Der Urknall
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Der Urknall 14 Milliarden Jahre Beobachtungen Teleskope: Galaxien 380.000Jahre 102s WMAP P Satellit: ll Fernsehschüssel, womit man das Licht des Urknalls “gesehen“ hat. 10-12 s 10-34 s Urknall Wim de Boer, Karlsruhe Kinder-Uni Karlsruhe, August 27, 2009 1 AMS-02 Modell auf ISS Der AntiMatterSpectrometer AMS soll ab Sept.2010 die “Dunkle Materie” des Universums erforschen Wim de Boer, Karlsruhe Kinder-Uni Karlsruhe, August 27, 2009 2 Mit dem LHC Beschleuniger am CERN werden Mini-Big-Bangs erzeugt Wim de Boer, Karlsruhe Kinder-Uni Karlsruhe, August 27, 2009 3 Wim de Boer, Karlsruhe Kinder-Uni Karlsruhe, August 27, 2009 4 ©Millenium Collaboration Wim de Boer, Karlsruhe Kinder-Uni Karlsruhe, August 27, 2009 5 Sloan Sky Survey: ⅓ million galaxies Doppler Verschiebungen -> Geschwindigkeiten der Galaxien Universum: 1011 Galaxien 1 Galaxie: 1011 Sterne Unsere Galaxie ist hier Wim de Boer, Karlsruhe Kinder-Uni Karlsruhe, August 27, 2009 6 Das Universum (entdeckt von Hubble vor ca. 80 Jahren!) Wim de Boer, Karlsruhe Kinder-Uni Karlsruhe, August 27, 2009 7 Hubble mit dem 2.5m Teleskop in Palomar (ca. 1920) und der heutige Hubble Space Telescope (HTS) Palomar, Kalifornien, USA Hubble Space Telescope Wim de Boer, Karlsruhe Kinder-Uni Karlsruhe, August 27, 2009 8 Wasserrakete LUFT unter Druck Wasser Aus Messung der Geschwindigkeit an einem bestimmten Ort kann man Startzeitpunkt berechnen. Genau so kann man aus G Geschwindigkeiten h i di k it d der Galaxien G l i den d Zeitpunkt Z it kt d des U Urknalls k ll berechnen Man findet: das Universum ist ca. ca 14 Milliarden Jahre alt Wim de Boer, Karlsruhe Kinder-Uni Karlsruhe, August 27, 2009 9 Wie groß ist das (sichtbare) Universum? Licht erlaubt die schnellste Kommunikation (Lichtgeschwindigkeit c), so ein Lichtstrahl kann maximal 13,7 Milliarden Lichtjahre zurückgelegt haben. Dies entspricht einem Abstand D=ct=3.10 D 3 108 m/s / x 13.7 13 7 109 Jahre J h x 3,15 3 15 x10 107 s/Jahr= /J h ca. 1026m Dieser sichtbare Teil ist vermutlich ein sehr kleiner Teil unseres Universums U i Zum Vergleich: unsere Galaxie ist ca. 6.1020 m groß, Das sind ca.100.000 Lichtjahre. Raumschiff mit Lichtgeschwindigkeit braucht also 100.000 Jahre um durch unsere Galaxie zu fliegen! g Es ist gut möglich, dass es schon sehr viel ältere U ält Universen i gibt, ibt d denn vermutlich tli h gab b es viele i l “Big “Bi B Bangs”” Wim de Boer, Karlsruhe Kinder-Uni Karlsruhe, August 27, 2009 10 Zum Mitnehmen Der Urknall experimentell bewiesen durch die Expansion. Aus der Geschwindigkeit d Expansion der E i kann k man das d Alter Al des d Universums bestimmen (wie Startpunkt der Wasserrakete aus deren Geschwindigkeit Geschwindigkeit)) Alter des Universums: Universums: 14 Milliarden Jahre Wim de Boer, Karlsruhe Kinder-Uni Karlsruhe, August 27, 2009 11 Der Urknall und seine Teilchen Teleskope: Galaxien WMAP P Satellit: ll Fernsehschüssel, womit man das Licht des Urknalls “gesehen“ hat. Wim de Boer, Karlsruhe Kinder-Uni Karlsruhe, August 27, 2009 12 WMAP: ein Fernsehschüssel zur Beobachtung des Lichts des frühen Universums WMAP bedeutet: Wilkinson Microwave Anisotropy Probe ©NASA Science Team WMAP: 1,5 Millionen km von der Erde entfernt (3 Monate Reisezeit, Beobachtung täglich seit 2001) Wim de Boer, Karlsruhe Kinder-Uni Karlsruhe, August 27, 2009 13 ©NASA Science Team Wim de Boer, Karlsruhe Kinder-Uni Karlsruhe, August 27, 2009 14 ©NASA Science Team Wim de Boer, Karlsruhe Kinder-Uni Karlsruhe, August 27, 2009 15 Dichtefluktuationen zeigen Wellencharakter, sowohl im Ozean als in der Strahlung des frühen Universums Blick vom Satelliten aus ins Universum WMAP Ergebnis Wim de Boer, Karlsruhe Blick vom Flugzeug aus auf den Ozean Kinder-Uni Karlsruhe, August 27, 2009 16 Schallwellen SIND Dichteschwankungen Moderne Flöte ©Mark Whittle Wim de Boer, Karlsruhe Kinder-Uni Karlsruhe, August 27, 2009 17 Klang des Urknalls nach 380.000 Jahren (transponiert um 50 Oktaven nach oben) acoustic ©Mark Whittle non-acoustic Beachte: am Anfang gab es keinen Knall, sondern absolute Ruhe! A 220 Hz Linewea aver 200 03 Click for sound Frequenz (in Hz) Wim de Boer, Karlsruhe Kinder-Uni Karlsruhe, August 27, 2009 18 ©Mark Whittle beobachtet Ohne Verzerrung Ohne Verbreiterung Wim de Boer, Karlsruhe Kinder-Uni Karlsruhe, August 27, 2009 19 Warum sind die Töne des Urknalls so tief? WEIL DAS UNIVERSUM SO GROß IST! ©Mark Whittle Wim de Boer, Karlsruhe Kinder-Uni Karlsruhe, August 27, 2009 20 Zum Mitnehmen Mit WMAP hat man den Urknall “gehört gehört”” und er war SEHR leise leise!! Wim de Boer, Karlsruhe Kinder-Uni Karlsruhe, August 27, 2009 21
