04. Entstehung der Welt_ppt
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1. 2. Steven Hawking Der Urknall ist nach dem Standardmodell der Kosmologie der Beginn des Universums. Im Rahmen der Urknalltheorie wird auch das frühe Universum beschrieben, das heißt die zeitliche Entwicklung des Universums nach dem Urknall. Der Urknall bezeichnet keine „Explosion“ in einem bestehenden Raum, sondern die gemeinsame Entstehung von Materie, Raum und Zeit aus einer ursprünglichen Singularität. Stephen Hawking lieferte bedeutende Arbeiten zur Kosmologie, wobei seine Forschung vor allem auf dem Gebiet der Physik der Schwarzen Löcher angesiedelt ist. (Er leidet an einem unheilbaren Amyotrophe Lateralsklerose (ALS)) Auseinanderbewegung der Galaxien 13,75 ± 0,17 Milliarde Jahre her Ausdehnendes Universum Die Teilkarte von 110.000 Galaxien. Die dunklen Bänder sind die Schatten des Milchwegs. 3. Auseinanderbewegung der Galaxien Die Erforschung des Ursprungs des Universums und der Galaxien kann erst seit wenigen Jahrzehnten mit wissenschaftlichen Methoden betrieben werden. Wesentliche Durchbrüche brachten zunächst die grossen bodengebundenen optischen und Radio-Teleskope, die im Laufe der 60er und 70er Jahre in Betrieb gingen, wie zum Beispiel ESO und DSAZ. Mit ihnen konnte man die physikalischen Eigenschaften von Galaxien (Rotation, Masse, Sternpopulation) erstmals genau analysieren. In den 80er Jahren erlaubten dann neue effiziente Detektoren (z.B. CCD-Kameras, die die Photoplatten ablösten) eine wesentliche Effizienzsteigerung der Beobachtungsinstrumente. Satelliten erschlossen erstmals elektromagnetische Strahlung in Wellenlängenbereichen, die vom Erdboden aus nicht zugänglich sind (z.B. Röntgen- und Infrarotstrahlung mit den Satelliten ROSAT, IRAS und ISO). Diese führten zu einem besseren Verständnis der Sternentstehung und der verschiedenen Gaskomponenten in Galaxien. Schließlich nahm das Weltraumteleskop Hubble vor einigen Jahren seinen Betrieb auf und liefert seit dem exzellente scharfe Bilder von Galaxien, die sich am Randes des sichtbaren Universums befinden. Ihr Licht wurde in ihren frühen Entwicklungsphasen vor vielen Milliarden Jahren ausgesandt, lange bevor unser Sonnensystem entstand. 125 Milliarden Galaxien 4. Dunkle Materie, Dunkle Energie 4. Die Verteilung der dunklen Materie in dem sichtbaren Universum 5. Unsere Sonne bildet zusammen mit mehr als zehn Milliarden anderen Sternen unser Galaxis (Milchstraße) eine relativ flache Scheibe aus Sternen und Gas mit einem Durchmesser von ungefähr hunderttausend Lichtjahren. ~100 Milliarden Sterne Der Lebenszyklus der Sterne Durchschn. Stern Weisser Zwerg Rote Riese Inerorbitales Nebel Neutronstern Nebel Stabiler Stern Rote Superriese Supernova Schwarzes Loch 6 Ursprung des Sonnensystems Erde 10 Milliarde Jahre 6. Ursprung der Erde 5 Milliarde jahre 7. 8. Ursprung der Erden Gravitationszusammenziehung, Dichte-Schichtung 10. Die frühe Atmosphäre wahrscheinlich enthaltete: H2O, CO, CO2, N2, CH4, aber wenig oder kein: O2. (reduktive Welt) Heute: 21% O2: die Wirkung der Photosynthese (oxydative Welt) Ursprung der Ozeane • Infolge der “density stratification” Dichte-Schichtung ist das Wasser für die Ozeane “verdampft" aus der Erde • Die Temperatur sank unter 100 Co: • „gigantische” Niederschläge
