Das Vortragsangebot der Galerie des Universums

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           DER  HIMMEL  ÜBER  UNS              











           THEMENBEREICH:  AUSGEWÄHLTE  FORSCHUNGSTHEMEN             


1. Vortrag:   Der Weg in den Himmel

Die Astrologie nutzt die "Geheimnisse des Tierkreises", d.h. einen angenommenen Einfluss des Himmels auf das menschliche Leben, um über das Horoskop den Charakter und die Entwicklung der Menschen zu erklären. Wir begeben uns auf die Suche nach den Quellen dieses "Geheimnisses".

Die Erde bewegt sich im Laufe des Jahres einmal um die Sonne. Diese Zeit wird in 12 Monate (Monde) eingeteilt. Durch diesen Umlauf um die Sonne sehen wir unseren Heimatstern laufend vor einem anderen Hintergrund der Sternenwelt. Unsere Sonne bewegt sich also scheinbar durch verschiedene Felder am Himmel - durch die 12 Sternbilder (Tierkreiszeichen) Widder, Stier, Zwillinge, Krebs, Löwe, Jungfrau, Waage, Skorpion, Schütze, Steinbock, Wassermann und Fische. Wegen der Schrägstellung der Rotationsachse der Erde verändert sich während eines Jahres an allen Punkten der Erdoberfläche laufend der Einfallswinkel der Sonnenstrahlen und damit die Energieeinstrahlung. Es kommt darum zu den verschiedenen Jahreszeiten Frühling, Sommer, Herbst und Winter mit dem jährlichen Lebenszyklus der gesamten Natur auf der Erde. Die 12 Tierkreiszeichen spiegeln diesen Zyklus wider, der einen wesentlichen Einfluss auf das menschliche Leben hatte und hat, auch wenn wir das heute oft vergessen (wollen?). Aus dieser Widerspiegelung des irdischen Lebens (mit allen seinen gesellschaftlichen und persönlichen Aspekten) am Himmel erklärt sich zum großen Teil die historische Entwicklung der Astrologie.



2. Vortrag:   Unsere Heimat im Weltall

Der Vortrag vermittelt Kenntnisse von der Entstehung, Entwicklung und dem Aufbau des Sonnensystems. Seine einzelnen Komponenten - die Sonne, die Planeten mit ihren Satelliten, Kometen und interplanetares Material - werden beschrieben. Weitere Ausführungen sind der gesamten von der Sonne ausgehenden Strahlung und allen Wechselwirkungen zwischen den Teilen des Sonnensystems gewidmet. Wir diskutieren den Ort des Sonnensystems in der Milchstraße und die Möglichkeit der Existenz und des Nachweises weiterer Planetensysteme.



3. Vortrag:   Die Sonnen muss sterben.

Ausgangspunkt dieses Vortrages ist die Bedeutung der Sonnenstrahlung als primäre Energiequelle für das gesamte irdische Leben. Daran anknüpfend wird die Erzeugung dieser Strahlung beschrieben. Dabei wird die Sonne als ein Stern unter unendlich vielen betrachtet. Eine kurze Darstellung unserer Kenntnisse von der Entstehung, der Entwicklung und dem Tod der Sterne erklärt die dabei ablaufenden Prozesse. Zum Abschluss wird auf Sternenreste - z.B. weiße Zwerge, Neutronensterne, schwarze Löcher - eingegangen.



4. Vortrag:   Riesen und Zwerge

Der Vortrag soll die Vielfalt der im Weltall existierenden Objekte beschreiben. Das betrifft einerseits die verschiedenen Arten von Sternen, ihre Planeten und deren Satelliten, aber auch Sternansammlungen und Sternhaufen. Weiterhin werden die übergeordneten Systeme - Galaxien, Galaxienhaufen Superhaufen - dargestellt. Ziel ist die Veranschaulichung des im Kosmos realisierten hierarchischen Strukturgefüges.



5. Vortrag:   Die Himmelsleiter

Der Vortrag widmet sich der Darstellung der astronomischen Methoden zur Entfernungsbestimmung. Es wird erklärt, wie man zuerst mit einfachen geometrischen Berechnungen die Entfernungen zu relativ nahen Sternen bestimmen konnte. Photometrische und spektroskopische Methoden wie auch Perioden-Helligkeits-Beziehungen von veränderlichen Sternen ermöglichen dann Schritte zu immer entfernteren Sternen. Ein noch weiteres Vordringen in das Weltall erlauben schließlich die auf Galaxien angewandten photometrischen Methoden und die in ihren Spektren beobachteten Rotverschiebungen. Jede der beschriebenen Methoden bietet immer die Voraussetzung für die Anwendung der nächsten weiterreichenden Methode. Wie auf einer Leiter steigen wir Stufe für Stufe in den Himmel.



6. Vortrag:   Überall gibt es Mauern.

Rotverschiebungen und ihrer Interpretation als Entfernungsindikator auf der Grundlage Aus den in den Spektren aller Galaxien auftretenden sogenannten des Dopplereffektes wurden für zahlreiche Galaxien in vielen Himmelsgebieten Entfernungen bestimmt. Im Vortrag werden die Methoden erklärt. Dabei zeigte sich eine sehr inhomogene Verteilung. Die Galaxien sind nicht nur zum großen Teil in Haufen vereint. Die Galaxienhaufen selbst bilden große Superhaufen und mächtige langgezogene Strukturen - sogenannte Mauern - im Weltall, zwischen denen extrem leere Gebiete - "Löcher" - liegen. Wir diskutieren die kosmologische Bedeutung dieser Strukturen - insbesondere unter Berücksichtigung der Vorstellungen des kosmologischen Standard-Modells vom Urknall.



7. Vortrag:   Das Kosmos-Puzzle

In dem Vortrag wird über die gängigsten kosmologischen Vorstellungen von der Entstehung und dem Aufbau des Weltalls informiert. Der Schwerpunkt liegt bei der Betrachtung des Urknall-Modells, das sich auf die drei Beobachtungsbefunde 1) Galaxienflucht, 2) kosmische Hintergrundstrahlung und 3) Häufigkeit der chemischen Elemente stützt. Die kosmologischen Modelle werden zahlreichen Beobachtungsergebnissen gegenübergestellt. Dabei zeigen sich viele Probleme.



8. Vortrag:   immer wieder geschieht dasselbe.

Galaxien und Sterne entstehen durch Kontraktion von Gas-Staub-Komplexen im Weltall. Nach Erschöpfung ihrer thermonuklearen Energievorräte kollabieren die Sterne, wobei es zu Nova- und Supernova-Ausbrüchen kommt. Auch Galaxien können explodieren. Dabei wird ein erheblicher Teil ihrer Materie in den benachbarten Raum zurückgeschleudert. Daraus können sich neue Objekte bilden. Unterliegt die gesamte kosmische Entwicklung einem solchen fortwährenden Kreislauf? Wir diskutieren entsprechende Vorstellungen und Beobachtungshinweise.



9. Vortrag:   Die Eigenschaften von Raum und Zeit

Alle Gegenstände und Himmelskörper bewegen sich in Raum und Zeit. Welchen Gesetzen gehorcht ihre Bewegung? Wir diskutieren die damit verbundenen Eigenschaften von Raum und Zeit und unterschiedliche Vorstellungen entsprechend der Newtonschen Gravitationstheorie, der Einsteinschen Relativitätstheorie und angestrebter einheitlicher Feldtheorien.



10. Vortrag:   Einstein und der Anfang der Welt

Einstein veröffentlichte 1905 die "Spezielle Relativitätstheorie" und 1916 die "Allgemeine Relativitätstheorie". Mit diesen beiden Theorien veränderte er die von Newton begründete und Jahrhunderte lang akzeptierte physikalische Vorstellung von unserer Welt. Nach Newton gab es einen absoluten und unendlich ausgedehnten euklidischen (flachen) Raum, in dem sich alle kosmischen Objekte während einer überall gültigen absoluten Zeit bewegen. Nach Einsteins Vorstellungen haben absoluter Raum und absolute Zeit keinen Sinn mehr. Wir können (und müssen) alle Bewegungen von physikalischen Körpern in beliebigen Referenzsystemen beschreiben, die sich relativ zueinander - gleichförmig oder beschleunigt - bewegen. Die Eigenschaften der Materie (z.B. die Masse und die Gravitation) sind dabei nicht mehr absolut sondern hängen vom Bewegungszustand bzw. vom betrachteten Referenzsystem ab. Andererseits gibt es Raum und Zeit nur, weil es Materie in ihnen gibt. Die Verteilung der Materie bestimmt die Eigenschaften von Raum und Zeit und bewirkt damit die Gravitation.

Mit der Allgemeinen Relativitätstheorie (ART) entstand außerdem eine neue Diskussion über die kosmische Welt, in der wir leben. Die Feldgleichungen der ART liefern nach Untersuchungen von de Sitter, Friedmann und Le Maitre ein sehr erstaunliches Ergebnis - Lösungen, nach denen ein expandierender Kosmos möglich ist - mit seinem zeitlichen Anfang. Das wollte Einstein nicht akzeptieren und veränderte seine Gleichungen durch Ein-führung einer sogenannten kosmologischen Konstanten Lambda mit dem Ergebnis, dass wieder ein statischer Kosmos möglich wurde. Doch dann zeigten astronomische Beobachtungen von Galaxien der Amerikaner Slipher und Hubble ein sehr erstaunliches Ergebnis. Alle in ihrem Licht beobachteten Spektrallinien wiesen eine eigen-artige Verschiebung zum roten Teil des Spektrums hin auf, die um so größer wurde, je weiter diese Objekte von uns entfernt waren. Dieser Effekt wurde als Dopplereffekt und damit als Ausdruck einer Expansion des Kosmos gedeutet. Das von Einstein favorisierte statische Modell für den Kosmos schien nicht mehr angebracht. Einstein entfernte die kosmologische Konstante wieder aus seinen Feldgleichungen.


Später im Jahre 1947 entwickelte der davor am Manhatten-Projekt tätige russische Exilphysiker George Gamow auf der Grundlage der genannten Lösungen der Einsteinschen Feldgleichungen und der Hubbleschen Beobachtungen das Weltmodell vom Urknall. Dieses Modell schien später - neben der Beobachtung der Rot-verschiebung - noch zwei weitere Beobachtungsstützen zu erhalten: die Entdeckung der (als heutiger Rest des ursprünglich heißen Urknalls interpretierten) komischen Hintergrundstrahlung von 3 Kelvin und die Bestätigung der Voraussagen für die nach dem Urknall gebildeten leichten chemischen Elemente.


Das Urknallmodell wird mit einer Reihe von Modifizierungen bis heute von der Mehrheit der Astronomen ak-zeptiert. Unser Kosmos sollte demnach vor ca. 13 - 15 Milliarden Jahren im "Urknall" aus dem "Nichts" ent-standen sein. Insofern scheint sich die aus der Einsteinschen Allgemeinen Relativitätstheorie folgende Vorstel-lung von einem expandierenden Kosmos - mit einem Anfang unserer Welt - bestätigt zu haben, obwohl Einstein selber mit diesem Ergebnis wohl nie richtig zufrieden war. Insbesondere in der letzten Zeit mehren sich aber auch astronomische Beobachtungsbefunde, die darauf hinweisen, dass die Vorstellungen vom Urknall doch nicht der Realität entsprechen könnten. Wir diskutieren eine Reihe von Pro- und Kontra Argumenten. Die Frage nach dem Anfang der Welt ist immer noch nicht entschieden.




Die Eröffnung der Ausstellung "300 Jahre Astronomie in Brandenburg und Preußen" erfolgte am 10. Mai 2000 in den Potsdamer Bahnhofspassagen.


Sie spiegelt die Geschichte der Astronomie in Berlin und Potsdam seit der Gründung der Berliner Sternwarte am 10. Mai 1700 wider.