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

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Gravitationslinsen Gravitationslinsen Gravitationslinsen – – Dunkle<br />

Dunkle Gravitationstrichter Gravitationstrichter Gravitationstrichter –<br />

– Quantengravitation Quantengravitation Quantengravitation –<br />

–<br />

Materie Materie Materie auf auf <strong>de</strong>r <strong>de</strong>r WW<br />

Waage W aage<br />

Schwarze Schwarze Schwarze Löcher Löcher Löcher als<br />

als Strings Strings als als Weltformel?<br />

Weltformel?<br />

Die Welt <strong>de</strong>r Galaxien, Galaxienhaufen Schwerkraftfallen<br />

Schwerkraftfallen<br />

Mit seiner Allgemeinen Relativitätstheorie<br />

und Superhaufen konnte sich nach<br />

gängiger Lehre nur unter Mitwirkung<br />

<strong>de</strong>r Dunklen Materie aus <strong>de</strong>m primordialen<br />

Materiezustand formen. Die von<br />

ihr ausgeübte Gravitation beschleunigt<br />

das Wachstum und för<strong>de</strong>rt die Stabilität<br />

von Strukturen. Gravitationslinsen sind<br />

in heute ein wichtigstes Erkenntnisinstrument<br />

in vielen Teilgebieten <strong>de</strong>r<br />

Astrophysik. Insbeson<strong>de</strong>re sind sie nützliche<br />

„Wäge-Teleskope“ zur Bestimmung<br />

von Massen einzelner Galaxien o<strong>de</strong>r<br />

ganzer Galaxienhaufen. Unter Einbezug<br />

<strong>de</strong>r Masse-Leuchtkraft-Metho<strong>de</strong> gelingt<br />

so auch eine Abschätzung <strong>de</strong>s Anteils<br />

von Dunkler Materie an <strong>de</strong>r Materie<br />

schlechthin.<br />

Der Gravitationslinsen-Effekt kann <strong>de</strong>s<br />

Weiteren im Rahmen kosmologischer<br />

Fragestellungen bei <strong>de</strong>r Suche nach<br />

dunklen Objekten wie dunkle Galaxien<br />

o<strong>de</strong>r isolierte Schwarze Löcher brauchbar<br />

sein, da letztere gelegentlich als „dunkle“<br />

Gravitationslinsen wirken.<br />

max. 40 Personen<br />

Vortrag<br />

Veranst.-Nr eranst.-Nr eranst.-Nr. eranst.-Nr . 12-56120<br />

12-56120<br />

Prof. Dr. Wolfram Winnenburg<br />

Volkshochschule, Hansastr. 2-4<br />

Donnerstag, 10.11.11, 19.00-20.30 Uhr<br />

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

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

Gravitationswellen Gravitationswellen Gravitationswellen – – – Beben Beben<br />

Beben<br />

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

Raumzeit<br />

Über Schwarze Löcher kursieren viele<br />

skurrile Vorstellungen und Meinungen.<br />

Aber auch ohne die zahlreichen<br />

Übertreibungen sind Schwarze Löcher<br />

hoch interessante Objekte. In <strong>de</strong>r<br />

Astrophysik ist ein Schwarzes Loch eine<br />

ganz spezielle Raumzeit, und zwar eine,<br />

<strong>de</strong>ren Krümmung von außen nach innen<br />

zunimmt und die schließlich im Zentrum<br />

<strong>de</strong>s Loches unendlich groß wird. M. a.<br />

W. es han<strong>de</strong>lt sich bei Schwarzen Löchern<br />

um kompakte Objekte, <strong>de</strong>nen nicht einmal<br />

das Licht zu entkommen vermag. Sie<br />

gelten nicht nur als die extremste Form<br />

einer Gravitationslinse, son<strong>de</strong>rn wan<strong>de</strong>ln<br />

auch durch Akkretion von Gas und<br />

Sternen Gravitationsenergie effizient in<br />

Strahlung um.<br />

Jahrhun<strong>de</strong>rte lang galten <strong>de</strong>rartige<br />

„Gravitationstrichter“ als rein theoretische<br />

Konstrukte. Doch <strong>de</strong>r Streit um die<br />

Existenz Schwarzer Löcher ist entschie<strong>de</strong>n.<br />

Aus „Fiction“ ist inzwischen „Science“<br />

gewor<strong>de</strong>n. Und daher sind Schwarze<br />

Löcher im Weltbild <strong>de</strong>r mo<strong>de</strong>rnen Physik<br />

nicht mehr wegzu<strong>de</strong>nken.<br />

max. 40 Personen<br />

Vortrag<br />

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

. 12-56128<br />

12-56128<br />

Prof. Dr. Wolfram Winnenburg<br />

Volkshochschule, Hansastr. 2-4<br />

Donnerstag, 24.11.11, 19.00-20.30 Uhr<br />

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

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

entwarf Albert Einstein im Jahre 1915<br />

ein völlig neues Bild von unserer Welt.<br />

Einstein stürzte das bis dahin gültige<br />

unverän<strong>de</strong>rliche, statische Universum und<br />

ersetzte es durch ein Weltbild, in <strong>de</strong>m<br />

sich Materie, Energie, Raum und Zeit<br />

gegenseitig beeinflussen und das -<br />

entgegen <strong>de</strong>m ursprünglichen Postulat<br />

von Einstein - einer ständigen Verän<strong>de</strong>rung<br />

unterliegt.<br />

Um aber das Geschehen unmittelbar nach<br />

<strong>de</strong>m Urknall physikalisch zu verstehen,<br />

ist eine umfassen<strong>de</strong> physikalische Theorie<br />

von Gravitation und Quantentheorie –<br />

gewissermaßen eine „theory of everything“<br />

(TOE) – erfor<strong>de</strong>rlich. Eine Zusammenführung<br />

<strong>de</strong>r bei<strong>de</strong>n grundlegen<strong>de</strong>n<br />

Theorien <strong>de</strong>r heutigen Physik<br />

bedarf aber noch <strong>de</strong>r Realisierung.<br />

Ein möglicher Kandidat für eine solche<br />

vereinheitlichte Quantengravitation ist für<br />

viele Physiker eine Stringtheorie, genauer<br />

die M-Theorie. Eine davon konkurrieren<strong>de</strong><br />

Theorie ist die Schleifen- o<strong>de</strong>r Loop-<br />

Quantengravitation (SQG). Doch vielleicht<br />

erweist sich ein dritter Weg als erfolgreich:<br />

die I<strong>de</strong>e <strong>de</strong>s fraktalen Quantenuniversums.<br />

max. 40 Personen<br />

Vortrag<br />

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

. 12-56136<br />

12-56136<br />

Prof. Dr. Wolfram Winnenburg<br />

Volkshochschule, Hansastr. 2-4<br />

Donnerstag, 08.12.11, 19.00-20.30 Uhr<br />

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

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

Die Existenz von Gravitationswellen hat<br />

Einstein 1916 im Rahmen seiner Allgemeinen<br />

Relativitätstheorie vorausgesagt.<br />

Mikr Mikrogravitation Mikr ogravitation – – – V VVom<br />

V om<br />

Bremer Bremer Fallturm Fallturm zur zur zur ISS<br />

ISS<br />

Die von beschleunigten kosmischen<br />

Der Begriff „Schwerelosigkeit“ impliziert<br />

Massen – beispielsweise umeinan<strong>de</strong>r kreisen<strong>de</strong><br />

o<strong>de</strong>r verschmelzen<strong>de</strong> Neutronensterne,<br />

Supernovae, Kollisionen Schwarzer<br />

Mikrogravitation Mikrogravitation im<br />

im<br />

Weltraum Weltraum – – Einsteins<br />

Einsteins<br />

schnell, dass es einen Raum ohne<br />

Gravitation geben könnte. In einer<br />

materiellen Welt ist aber ein Zustand<br />

Löcher o<strong>de</strong>r <strong>de</strong>r Urknall selbst – erzeugten Theorie Theorie auf auf <strong>de</strong>m <strong>de</strong>m Prüfstand<br />

Prüfstand völlig frei von Schwerkraft un<strong>de</strong>nkbar!<br />

Störungen breiten sich als Dehnungen<br />

und Stauchungen <strong>de</strong>r Raumzeit, – analog<br />

wie elektromagnetische Wellen – mit<br />

Lichtgeschwindigkeit aus.<br />

Ein indirekter Nachweis lässt sich über<br />

die Wirkungen einer Gravitationsinstabilität<br />

führen. Ein solcher erfolgte bereits<br />

über die Perio<strong>de</strong>nzunahme <strong>de</strong>s Binärpulsars<br />

PSR 1913+16.<br />

Ein direkter Nachweis steht bisher<br />

noch aus. Im Prinzip kann dieser Nachweis<br />

beim Überstreichen einer Gravitationswelle<br />

über die Er<strong>de</strong> hinweg durch<br />

periodische Verän<strong>de</strong>rungen <strong>de</strong>r Geometrie<br />

eines Testkörpers erfolgen. Das<br />

bisherige Ausbleiben eines direkten<br />

Nachweises wird auf <strong>de</strong>n außeror<strong>de</strong>ntlich<br />

kleinen Effekt <strong>de</strong>r Wellen zurückgeführt.<br />

Offenbar sind die spezifischen Gravitationswellen<strong>de</strong>tektoren<br />

wie GEO600, LIGO<br />

o<strong>de</strong>r VIRGO noch nicht empfindlich<br />

genug für <strong>de</strong>rartige Messungen. Ab<br />

<strong>2011</strong> hoffen ESA und NASA mit <strong>de</strong>m<br />

Son<strong>de</strong>ntrio LISA erstmals Gravitationswellen<br />

aufspüren zu können.<br />

max. 40 Personen<br />

Einstein hat mit seiner Allgemeinen<br />

Relativitätstheorie das Phänomen Gravitation<br />

bislang am umfassendsten und<br />

elegantesten beschrieben. Ein i<strong>de</strong>aler Ort<br />

zur Überprüfung seiner Theorien ist <strong>de</strong>r<br />

Weltraum. Unter mikrogravitativen Bedingungen<br />

kann das Wirken selbst<br />

allerkleinster Kräfte durch extrem präzise<br />

Messungen festgestellt wer<strong>de</strong>n.<br />

Die ESA arbeitet <strong>de</strong>rzeit an einer Reihe<br />

höchst ehrgeiziger Weltraumexperimente<br />

und – missionen mit <strong>de</strong>m Ziel, Einsteins<br />

Allgemeine Relativitätstheorie zu überprüfen.<br />

So soll mit Gaia – einer Mission<br />

zur Kartographierung von Sternen – und<br />

<strong>de</strong>r Merkurmission BepiColombo geprüft<br />

wer<strong>de</strong>n, ob die messbare Raumkrümmung<br />

im Gleichklang mit <strong>de</strong>r Aussage <strong>de</strong>r<br />

Allgemeine Relativitätstheorie steht o<strong>de</strong>r<br />

ob sie gar an<strong>de</strong>rs verläuft. Mit Microscope<br />

- eine Mission, die die ESA in Zusammenarbeit<br />

mit <strong>de</strong>r französischen<br />

Weltraumagentur CNES vorbereitet – soll<br />

schließlich auch das von Einstein<br />

postulierte Äquivalenzprinzip überprüft<br />

wer<strong>de</strong>n. max. 40 Personen<br />

Denn je<strong>de</strong> Masse, selbst ein einzelnes<br />

Elementarteilchen, ja sogar Photonen,<br />

erzeugen Schwerkraft. Diese ist zu<strong>de</strong>m<br />

unbegrenzt und nicht abschirmbar. Im<br />

Fall einer selbst geringfügigen Gravitation<br />

ist es daher sinnvoll, anstatt von<br />

Schwerelosigkeit von Mikrogravitation zu<br />

sprechen.<br />

Vortrag<br />

Veranst.-Nr eranst.-Nr eranst.-Nr. eranst.-Nr . 12-56124<br />

12-56124<br />

Prof. Dr. Wolfram Winnenburg<br />

Volkshochschule, Hansastr. 2-4<br />

Donnerstag, 17.11.11, 19.00-20.30 Uhr<br />

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

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

Vortrag<br />

Veranst.-Nr eranst.-Nr eranst.-Nr. eranst.-Nr . 12-56132<br />

12-56132<br />

Prof. Dr. Wolfram Winnenburg<br />

Volkshochschule, Hansastr. 2-4<br />

Donnerstag, 01.12.11, 19.00-20.30 Uhr<br />

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

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

Die Mikrogravitationsforschung ist eine<br />

recht junge, aber sehr zukunftsträchtige<br />

Disziplin. Vier Forschungsbereiche seien<br />

exemplarisch hervorgehoben: Entwicklung<br />

neuer Materialien, Züchtung von Einkristallen,<br />

medizinische Untersuchungen<br />

in Hinblick auf Diagnose und Therapie<br />

sowie physikalische Untersuchungen zum<br />

Verhalten von Flüssigkeiten.<br />

Der Zustand Mikrogravitation kann auf<br />

verschie<strong>de</strong>nen Wegen kurzfristig erzielt<br />

wer<strong>de</strong>n. Zwei Experimentiereinrichtungen<br />

seien exemplarisch angeführt.<br />

Der Fallturm in Bremen ist eine in Europa<br />

einzigartige Forschungseinrichtung, in <strong>de</strong>r<br />

seit 1990 täglich wissenschaftliche und<br />

technologische Experimente unter Mikrogravitation<br />

durchgeführt wer<strong>de</strong>n. Dazu<br />

wer<strong>de</strong>n die entsprechen<strong>de</strong>n Experimentanlagen<br />

in eine Kapsel integriert, die<br />

während ihres freien Falles aus einer Höhe<br />

von 120 m innerhalb <strong>de</strong>s Turmes für<br />

die Dauer von 4,74 s einer Mikrogravitation<br />

von weniger als einem Hun<strong>de</strong>rttausendstel<br />

<strong>de</strong>r normalen Erdschwerkraft<br />

ausgesetzt ist. Seit 2004 ermöglicht<br />

ein Katapult-System sogar die Verdoppelung<br />

dieser Experimentzeit.<br />

Dagegen zeichnet sich Forschung auf<br />

<strong>de</strong>r Internationalen Raumstation ISS vor<br />

allem durch eine permanente Nutzungsmöglichkeit<br />

<strong>de</strong>r Mikrogravitation aus.<br />

<strong>2011</strong> wur<strong>de</strong> auf <strong>de</strong>r ISS vom Zentrum<br />

für angewandte Raumfahrttechnologie<br />

und Mikrogravitation (ZARM) eine neue<br />

Versuchsanlage in Betrieb genommen,<br />

die <strong>de</strong>r Untersuchung <strong>de</strong>s Kapillarverhaltens<br />

von Flüssigkeiten unter Mikrogravitation<br />

dient. max. 40 Personen<br />

Vortrag<br />

Veranst.-Nr eranst.-Nr eranst.-Nr. eranst.-Nr . 12-56140<br />

12-56140<br />

Prof. Dr. Wolfram Winnenburg<br />

Volkshochschule, Hansastr. 2-4<br />

Donnerstag, 15.12.11, 19.00-20.30 Uhr<br />

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

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

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