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Einführung in die Astronomie und Astrophysik I Vorbemerkungen Einführung in die Astronomie und Astrophysik I Prof. Dr. Matthias Steinmetz Astrophysikalisches Institut Potsdam (AIP) Email: [email protected] Web: http://www.aip.de/People/MSteinmetz Tel: 0331 7499 382 Fax: 0331 7499 267 Dr. Alexander Knebe Astrophysikalisches Institut Potsdam (AIP) Email: [email protected] Web: http://www.aip.de/People/AKnebe Tel: 0331 7499 535 1 Zeiten und Termine ! Vorlesung: donnerstags, 15:15-16:45 Erste Vorlesung: 20.10.2005 " Letzte Vorlesung: 9.2.2006 " Raum 1.19.4.15 Einführung in die Astronomie und Astrophysik I Vorbemerkungen " ! Übungen: freitags, 08:00-08:45 Erste Übung: 21.10.2005 " Letzte Übung: 10.2.2006 " Raum 1.19.4.15 " ! (Vorbesprechung) Assistenten: Franziska Koeckert ([email protected], 0331 7499 284) " Aniket Sule ([email protected], 0331 7499 533) " 2 Einführung in die Astronomie und Astrophysik I Vorbemerkungen www.aip.de/People/Msteinmetz/classes/WiSe05 3 Übungen und Scheine ! Übungsblätter: Ausgabe: in der Vorlesung (20.10., 27.10. etc.) " Abgabe: in der Vorlesung (27.10., 03.11. etc.) " Besprechung und Rückgabe: in den Übungen Einführung in die Astronomie und Astrophysik I Vorbemerkungen " ! Scheinvergabe Erfolgreiche Teilnahme an den Übungen (50%) " Maximal 2 Personen pro Übungsblatt " Übungsblattabgabe impliziert die Bereitschaft, die Aufgabe in der Übung vorzurechnen " 4 Literatur ! Einführung in die Astronomie und Astrophysik I Vorbemerkungen ! ! ! ! ! Caroll and Ostlie: „An Introduction to Modern Astrophysics“, Addison-Wesley, ISBN 0-201-54730-9 Impey and Hartmann: „The Universe Revealed“, Brooks/Cole, ISBN 0-534-24894-2 (etwas zu qualitativ) H.H.Voigt: „Abriß der Astronomie“, ISBN 3-411-15255-9 (nicht ganz up-to-date, insbesondere Extragalaktik-Kosmologie) Unsöld und Baschek: „Der neue Kosmos“, Springer, ISBN 3-540-42177-7 (Klassiker, Stärke im Bereich der Sternphysik) G.O.Abell: „Exploration of the Universe“, 4th edition, ISBN 0-03-058502-3 (vergriffen, Klassiker, beste Darstellung der Grundlagen) A. Weigert, H. Wendker, L. Wisotzki: “Astronomie und Astrophysik”, Wiley-VCH, ISBN 3-527-40358-2 5 Inhalt Vorlesung Teil I Einführung in die Astronomie und Astrophysik I Vorbemerkungen ! ! ! ! ! ! ! Astronomische Größenordnungen, Einheiten, Koordinatensysteme Das Erde-Mond-System Das Planetensystem Die Sonne Astronomische Beobachtungsmethoden Der Aufbau der Sterne Leben und Tod der Sterne Teil II ! ! ! ! ! ! ! Sternentstehung und das interstellare Medium Die Milchstraße Galaxien Aktive Galaxien Galaxienhaufen und großräumige Strukturen Kosmologie Extrasolare Planeten und Leben im Universum 6 Astronomie und Astrophysik ! Einführung in die Astronomie und Astrophysik I Vorbemerkungen ! Lehre von den Vorgängen am Himmel de facto Synonyme, Trennung Astronomie/ Astrophysik unscharf Historisch: Astrophysik entstand Mitte des 19ten Jahrhunderts aus der Anwendung der Spektralanalyse auf Sterne → Laborphysik wird auf himmlische Objekte angewandt (Motivation für die Gründung des Astrophysikalischen Observatoriums Potsdam auf dem Telegraphenberg) " Astronomie war dagegen primär der Vermessung des Himmels gewidmet (e.g. Kalenderwesen) " Heute oft (aber nicht allgemeingültig) # Astrophysik ⇔ Theorie # Astronomie ⇔ Beobachtung " 7 Rolle und Bedeutung Astronomie/Astrophysik ! Praktische Nutzen " Einführung in die Astronomie und Astrophysik I Vorbemerkungen ! Zeitmessung, Kalender, Navigation Wissenschaft und Kultur " " Wichtiger Teil der Grundlagenforschung: Ursprung vieler Erkenntnisse der modernen Physik # Newton´sche Mechanik # Lichtgeschwindigkeit (Ole Rømer) # Atomphysik (Spektroskopie) und Relativitätstheorie # Plasmaphysik, etc. Wichtiger Beitrag zu unserer Kultur # Erkenntnis um ihrer selbst willen # Weltbild: Rolle des Menschen im Kosmos # Ursprung des Kosmos und des Lebens # Ästhetik des Sternhimmels ⇒ Öffentliches Interesse, Amateure, populärwissenschaftliche Literatur 8 Rolle und Bedeutung Astronomie/Astrophysik ! Technik und Wissenschaft direkter Nutzen: kaum " mittelbarer Nutzen: # Allgemein: Nutzen der Grundlagenforschung # Technologieentwicklung (z.B. Ceranfelder, CCD) # damit auch Mißbrauchsgefahr • Supernovae vs Explosion von Atombomben (siehe Astrophysik-Abteilung in Los Alamos und Livermore) • Erforschung der Erdmagnetosphäre vs Modelle des EMP (electromagnetic pulse) $ Verantwortung des Wissenschaftlers Einführung in die Astronomie und Astrophysik I Vorbemerkungen " 9 Rolle und Bedeutung Astronomie/Astrophysik ! Einführung in die Astronomie und Astrophysik I Vorbemerkungen ! Kosten: bislang moderat – Tendenz steigend Trend zur Großforschung Satellitenmissionen (z.B. Hubble: 6 Mia Euro) " ESO VLT (ca. 0.5 Mia Euro) " Supercomputer (ca. 20 Mill. alle 3 Jahre) " ! ! Weltweit ca. 5000 aktive Wissenschaftler/innen Ökologische Belastung: gering " Oft ähnliche Interesse (z.B. Reduktion der Lichtverschmutzung) " 10 Eine Karriere in Astronomie/ Astrophysik ! Standardkarriere: Diplom → Promotion → Postdoc " Einführung in die Astronomie und Astrophysik I Vorbemerkungen " ! „Marktanteil“ " " $ ! Weltweit: etwa 20% der Physik in Astronomie Europa: ähnlich, Deutschland: stark unterrepräsentiert (ca. 6%) Internationale Ausrichtung, Mobilität notwendig Akademische Karriere " " " ! → Habilitation/Juniorprof. → Professur → Festanstellung als wissenschaftlicher Mitarbeiter ca. 100 Professuren in Deutschland ca. 250 weitere permanente Stellen 400 Doktoranden Weitere Berufschancen " " " " " Computerindustrie Optische Industrie Luft- und Raumfahrt Automobilindustrie Unternehmensberatungen 11
