Das neue Bild vom Universum
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Materie Weltall Kosmologie Ausblick Das neue Bild vom Universum Peter Hertel - Universität Osnabrück 13. Mai 2006 Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick Motto Mache die Dinge so einfach wie möglich, aber nicht einfacher! Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick Normale Materie Sterne Entfernungen Spektren Normale Materie besteht aus Protonen, Neutronen und Elektronen. Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick Normale Materie Sterne Entfernungen Spektren Normale Materie besteht aus Protonen, Neutronen und Elektronen. hinzu kommen masselose Teilchen wie Photonen und Neutrinos (Strahlung). Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick Normale Materie Sterne Entfernungen Spektren Normale Materie besteht aus Protonen, Neutronen und Elektronen. hinzu kommen masselose Teilchen wie Photonen und Neutrinos (Strahlung). Atomkerne, Atome, Moleküle, Festkörper. . . Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick Normale Materie Sterne Entfernungen Spektren Kernfusion Kernverschmelzung, etwa (pn)+(pn) → (ppnn) Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick Normale Materie Sterne Entfernungen Spektren Kernfusion Kernverschmelzung, etwa (pn)+(pn) → (ppnn) also D + D → He Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick Normale Materie Sterne Entfernungen Spektren Kernfusion Kernverschmelzung, etwa (pn)+(pn) → (ppnn) also D + D → He Massendifferenz ∆M = MD + MD − MHe Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick Normale Materie Sterne Entfernungen Spektren Kernfusion Kernverschmelzung, etwa (pn)+(pn) → (ppnn) also D + D → He Massendifferenz ∆M = MD + MD − MHe . . . wird zu Energie ∆M · c 2 (Strahlung) Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick Normale Materie Sterne Entfernungen Spektren Kernfusion Kernverschmelzung, etwa (pn)+(pn) → (ppnn) also D + D → He Massendifferenz ∆M = MD + MD − MHe . . . wird zu Energie ∆M · c 2 (Strahlung) Viele andere Kernreaktionen. . . Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick Normale Materie Sterne Entfernungen Spektren Sterne Wegen der universellen Schwerkraft wollen Massen zusammenstürzen Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick Normale Materie Sterne Entfernungen Spektren Sterne Wegen der universellen Schwerkraft wollen Massen zusammenstürzen Massenansammlung kann durch Gegendruck stabilisert werden Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick Normale Materie Sterne Entfernungen Spektren Sterne Wegen der universellen Schwerkraft wollen Massen zusammenstürzen Massenansammlung kann durch Gegendruck stabilisert werden Kernfusion (heißes Gas und Strahlung): normale Sterne (wie Sonne) Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick Normale Materie Sterne Entfernungen Spektren Sterne Wegen der universellen Schwerkraft wollen Massen zusammenstürzen Massenansammlung kann durch Gegendruck stabilisert werden Kernfusion (heißes Gas und Strahlung): normale Sterne (wie Sonne) Elektronenentartung: Weiße Zwerge (etwa Erddurchmesser) Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick Normale Materie Sterne Entfernungen Spektren Sterne Wegen der universellen Schwerkraft wollen Massen zusammenstürzen Massenansammlung kann durch Gegendruck stabilisert werden Kernfusion (heißes Gas und Strahlung): normale Sterne (wie Sonne) Elektronenentartung: Weiße Zwerge (etwa Erddurchmesser) Neutronenentartung: Neutronensterne (etwa 10 km Durchmesser) Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick Normale Materie Sterne Entfernungen Spektren Sterne Wegen der universellen Schwerkraft wollen Massen zusammenstürzen Massenansammlung kann durch Gegendruck stabilisert werden Kernfusion (heißes Gas und Strahlung): normale Sterne (wie Sonne) Elektronenentartung: Weiße Zwerge (etwa Erddurchmesser) Neutronenentartung: Neutronensterne (etwa 10 km Durchmesser) Gegendruck reicht nicht aus: Schwarze Löcher Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick Normale Materie Sterne Entfernungen Spektren Sterne Wegen der universellen Schwerkraft wollen Massen zusammenstürzen Massenansammlung kann durch Gegendruck stabilisert werden Kernfusion (heißes Gas und Strahlung): normale Sterne (wie Sonne) Elektronenentartung: Weiße Zwerge (etwa Erddurchmesser) Neutronenentartung: Neutronensterne (etwa 10 km Durchmesser) Gegendruck reicht nicht aus: Schwarze Löcher Die Masse weißer Zwerge muss kleiner als 1.44 M sein (Nobelpreis Chandrasekhar 1930). Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick Normale Materie Sterne Entfernungen Spektren Entfernungen Erde-Sonne 8 Lmin nächster Fixstern 4 LJ Zentrum der Galaxis 25 kLJ M31 (Andromeda-Galaxie) 2.2 MLJ Ia-Supernova 1994D 50 MLJ AM 0644-741 (Ring-Galaxie) 300 MLJ Hubble Deep Field Survey mehrere GLJ Abell 1835 etwa 13 GLJ Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick Normale Materie Sterne Entfernungen Spektren M83 M83, Durchmesser etwa 60 Tausend Lichtjahre Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick Normale Materie Sterne Entfernungen Spektren Andromeda-Nebel 2.2 Millionen Lichtjahre Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick Normale Materie Sterne Entfernungen Spektren Ia Supernova Ausgebrannte Sterne enden als weiße Zwerge, Neutronensterne oder Schwarze Löcher. In wenigen Wochen wird mehr Energie freigesetzt als zuvor in einer Milliarde Jahren. Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick Normale Materie Sterne Entfernungen Spektren Ia Supernova Ausgebrannte Sterne enden als weiße Zwerge, Neutronensterne oder Schwarze Löcher. In wenigen Wochen wird mehr Energie freigesetzt als zuvor in einer Milliarde Jahren. Die Masse eines weißen Zwerges kann auf Kosten eines benachbarten Sternes anwachsen. Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick Normale Materie Sterne Entfernungen Spektren Ia Supernova Ausgebrannte Sterne enden als weiße Zwerge, Neutronensterne oder Schwarze Löcher. In wenigen Wochen wird mehr Energie freigesetzt als zuvor in einer Milliarde Jahren. Die Masse eines weißen Zwerges kann auf Kosten eines benachbarten Sternes anwachsen. Bei Erreichen von 1.44 M gibt es eine Ia-Supernova mit immer gleichem Verlauf und gleicher Helligkeit (Standardkerze). Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick Normale Materie Sterne Entfernungen Spektren Ia Supernova Ausgebrannte Sterne enden als weiße Zwerge, Neutronensterne oder Schwarze Löcher. In wenigen Wochen wird mehr Energie freigesetzt als zuvor in einer Milliarde Jahren. Die Masse eines weißen Zwerges kann auf Kosten eines benachbarten Sternes anwachsen. Bei Erreichen von 1.44 M gibt es eine Ia-Supernova mit immer gleichem Verlauf und gleicher Helligkeit (Standardkerze). Bei bekannter absoluter und gemessener sichtbarer Helligkeit kann die Entfernung bestimmt werden! Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick Normale Materie Sterne Entfernungen Spektren IaSN 1994D 60 Millionen Lichtjahre Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick Normale Materie Sterne Entfernungen Spektren Ring-Galaxie 300 Millionen Lichtjahre Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick Normale Materie Sterne Entfernungen Spektren Hubble Deep Field Survey 10 Tage Licht gesammelt, mehr als eine Milliarde Lichtjahre tief Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick Normale Materie Sterne Entfernungen Spektren Abell 1835 etwa 13 Milliarden Lichtjahre Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick Normale Materie Sterne Entfernungen Spektren Spektrallinien Rotverschiebung z = λ0 − λ λ Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick Normale Materie Sterne Entfernungen Spektren Rotverschiebung Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick Hubble-Gesetz Häufigkeit der leichten Elemente Hintergrundstrahlung Zusammenfassung Hubble-Gesetz Befund: Rotverschiebung wächst mit abnehmender Helligkeit der Ia-Supernovae (Entfernung) Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick Hubble-Gesetz Häufigkeit der leichten Elemente Hintergrundstrahlung Zusammenfassung Hubble-Gesetz Befund: Rotverschiebung wächst mit abnehmender Helligkeit der Ia-Supernovae (Entfernung) voreilige Deutung: Dopplereffekt. Explosion. Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick Hubble-Gesetz Häufigkeit der leichten Elemente Hintergrundstrahlung Zusammenfassung Hubble-Gesetz Befund: Rotverschiebung wächst mit abnehmender Helligkeit der Ia-Supernovae (Entfernung) voreilige Deutung: Dopplereffekt. Explosion. r v c+v −1≈ ∝d z= c−v c Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick Hubble-Gesetz Häufigkeit der leichten Elemente Hintergrundstrahlung Zusammenfassung Hubble-Gesetz Befund: Rotverschiebung wächst mit abnehmender Helligkeit der Ia-Supernovae (Entfernung) voreilige Deutung: Dopplereffekt. Explosion. r v c+v −1≈ ∝d z= c−v c heutige Deutung: Raum dehnt sich aus. Je älter die Supernova, umso mehr wurden die Photonen inzwischen gedehnt. Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick Hubble-Gesetz Häufigkeit der leichten Elemente Hintergrundstrahlung Zusammenfassung Hubble-Gesetz Befund: Rotverschiebung wächst mit abnehmender Helligkeit der Ia-Supernovae (Entfernung) voreilige Deutung: Dopplereffekt. Explosion. r v c+v −1≈ ∝d z= c−v c heutige Deutung: Raum dehnt sich aus. Je älter die Supernova, umso mehr wurden die Photonen inzwischen gedehnt. folgerichtig: Urknall (big bang) Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick Hubble-Gesetz Häufigkeit der leichten Elemente Hintergrundstrahlung Zusammenfassung Synthese im frühen Universum Synthese im frühen Universum Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick Hubble-Gesetz Häufigkeit der leichten Elemente Hintergrundstrahlung Zusammenfassung Mikrowellen-Hintergrundstrahlung Wilkinson Microwave Asymmetry Probe (WMAP), NASA, 2003 Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick Hubble-Gesetz Häufigkeit der leichten Elemente Hintergrundstrahlung Zusammenfassung WMAP-Satellit Umkreist die Sonne zusammen mit der Erde vierfache Mondentfernung Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick Hubble-Gesetz Häufigkeit der leichten Elemente Hintergrundstrahlung Zusammenfassung Vier wichtige Befunde Urknall (Am Anfang schuf Gott . . . ) Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick Hubble-Gesetz Häufigkeit der leichten Elemente Hintergrundstrahlung Zusammenfassung Vier wichtige Befunde Urknall (Am Anfang schuf Gott . . . ) Das Weltall ist großräumig isotrop und dehnt sich mehr und mehr aus. Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick Hubble-Gesetz Häufigkeit der leichten Elemente Hintergrundstrahlung Zusammenfassung Vier wichtige Befunde Urknall (Am Anfang schuf Gott . . . ) Das Weltall ist großräumig isotrop und dehnt sich mehr und mehr aus. Auch die kosmische Hintergrundstrahlung (Nachleuchten) ist isotrop. Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick Hubble-Gesetz Häufigkeit der leichten Elemente Hintergrundstrahlung Zusammenfassung Vier wichtige Befunde Urknall (Am Anfang schuf Gott . . . ) Das Weltall ist großräumig isotrop und dehnt sich mehr und mehr aus. Auch die kosmische Hintergrundstrahlung (Nachleuchten) ist isotrop. Die Häufigkeit der Elemente lässt auf extreme Temperaturen im frühen Universum schließen. Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick Grundsätze Theorie der Schwerkraft Standardmodell Grundsätze für eine kosmologische Theorie Der Kosmos ist ein physikalisches System. Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick Grundsätze Theorie der Schwerkraft Standardmodell Grundsätze für eine kosmologische Theorie Der Kosmos ist ein physikalisches System. Einsteins Theorie der Schwerkraft (Allgemeine Relativitätstheorie) Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick Grundsätze Theorie der Schwerkraft Standardmodell Grundsätze für eine kosmologische Theorie Der Kosmos ist ein physikalisches System. Einsteins Theorie der Schwerkraft (Allgemeine Relativitätstheorie) Kosmologisches Prinzip: alle Orte und alle Richtungen im Kosmos sind gleichwertig. Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick Grundsätze Theorie der Schwerkraft Standardmodell Raum, Zeit und Materie Raum-Zeit-Eigenschaften durch die Metrik ds2 = gik (x)dx i dx k bestimmt Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick Grundsätze Theorie der Schwerkraft Standardmodell Raum, Zeit und Materie Raum-Zeit-Eigenschaften durch die Metrik ds2 = gik (x)dx i dx k bestimmt aus Metrik folgt Krümmungstensor Rik (x) und Krümmungsskalar R(x) Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick Grundsätze Theorie der Schwerkraft Standardmodell Raum, Zeit und Materie Raum-Zeit-Eigenschaften durch die Metrik ds2 = gik (x)dx i dx k bestimmt aus Metrik folgt Krümmungstensor Rik (x) und Krümmungsskalar R(x) Tik (x) beschreibt Dichte und Stromdichte von Energie und Impuls Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick Grundsätze Theorie der Schwerkraft Standardmodell Raum, Zeit und Materie Raum-Zeit-Eigenschaften durch die Metrik ds2 = gik (x)dx i dx k bestimmt aus Metrik folgt Krümmungstensor Rik (x) und Krümmungsskalar R(x) Tik (x) beschreibt Dichte und Stromdichte von Energie und Impuls 1 8πG Rik − gik R = 4 Tik + Λgik 2 c Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick Grundsätze Theorie der Schwerkraft Standardmodell Raum, Zeit und Materie Raum-Zeit-Eigenschaften durch die Metrik ds2 = gik (x)dx i dx k bestimmt aus Metrik folgt Krümmungstensor Rik (x) und Krümmungsskalar R(x) Tik (x) beschreibt Dichte und Stromdichte von Energie und Impuls 1 8πG Rik − gik R = 4 Tik + Λgik 2 c Massen und Strahlung breitet sich auf geodätischen Linien aus. . . Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick Grundsätze Theorie der Schwerkraft Standardmodell Raum, Zeit und Materie Raum-Zeit-Eigenschaften durch die Metrik ds2 = gik (x)dx i dx k bestimmt aus Metrik folgt Krümmungstensor Rik (x) und Krümmungsskalar R(x) Tik (x) beschreibt Dichte und Stromdichte von Energie und Impuls 1 8πG Rik − gik R = 4 Tik + Λgik 2 c Massen und Strahlung breitet sich auf geodätischen Linien aus. . . . . . die durch die Metrik definiert werden (siehe oben) Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick Grundsätze Theorie der Schwerkraft Standardmodell Können Sie mir folgen? Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick Grundsätze Theorie der Schwerkraft Standardmodell Einstein hat Recht! Lichtablenkung durch die Sonne (1919) Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick Grundsätze Theorie der Schwerkraft Standardmodell Einstein hat Recht! Lichtablenkung durch die Sonne (1919) Perihelverschiebung bei Merkur Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick Grundsätze Theorie der Schwerkraft Standardmodell Einstein hat Recht! Lichtablenkung durch die Sonne (1919) Perihelverschiebung bei Merkur GPS Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick Grundsätze Theorie der Schwerkraft Standardmodell Einstein hat Recht! Lichtablenkung durch die Sonne (1919) Perihelverschiebung bei Merkur GPS Neutronen-Doppelsterne Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick Grundsätze Theorie der Schwerkraft Standardmodell Einstein hat Recht! Lichtablenkung durch die Sonne (1919) Perihelverschiebung bei Merkur GPS Neutronen-Doppelsterne Gravitationslinsen Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick Grundsätze Theorie der Schwerkraft Standardmodell Einstein hat Recht! Lichtablenkung durch die Sonne (1919) Perihelverschiebung bei Merkur GPS Neutronen-Doppelsterne Gravitationslinsen Schwarze Löcher Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick Grundsätze Theorie der Schwerkraft Standardmodell Gravitationslinse Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick Grundsätze Theorie der Schwerkraft Standardmodell Schwarzes Loch im Zentrum der Galaxis Umlauf in 15 Jahren, Abstand 17 Lichtstunden, 3 Millionen Sonnenmassen Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick Grundsätze Theorie der Schwerkraft Standardmodell Kosmologisches Standardmodell ds2 = c 2 dt 2 − α(t)2 dr 2 + r 2 dΩ2 2 1 − kr Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick Grundsätze Theorie der Schwerkraft Standardmodell Kosmologisches Standardmodell dr 2 + r 2 dΩ2 2 1 − kr k = 0: Raumkrümmung verschwindet (flache Welt) oder k = ±1 ds2 = c 2 dt 2 − α(t)2 Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick Grundsätze Theorie der Schwerkraft Standardmodell Kosmologisches Standardmodell dr 2 + r 2 dΩ2 2 1 − kr k = 0: Raumkrümmung verschwindet (flache Welt) oder k = ±1 ds2 = c 2 dt 2 − α(t)2 Differentialgleichungen für ’Weltradius’ α(t) Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick Grundsätze Theorie der Schwerkraft Standardmodell Kosmologisches Standardmodell dr 2 + r 2 dΩ2 2 1 − kr k = 0: Raumkrümmung verschwindet (flache Welt) oder k = ±1 ds2 = c 2 dt 2 − α(t)2 Differentialgleichungen für ’Weltradius’ α(t) Massendichte ρ und Druck p (Zustandsgleichung) müssen bekannt sein Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick Grundsätze Theorie der Schwerkraft Standardmodell Heutiger Stand (ΛDCM) ρ/ρkr = 1.02 ± 0.02. Der Kosmos ist also überall flach (k=0). Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick Grundsätze Theorie der Schwerkraft Standardmodell Heutiger Stand (ΛDCM) ρ/ρkr = 1.02 ± 0.02. Der Kosmos ist also überall flach (k=0). Der kosmologische Term (Λ) trägt mit 73% zur Expansion bei (dunkle Energie). Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick Grundsätze Theorie der Schwerkraft Standardmodell Heutiger Stand (ΛDCM) ρ/ρkr = 1.02 ± 0.02. Der Kosmos ist also überall flach (k=0). Der kosmologische Term (Λ) trägt mit 73% zur Expansion bei (dunkle Energie). Die normale sichtbare Materie ist nur mit 4% beteiligt. Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick Grundsätze Theorie der Schwerkraft Standardmodell Heutiger Stand (ΛDCM) ρ/ρkr = 1.02 ± 0.02. Der Kosmos ist also überall flach (k=0). Der kosmologische Term (Λ) trägt mit 73% zur Expansion bei (dunkle Energie). Die normale sichtbare Materie ist nur mit 4% beteiligt. Der Rest von 23%, die unsichtbare Materie, ist kalt (übt keinen Druck aus). Damit scheiden Neutrinos aus. Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick Grundsätze Theorie der Schwerkraft Standardmodell Heutiger Stand (ΛDCM) ρ/ρkr = 1.02 ± 0.02. Der Kosmos ist also überall flach (k=0). Der kosmologische Term (Λ) trägt mit 73% zur Expansion bei (dunkle Energie). Die normale sichtbare Materie ist nur mit 4% beteiligt. Der Rest von 23%, die unsichtbare Materie, ist kalt (übt keinen Druck aus). Damit scheiden Neutrinos aus. Das Universum ist 13.7 ± 0.2 Milliarden Jahre alt. Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick Grundsätze Theorie der Schwerkraft Standardmodell Heutiger Stand (ΛDCM) ρ/ρkr = 1.02 ± 0.02. Der Kosmos ist also überall flach (k=0). Der kosmologische Term (Λ) trägt mit 73% zur Expansion bei (dunkle Energie). Die normale sichtbare Materie ist nur mit 4% beteiligt. Der Rest von 23%, die unsichtbare Materie, ist kalt (übt keinen Druck aus). Damit scheiden Neutrinos aus. Das Universum ist 13.7 ± 0.2 Milliarden Jahre alt. Die Hintergrundstrahlung hat sich nach 380 Tausend Jahren abgelöst. Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick Grundsätze Theorie der Schwerkraft Standardmodell Urknall Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick Grundsätze Theorie der Schwerkraft Standardmodell Geschichte Urknall 13.7 GJ Sonnensystem 4.6 GJ erste Einzeller 3.5 GJ Wirbeltiere 500 MJ Blütenpflanzen 100 MJ Säugetiere 50 MJ Homo habilis 2 MJ Homo sapiens 200 TJ Hochkulturen 5 TJ Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick SDSS Planck Theorie Demnächst Sloane Digital Sky Survey: Komplette automatisierte Durchmusterung von etwa einem Viertel des Himmels Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick SDSS Planck Theorie Demnächst Sloane Digital Sky Survey: Komplette automatisierte Durchmusterung von etwa einem Viertel des Himmels 100 Millionen kosmische Objekte (mit Spektren) Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick SDSS Planck Theorie Demnächst Sloane Digital Sky Survey: Komplette automatisierte Durchmusterung von etwa einem Viertel des Himmels 100 Millionen kosmische Objekte (mit Spektren) darunter etwa 1 Million Galaxien und Quasare Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick SDSS Planck Theorie Demnächst Sloane Digital Sky Survey: Komplette automatisierte Durchmusterung von etwa einem Viertel des Himmels 100 Millionen kosmische Objekte (mit Spektren) darunter etwa 1 Million Galaxien und Quasare The Sloan Digital Sky Survey is the most ambitious astronomical survey project ever undertaken. Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick SDSS Planck Theorie Demnächst Sloane Digital Sky Survey: Komplette automatisierte Durchmusterung von etwa einem Viertel des Himmels 100 Millionen kosmische Objekte (mit Spektren) darunter etwa 1 Million Galaxien und Quasare The Sloan Digital Sky Survey is the most ambitious astronomical survey project ever undertaken. Ergebnisse per Internet für jedermann verfügbar Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick SDSS Planck Theorie SDSS Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick SDSS Planck Theorie Planck Nachfolger von WMAP, 1800 kg Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick SDSS Planck Theorie Planck Nachfolger von WMAP, 1800 kg European Space Agency ESA Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick SDSS Planck Theorie Planck Nachfolger von WMAP, 1800 kg European Space Agency ESA Ariane-Rakete, Start 2008, zusammen mit Herrschel-Satellit Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick SDSS Planck Theorie Planck Nachfolger von WMAP, 1800 kg European Space Agency ESA Ariane-Rakete, Start 2008, zusammen mit Herrschel-Satellit sehr viel höhere Winkelauflösung Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick SDSS Planck Theorie Planck Nachfolger von WMAP, 1800 kg European Space Agency ESA Ariane-Rakete, Start 2008, zusammen mit Herrschel-Satellit sehr viel höhere Winkelauflösung jedoch: enorme Menge von Messdaten Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick SDSS Planck Theorie WMAP-Detail Temperaturschwankungen - Ausschnitt aus der WMAP-Karte Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick SDSS Planck Theorie Planck-Detail Temperaturschwankungen- Wie Planck es sehen wird Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick SDSS Planck Theorie Dunkle Energie? Dunkle Energie: Schlagwort für den Λ-Term Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick SDSS Planck Theorie Dunkle Energie? Dunkle Energie: Schlagwort für den Λ-Term 1 8πG Rik − gik R = 4 Tik + Λgik 2 c Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick SDSS Planck Theorie Dunkle Energie? Dunkle Energie: Schlagwort für den Λ-Term 1 8πG Rik − gik R = 4 Tik + Λgik 2 c trägt mit 73% zur Expansion des Kosmos bei! Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick SDSS Planck Theorie Dunkle Energie? Dunkle Energie: Schlagwort für den Λ-Term 1 8πG Rik − gik R = 4 Tik + Λgik 2 c trägt mit 73% zur Expansion des Kosmos bei! Virtuelle Teilchen/Antiteilchen-Paare? Nullpunktsenergie? Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick SDSS Planck Theorie Dunkle Energie? Dunkle Energie: Schlagwort für den Λ-Term 1 8πG Rik − gik R = 4 Tik + Λgik 2 c trägt mit 73% zur Expansion des Kosmos bei! Virtuelle Teilchen/Antiteilchen-Paare? Nullpunktsenergie? ...oder noch exotischere Quanteneffekte? Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick SDSS Planck Theorie Quantenfeldtheorie mit Gravitation! NATURWISSENSCHAFTLICH-MATHEMATISCHE FAKULTÄT DER RUPRECHT-KARL-UNIVERSITÄT HEIDELBERG EINLADUNG zu der öffentlichen Antrittsvorlesung des Privatdozenten für Physik DR. PHIL. PETER HERTEL am Freitag, dem 19. Dezember 1969, 10 Uhr c. t., im Kleinen Hörsaal des Physikalischen Instituts, Philosophenweg 12 über das Thema Quantentheorie der Schwerkraft DER DEKAN: Soergel Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick SDSS Planck Theorie Das Unverständlichste am Universum ist, dass wir es verstehen können. Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum Materie Weltall Kosmologie Ausblick SDSS Planck Theorie Danke fürs Zuhören! [email protected] www.physik.uni-osnabrueck.de Peter Hertel - Universität Osnabrück Das neue Bild vom Universum
