat eine Masse von kanpp 800 Mrd.kg.Seine Oberfläche ist mit Geröll und Felsbrocken übersät.

Die Raumsonde ist vor 4 Jahren gestartet und umkreist Bennu seit fast 2 Jahren.

Mehrere nahe Anflüge haben schon stattgefunden.

Jetzt wurde es ernst:

In einer Entfernung von 321 Mill. km von der Erde wurde der 3,35 m lange Roboterarm ausgeklappt und der vierstündige Abstieg aus 805 m Höhe begann.

In einer Höhe von wenigen Metern wurde mit  Stickstoffgas Staub und Geröll aufgewirbelt, das  dann vom Roboterarm eingesammelt wurde.

In 3 Jahren sollen mindetens 60 Gramm in einer Kapsel geschützt auf die Erde zurückgebracht werden. 

Bild: Animation des Landeanflugs

          Bilderfolge von der letzten Testannäherung

NASA







Dienstag, 20. Oktober 2020

Neue Vorträge über Quantenmechanik

 Auf dem MINT Kongress halte ich am Donnerstag und Freitag drei Vorträge über Quantenmechanik. Der erste steht planmäßig im Programm:


Do, 16.30 Uhr "Vom Unsinn eines Dualismus Welle -Teilchen


Neu im Programm:

Wie funktioniert die Mathematik der Quantenmechanik:

Teil 1: Do, 14.00 Uhr bis 14.45 Uhr

Teil 2: Fr, 14.00 U(hr bis 14.45 Uhr

Zum Inhalt:

Wir Menschen orientieren uns in unserer Welt, in dem wir Orte bezeichnen. Dazu haben wir Koordinatensysteme erfunden. Mit denen können wir Pfeile beschreiben, die uns eine Orientierung im Raum ermöglichen.

Auch in der Quantenmechanik gibt es Koordinatensystem und Pfeile, nur trägt man an den Achsen Eigenschaften auf (z.B.Drehrichtungen, Farben, Massen oder anderes). Wir Menschen mit unseren Ortsbezeichnungen kommen da nicht vor. Die Quantenmechaniker haben ihre eigenen Räume. Ihre Pfeile leben im Hilbertraum.
Aber mit einfachem Zeichnen von Pfeilen können wir verstehen, wie Eigenschaften in der Quantenwelt entstehen und Messungen funktionieren.
Dies ist ein Vortrag über die Mathematik der Quantenmechanik, bei dem man nicht mehr Mathematik können muss, als man in der 8 oder 9. Klasse gelernt hat.
Wer Kräfte addieren kann, der/die kann auch die Idee hinter der Mathematik der Quantenmechanik verstehen.
Der erste Vortrag führt das ein und am Freitag zeigen wir wie daraus die einzig logische Konsequenz folgt: die Beschreibung der Welt durch Zahlenschemata. Das hat Heisenberg erkannt und dann hat man ihm mitgeteilt, dass seine Zahlenschemata die in der Mathematik bekannten Matrizen sind.
So wenig wie Heisenberg etwas über Matrizen wissen musste, müssen das die Zuhörer/innen der Vorträger auch nicht.....


Zugang:

www.schuelerkongress-kassel.de


Auf dem Weg zum Weihnachtsstern 6

 Am Montag kamen auch Jupiter und Saturn durch. Leicher Nebel war zwar etwas hinderlich, aber deutlich waren die Bewegungen zu erkennen.

 Inzwischen gibt es ja eine ganze Serie von Bildern, ich stelle im Blog mal zum einfachen direkten Vergleich die Bilder vom 3.10. zur Verfügung:

Die Bewegung des Jupiter zwischen dem 3.10, und dem 19.10. ist leicht zu erkennen. Er ist am Stern HIP950778 vorbeigezogen.

Um die langsamere Bewegung von Saturn zu erkennen, habe ich eine grüne Hilfslinie eingezogen.

Nur weil Jupiter schneller ist, wird er Saturn Weihnachten eingeholt haben.



Auch im Tele kann man gut sehen wie sich Jupiter vom 3.10.zum 19.10. weiterbewegt hat. Heute flog noch ein Flugzeug durchs Bild...