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programm 2011 | halbjahr 02 - VHS Dortmund - Dortmund.de

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Astrophysik<br />

Astrophysik<br />

Astrophysik Astrophysik aktuell<br />

aktuell<br />

Die Vortragsr ortragsr ortragsreihe<br />

ortragsr eihe von Prof. Dr. Wolfram<br />

Winnenburg umfasst 11 Einzelvorträge.<br />

Gravitation Gravitation Gravitation –<br />

–<br />

Den Den Geheimnissen Geheimnissen <strong>de</strong>r<br />

<strong>de</strong>r<br />

Schwerkraft Schwerkraft auf auf <strong>de</strong>r <strong>de</strong>r Spur<br />

Spur<br />

Sie können die Vortragsreihe im Ganzen Die Gravitation ist die mit Abstand<br />

unter <strong>de</strong>r Nr Nr. Nr Nr . 12-56000 12-56000 buchen o<strong>de</strong>r schwächste Kraft <strong>de</strong>r vier fundamentalen<br />

<strong>de</strong>n jeweiligen Einzelvortrag unter <strong>de</strong>r Wechselwirkungen. Dennoch ist es<br />

entsprechend angegebenen Veran- gera<strong>de</strong> sie, die wir im Alltag am<br />

staltungsnummer.<br />

<strong>de</strong>utlichsten wahrnehmen. Und das<br />

Gravitation Gravitation –<br />

–<br />

Die Die Urkraft Urkraft <strong>de</strong>s <strong>de</strong>s Universums<br />

Universums<br />

sowohl im positiven wie im negativen<br />

Sinne.<br />

Bereits bei <strong>de</strong>n Griechen und im frühen<br />

Eine allgemeine Eigenschaft aller Materie Mittelalter hat man über die Schwerkraft<br />

ist die Schwerkraft = Gravitation (lat.: nachgedacht und möglicherweise auch<br />

grave = schwer). Sie ist eine <strong>de</strong>r vier Experimente dazu durchgeführt. Dies<br />

fundamentalen Kräfte <strong>de</strong>r Natur. Die uni- geschah jedoch noch nicht in einer hinversell<br />

gültige Gravitation dominiert das<br />

kosmische Geschehen, aber auch im<br />

Alltag ist sie die wichtigste Kraft, nämlich<br />

die Voraussetzung für unser relativ<br />

sicheres Dasein, fest auf <strong>de</strong>r Er<strong>de</strong><br />

stehend, <strong>de</strong>n Kosmos erleben und beobachten<br />

zu dürfen. Viele Menschen<br />

träumen aber auch davon, die Schwerkraft<br />

einmal zu überwin<strong>de</strong>n, um frei im<br />

Raum umherschweben zu können.<br />

Bereits seit Jahrtausen<strong>de</strong>n machen sich<br />

Menschen Gedanken über die Schwerkraft.<br />

Woher kommt sie und kann man<br />

sie abschirmen? Ist sie überall auf <strong>de</strong>r<br />

Er<strong>de</strong> gleich und warum wirkt sie stets<br />

anziehend, aber nie abstoßend?<br />

In <strong>de</strong>r historischen Entwicklung <strong>de</strong>r Physik<br />

hat die Gravitation min<strong>de</strong>stens zweimal<br />

eine paradigmatische, die ganze Struktur<br />

und Begriffsbildung prägen<strong>de</strong> Funktion<br />

gespielt. Diese Paradigmenwechsel sind<br />

verbun<strong>de</strong>n mit <strong>de</strong>n Namen Isaac Newton<br />

und Albert Einstein.<br />

Das bisher beste Konzept zur Beschreibung<br />

<strong>de</strong>r Gravitation ist gemäß<br />

Einstein ein geometrisches. Das unterschei<strong>de</strong>t<br />

die Gravitation von <strong>de</strong>n an<strong>de</strong>ren<br />

drei bekannten Wechselwirkungen <strong>de</strong>r<br />

Natur, <strong>de</strong>ren Beschreibung im Wesentlichen<br />

über einen Austausch von experimentell<br />

nachgewiesenen Teilchen<br />

erfolgt. Zur Entwicklung einer großen<br />

Gesamttheorie (TOE) bedarf es <strong>de</strong>r<br />

Vereinigung <strong>de</strong>r bei<strong>de</strong>n völlig verschie<strong>de</strong>nen<br />

Ansatzweisen: Raumkrümmung<br />

auf <strong>de</strong>r einen Seite, Austausch von<br />

Teilchen auf <strong>de</strong>r an<strong>de</strong>ren Seite.<br />

Die Europäische Weltraumagentur ESA<br />

bereitet <strong>de</strong>rzeit eine Reihe interplanetarer<br />

Missionen und Experimente vor, um ungelöste<br />

Rätsel <strong>de</strong>r Gravitation zu ergrün<strong>de</strong>n.<br />

Die Ergebnisse könnten dazu<br />

führen, die bisherigen Vorstellungen zu<br />

reichend systematischen und objektiven<br />

Weise. So hat man im Rahmen <strong>de</strong>r<br />

Aristotelischen Praephysik die Wirkung<br />

<strong>de</strong>r Schwerkraft seinerzeit mit <strong>de</strong>m Satz<br />

charakterisiert: Alle Körper streben zu<br />

ihrem ,,natürlichen Ort“. Für „erdige“<br />

Körper war das <strong>de</strong>r Erdmittelpunkt, <strong>de</strong>r<br />

zugleich als Weltmittelpunkt galt.<br />

Für Verfechter einer kugelförmigen Er<strong>de</strong><br />

resultierte hieraus das sog. Antipo<strong>de</strong>n-<br />

Problem. So blieb die Frage nach möglichen<br />

Bewohnern <strong>de</strong>r gegenüberliegen<strong>de</strong>n<br />

Erdhälfte – <strong>de</strong>n sog. Gegenfüßlern<br />

– noch bis ins Mittelalter hinein offen.<br />

max. 40 Personen<br />

Vortrag<br />

Veranst.-Nr eranst.-Nr eranst.-Nr. eranst.-Nr . 12-56100 12-56100<br />

12-56100<br />

Prof. Dr. Wolfram Winnenburg<br />

Volkshochschule, Hansastr. 2-4<br />

Donnerstag, 22.09.11, 19.00-20.30 Uhr<br />

2 UStd., 7,00 Euro<br />

Anmeldung erfor<strong>de</strong>rlich<br />

Newton-Gravitation Newton-Gravitation Newton-Gravitation –<br />

–<br />

Anziehung Anziehung von von Massen<br />

Massen<br />

Während die Begriffe „leicht“, „schwer“,<br />

„oben“, und „unten“ zu <strong>de</strong>n ältesten<br />

<strong>de</strong>r Menschheitsgeschichte gehören, ist<br />

das Phänomen <strong>de</strong>r Gravitation wissenschaftlich<br />

relativ spät angegangen wor<strong>de</strong>n.<br />

Die erste wissenschaftliche Beschäftigung<br />

mit <strong>de</strong>r Schwerkraft setzte mit Galilei,<br />

Kepler, Newton und einigen weiteren<br />

Wissenschaftlern in <strong>de</strong>r Zeit 1590 – 1690<br />

ein.<br />

Nach einer verbreiteten Anekdote kam<br />

Isaac Newton 1666 durch einen vom<br />

Baum fallen<strong>de</strong>n Apfel auf die I<strong>de</strong>e, dass<br />

die Kraft <strong>de</strong>r Gravitation (die einen Apfel<br />

vom Baum zum Bo<strong>de</strong>n fallen lässt) nicht<br />

Allgegenwärtige<br />

Allgegenwärtige<br />

Gravitation Gravitation – –<br />

–<br />

Kraft Kraft <strong>de</strong>s <strong>de</strong>s Universums<br />

Universums<br />

Die Gravitation ist zwar die schwächste<br />

aller fundamentalen Kräfte, wirkt aber<br />

als einzige Kraft über kosmische<br />

Distanzen. Im Bereich <strong>de</strong>r Elementarteilchen<br />

ist die Gravitation allerdings<br />

vernachlässigbar klein: So ist sie etwa<br />

für das Wasserstoffatom 1039-mal kleiner<br />

als die elektromagnetische Kraft. Dagegen<br />

dominiert die Gravitation bei großen<br />

Massen und weiten Entfernungen, wie<br />

wir sie im Universum antreffen. So ist<br />

bei allen kosmischen Objekten die Gravitation<br />

mitverantwortlich für ihre Ent<br />

stehung, ihren Aufbau, ihre Entwicklung<br />

sowie für die Wechselwirkungen zwischen<br />

Himmelskörpern. Auf globaler Skala formt<br />

die Gravitation die raumzeitliche Struktur<br />

unseres Universums. Die universell gültige<br />

Gravitation kann man daher mit Recht<br />

als „Urkraft <strong>de</strong>s Universums“ bezeichnen.<br />

max. 40 Personen<br />

Vortrag<br />

Veranst.-Nr eranst.-Nr eranst.-Nr. eranst.-Nr . 12-56108<br />

12-56108<br />

Prof. Dr. Wolfram Winnenburg<br />

Volkshochschule, Hansastr. 2-4<br />

Donnerstag, 06.10.11, 19.00-20.30 Uhr<br />

2 UStd., 7,00 Euro<br />

Anmeldung erfor<strong>de</strong>rlich<br />

Anwendung erfährt Einsteins Theorie vor<br />

allem in <strong>de</strong>r Astrophysik und in <strong>de</strong>r<br />

Kosmologie. Aber auch <strong>de</strong>r normale<br />

Mitbürger – wenn auch i.d.R. unbewusst<br />

– nutzt Aussagen <strong>de</strong>r Einstein-Gravitation,<br />

speziell beim GPS-System.<br />

max. 40 Personen<br />

Vortrag<br />

Veranst.-Nr eranst.-Nr eranst.-Nr. eranst.-Nr.<br />

. 12-56112<br />

12-56112<br />

Prof. Dr. Wolfram Winnenburg<br />

Volkshochschule, Hansastr. 2-4<br />

Donnerstag, 13.10.11, 19.00-20.30 Uhr<br />

2 UStd., 7,00 Euro<br />

Anmeldung erfor<strong>de</strong>rlich<br />

Gravitationsfeld Gravitationsfeld – –<br />

–<br />

Licht Licht Licht auf auf Abwegen<br />

Abwegen<br />

Das Gravitationsfeld großer Massenansammlungen<br />

im All beeinflusst nicht nur<br />

die Bewegung an<strong>de</strong>rer Himmelskörper,<br />

son<strong>de</strong>rn führt auch zu einer messbaren<br />

Lichtablenkung. Licht unterliegt somit<br />

auch <strong>de</strong>r Schwere.<br />

Mithilfe <strong>de</strong>s Äquivalenzprinzips ist es<br />

möglich, bereits ohne Beachtung <strong>de</strong>r<br />

Raumkrümmung eine Lichtablenkung in<br />

<strong>de</strong>r Nähe von Schwerefel<strong>de</strong>rn zu folgern.<br />

Das Ausmaß <strong>de</strong>r Krümmung von Lichtwegen<br />

wird aber durch die Krümmung<br />

<strong>de</strong>s Raumes als solchem noch verstärkt.<br />

Mit Abschluss <strong>de</strong>r Allgemeinen Relativitätstheorie<br />

im Jahre 1915 fand<br />

Einstein <strong>de</strong>n „korrekten“ Ablenkungswinkel.<br />

Dieser wur<strong>de</strong> im Mai <strong>de</strong>s Jahres<br />

1919 in einer spektakulären Expedition<br />

zur Sonnenfinsternis unter Leitung von<br />

Arthur Eddington bestätigt.<br />

In <strong>de</strong>r Kosmologie spielt die Lichtablenkung<br />

eine große Rolle. Von<br />

beson<strong>de</strong>rem Interesse sind Gravitationslinsen.<br />

max. 40 Personen<br />

revidieren. max. 40 Personen<br />

Vortragsreihe<br />

Veranst.-Nr eranst.-Nr eranst.-Nr. eranst.-Nr . 12-56000<br />

12-56000<br />

Prof. Dr. Wolfram Winnenburg<br />

Volkshochschule, Hansastr. 2-4<br />

11 x Donnerstag, ab 22.09.11<br />

19.00-20.30 Uhr, 22 UStd.<br />

63,00 Euro, Anmeldung erfor<strong>de</strong>rlich<br />

Programmbereichsleitung:<br />

Programmbereichsleitung:<br />

Meinolf Meinolf Vie<strong>de</strong>nz<br />

Vie<strong>de</strong>nz<br />

<strong>02</strong>31 / 50-2 47 20<br />

mvie<strong>de</strong>nz@stadtdo.<strong>de</strong><br />

auf einen gewissen Abstand zur Er<strong>de</strong><br />

einzuschränken ist, son<strong>de</strong>rn viel weiter<br />

reichen müsste als immer angenommen.<br />

In seiner „Mondrechnung“ zeigte<br />

Newton, dass die gleiche Kraft, die einen<br />

Apfel zur Er<strong>de</strong> zieht, auch <strong>de</strong>n Mond<br />

auf seiner Bahn um die Er<strong>de</strong> hält. Diese<br />

Feststellung verallgemeinerte er dann auf<br />

die Bewegung <strong>de</strong>r Planeten um die Sonne<br />

und fand so ein in <strong>de</strong>r Sprache <strong>de</strong>r<br />

Mathematik formuliertes Gesetz für die<br />

Gravitation. max. 40 Personen<br />

Vortrag<br />

Veranst.-Nr eranst.-Nr eranst.-Nr. eranst.-Nr . 12-56104 12-56104<br />

12-56104<br />

Einstein-Gravitation Einstein-Gravitation Einstein-Gravitation –<br />

–<br />

Krümmung Krümmung <strong>de</strong>r <strong>de</strong>r Raumzeit<br />

Raumzeit<br />

Die klassische Newton-Theorie hatte als<br />

fundamentale Theorie einer instantanen<br />

Wechselwirkung zweier Punktmassen über<br />

zwei Jahrhun<strong>de</strong>rte lang Bestand und wird<br />

auch heute noch als Näherung genutzt.<br />

Die notwendige Verallgemeinerung <strong>de</strong>r<br />

Newton-Theorie erreicht Einstein, in<strong>de</strong>m<br />

er <strong>de</strong>n Ursprung <strong>de</strong>r Gravitation in einer<br />

durch vorhan<strong>de</strong>ne Materie bzw. Energie<br />

hervorgerufenen Krümmung <strong>de</strong>s<br />

vierdimensionalen Raum-Zeit-Kontinuums<br />

begreift. Nach Einstein ist Gravitation<br />

Vortrag<br />

Veranst.-Nr eranst.-Nr eranst.-Nr. eranst.-Nr.<br />

. 12-56116<br />

12-56116<br />

Prof. Dr. Wolfram Winnenburg<br />

Volkshochschule, Hansastr. 2-4<br />

Donnerstag, 20.10.11, 19.00-20.30 Uhr<br />

2 UStd., 7,00 Euro<br />

Anmeldung erfor<strong>de</strong>rlich<br />

Sachbearbeitung:<br />

Prof. Dr. Wolfram Winnenburg also keine Kraft im herkömmlichen Sinne,<br />

Sabine Sabine Sabine Freyth<br />

Freyth<br />

<strong>02</strong>31 / 50-2 47 18<br />

sfreyth@stadtdo.<strong>de</strong><br />

110 110<br />

110<br />

Volkshochschule, Hansastr. 2-4<br />

Donnerstag, 29.09.11, 19.00-20.30 Uhr<br />

2 UStd., 7,00 Euro<br />

Anmeldung erfor<strong>de</strong>rlich<br />

son<strong>de</strong>rn eine Eigenschaft <strong>de</strong>r Geometrie<br />

von Raum und Zeit.<br />

Die Allgemeine Relativitätstheorie ist die<br />

<strong>de</strong>rzeit bestbewährte Gravitationstheorie.

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