Einleitung

Darstellung von Zahlen und Einheiten

Vorwort

Die Entwicklung der Astronomie hat in den letzten hundert Jahren überwältigende Fortschritte gemacht. Bestand noch für Einstein und seine Zeitgenossen das gesamte Universum lediglich aus der Milchstraße, stehen wir heute vor einer unfassbaren tatsächlichen Größe des Alls. Glaubte man noch um 1950 aufgrund der "Marskanäle" fest an die tatsächliche Existenz der "kleinen grünen Männchen" auf unserem Nachbarplaneten, so haben wir heute eine umfassende Übersicht über das Sonnensystem, in welchem wir die alleinigen Bewohner sind. Mit modernster Technik sind wir sogar seit den 90er Jahren des vergangenen Jahrhunderts in der Lage, viele Dutzende neuer Planetensysteme in der Nachbarschaft der Sonne aufzuspüren.

Viele berühmte und auch weniger bekannte Wissenschaftler haben der jüngeren Geschichte ihren Stempel aufgeprägt. Albert EinsteinAlbert Einstein, 1879 – 1955, Relativitätstheorie, Hermann Minkowski1864 – 1909, Raum und Zeit sind in vierdimensionalem Raum-Zeit-Kontinuum verbunden, Georges LemaitreGeorges Lemaître, 1894 - 1966, Begründer der Urknalltheorie und Alexander FriedmannAlexander A. Friedmann, 1888 - 1925, entdeckt dynamisches Universumlegten das Fundament zum Verständnis des Universums, HeisenbergWerner Heisenberg, 1901 - 1976, erste mathematische Formulierung der Quantenmechanik, Unschärferelation, SchrödingerErwin Schrödinger, 1887 - 1961, einer der Begründer der Quantenmechanik, Schrödinger-Gleichung, PauliWolfgang Pauli, 1900 - 1958, Pauli-Prinzip, Schalenmodell der Atome und DiracPaul Dirac , 1902 - 1984, Dirac- Gleichung, Quantenphysik, Nachweis von Antimaterie erschlossen uns die fast unbegreifliche Quantenwelt. Immer deutlicher wurde dabei die enge, unzertrennliche Verwandtschaft zwischen Mikro- und Makrokosmos. Sie werden auf dieser Homepage manchem dieser großen Geister kurz begegnen, doch reicht ihr Umfang bei weitem nicht um die herausragenden Leistungen entsprechend zu würdigen. Auch die "Altmeister", wie GalileiGalileo Galilei, 1564 - 1642, italienischer Universalgelehrter, erstes Fernrohr zu astronomischen Beobachtungen, KeplerJohannes Kepler, 1571 - 1630, deutscher Astronom, Kepler- Gesetze, NewtonIsaac Newton, 1642 - 1726, englischer Naturforscher, Gravitationsgesetz, CassiniJacques Cassini, 1677 - 1756, französischer Astronom, Erde ist an den Polen abgeplattet oder HuygensChristiaan Huygens, 1629 - 1695, niederländischer Astronom, Infinitesimalrechnung, Wellennatur des Lichts, Exoplaneten werden bei passender Gelegenheit nicht unerwähnt bleiben. Andeutungsweise ist der Astronomiegeschichte zu entnehmen, wie viele Menschen sich im Laufe der Jahrhunderte bemüht haben, unser Wissen über den Kosmos zu mehren.

Letztendlich sollen diese Seiten aufzeigen, wie viele der faszinierenden Phänomene im All von der Gravitation, der schwächsten der Naturkräfte (die anderen drei Kräfte sind die elektrische Anziehung, die starke und die schwache Wechselwirkung), beeinflusst werden. Sie lässt die Sterne erstrahlen, ermöglicht die Bildung von Planeten und damit verbunden die Entwicklung von Leben. Aber sie zerstört auch, Super- oder gar Hypernovae, Neutronensterne und Schwarze Löcher sind die Folge der Sternentwicklung. Vielleicht kann diese Homepage aber ebenso aufzeigen, wie viele ungelöste Rätsel uns im Kosmos noch erwarten. Und vielleicht werden auch Sie von der Spannung gefesselt die einen ergreift, wenn man sich auf das Abenteuer Universum einlässt.

Darstellung von Zahlen und Einheiten

In der Astronomie wird häufig mit sehr großen, doch auch mit sehr kleinen Zahlen hantiert, so dass man sich zur Vereinfachung der exponentiellen Schreibweise (Hochzahlen) bedient. Diese Schreibweise wird häufig auf diesen Seiten anzutreffen sein. Als kleine Auffrischung sollen ein paar Beispiele diese Darstellung verdeutlichen:

Die Zahl 10 wird dargestellt als 10¹, was so viel bedeutet wie eine Eins mit einer Null
100 wäre demnach 10², eine Eins mit zwei Nullen und 1000 entsprechend 10³
33,3 wird dargestellt als 3,33 x 10¹, 541 dementsprechend als 5,41 x 10²
Was bedeutet nun 2 x 10³⁰ [kg]? Richtig! Das sind
2 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 [kg], die Masse unserer Sonne.

Auch kleine Zahlen lassen sich mit diesem Verfahren leicht darstellen:

0,1 wird geschrieben als 10^-1, 0,01 als 10^-2 und 0,001 ist dann 10^-3
Wie viel ist 10^-43? Genau! Unvorstellbar wenig. Diese Zahl in Sekunden ist die Planck- Zeit, die kürzest mögliche Zeitspanne.

Zur Unterscheidung von anderen Zeichen, zur Vermeidung von Verwechslungen und wegen besserer Übersichtlichkeit werden Symbole der SI- Einheiten oder abgeleiteter Maßeinheiten in eckige Klammern gesetzt, also z.B. 50 [kg], 300 000 [km/h] oder 230 [V].

Temperaturen

Temperaturen werden grundsätzlich in [K] (Kelvin) angegeben, soweit nicht anders bezeichnet. Diese Temperaturskala beginnt mit dem absoluten Nullpunkt, also rund -273 [°C]. 273 [K] entsprechen demnach 0 [°C], 100 [°C] wären dann 373 [K].
Bei den meisten auf diesen Seiten erwähnten Temperaturen kann man es sich aber getrost ersparen, die Kelvin- Angabe auf °Celsius umzurechnen. Denn bei 20 Millionen Grad (2 x 10⁷ [K]) im Innern eines Sterns ist es wohl einerlei, ob man die Temperatur in [K] oder [°C] angibt.

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Danksagung

Ein ganz besonderer Dank gilt Herrn Dr. Andreas Müller (wissenschaftlicher Koordinator im Exzellenzcluster "Origin and Structure of the Universe" der Technischen Universität München), der in vielerlei Hinsicht die Entwicklung dieser Homepage aus wissenschaftlicher Sicht unterstützte. Vor allem seine Ratschläge zur Erstellung des umfangreichen Abschnitts über Schwarze Löcher haben wesentlich zu dessen Realisierung beigetragen.

Auch ist den unzähligen Besuchern dieser Homepage zu danken, die stets mit vielen, manchmal auch kritischen Hinweisen zur stetigen Verbesserung des Inhalts beigetragen haben.

Ein freundliches Danke auch dem Space Telescope Science Institute (STScI), welches die Aufnahmen des Hubble- Weltraumteleskops zur Verfügung stellte, der Association of Universities for Research in Astronomy, Inc. (AURA), dem Havard-Smithsonian-Center for Astrophysics, welches Aufnahmen des Chandra- Teleskops zur Verfügung stellte, dem JET PROPULSION LABORATORY, der ESO sowie der NASA und vielen anderen.

Die von vorgenannten sowie weiteren, hier nicht erwähnten Instituten zur Veröffentlichung freigegebenen Fotos sind mit entsprechenden Hinweisen gekennzeichnet.

Die dargestellten Grafiken sind größtenteils Eigenentwicklungen oder der allgemeinen Literatur nachempfunden.

Risiken und Nebenwirkungen

Es muss eindringlich auf das Risiko hingewiesen werden, dass nach mehrmaligem Genuss dieser Seiten eine gewisse Abhängigkeit nach ständig weiteren Informationen entstehen kann. Geben Sie dieser Abhängigkeit nach, sie ist ungefährlich!

Als erwünschte Nebenwirkung wird sich dann vermutlich ein umfassendes Wissen und die Erkenntnis um die "Wichtigkeit" unserer täglichen Probleme auf diesem Staubkorn Erde einstellen. Es wäre eine Freude für den Autor, wenn durch diese Seiten das "Fischen" neuer Anhänger dieses Wissensgebietes gelingen könnte.

Lernen Sie zu verstehen, wie unser Kosmos funktioniert!