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Hauptseminar Schlüsselexperimente der Elementarteilchenphysik Professor Dr. W. de Boer - Professor Dr. M. Feindt Die Urknalltheorie Big Bang referiert.

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Präsentation zum Thema: "Hauptseminar Schlüsselexperimente der Elementarteilchenphysik Professor Dr. W. de Boer - Professor Dr. M. Feindt Die Urknalltheorie Big Bang referiert."—  Präsentation transkript:

1 Hauptseminar Schlüsselexperimente der Elementarteilchenphysik Professor Dr. W. de Boer - Professor Dr. M. Feindt Die Urknalltheorie Big Bang referiert von: Robert Guth Theodor Körner Straße Neustadt/W

2 Hauptseminar Schlüsselexperimente der Elementarteilchenphysik Professor Dr. W. de Boer - Professor Dr. M. Feindt Mehr Licht Johann Wolfgang von Goethe

3 Hauptseminar Schlüsselexperimente der Elementarteilchenphysik Professor Dr. W. de Boer - Professor Dr. M. Feindt Was besagt die Urknalltheorie die zeitliche Entwicklung des Universums nach dem Urknall.

4 Hauptseminar Schlüsselexperimente der Elementarteilchenphysik Professor Dr. W. de Boer - Professor Dr. M. Feindt Der Beginn des Universums

5 Hauptseminar Schlüsselexperimente der Elementarteilchenphysik Professor Dr. W. de Boer - Professor Dr. M. Feindt Plank Ära Zeit = Sekunden Temperatur = Kelvin Starke, schwache sowie Elektromagnetische Wechselwirkungen und die Gravitation bilden eine Urkraft Wahrscheinliche Dichte liegt bei g/cm³ es versagen die physikalischen Gesetze

6 Hauptseminar Schlüsselexperimente der Elementarteilchenphysik Professor Dr. W. de Boer - Professor Dr. M. Feindt GUT Ära Zeit = Sekunden Die Gravitation wird von der Urkraft abgespalten Antisymmetrie zwischen Materie und Antimaterie Aus X-Teilchen (X-Bosonen) werden ständig Teilchen und Antiteilchen erzeugt

7 Hauptseminar Schlüsselexperimente der Elementarteilchenphysik Professor Dr. W. de Boer - Professor Dr. M. Feindt Inflationäres Universum Zeit = Sekunden Temperatur = Kelvin Rasche Expansion des Universum Ausdehnungsfaktor im Zeitraum bis s Die starke Wechselwirkung wird abgespalten

8 Hauptseminar Schlüsselexperimente der Elementarteilchenphysik Professor Dr. W. de Boer - Professor Dr. M. Feindt Quark Ära Zeit = Sekunden Temperatur = Kelvin Bildung von Quarks und Antiquarks X-Bosonen sterben aus Quark-Gluonen-Plasma entsteht Nach t= s und T = K 4 Grundkräfte vorhanden

9 Hauptseminar Schlüsselexperimente der Elementarteilchenphysik Professor Dr. W. de Boer - Professor Dr. M. Feindt Hadronen-Ära Zeit = Sekunden Temperatur = Kelvin Quarks vereinen sich zu Hadronen schwere Hadronen zerfallen in Protonen und Neutronen sowie deren Antiteilchen bei der Umwandlung Neutronen in Protonen und umgekehrt entstehen die Neutrinos Die Dichte beträgt g/cm³

10 Hauptseminar Schlüsselexperimente der Elementarteilchenphysik Professor Dr. W. de Boer - Professor Dr. M. Feindt Leptonen-Ära Zeit = Sekunden Temperatur = Kelvin 1 Milliardstel Protonen und Neutronen im Verhältnis 6 : 1 Erzeugung von Leptonen-Paaren Bildung von Elektron und Positron Die Dichte fällt auf g/cm³

11 Hauptseminar Schlüsselexperimente der Elementarteilchenphysik Professor Dr. W. de Boer - Professor Dr. M. Feindt Leptonen-Ära Zeit = 1 Sekunde Temperatur = Kelvin Zerstrahlung von Leptonen-Antileptonen-Paaren Ende der

12 Hauptseminar Schlüsselexperimente der Elementarteilchenphysik Professor Dr. W. de Boer - Professor Dr. M. Feindt Nukleosynthese Zeit = 10 Sekunden Temperatur < 10 9 Kelvin Atomkerne entstehen durch Kernfusion 4 H ++, D +, 3 He ++, 7 Li ++ 75% Protonen, 25% Helium und 0,001% Deuterium Spuren von Lithium und Beryllium

13 Hauptseminar Schlüsselexperimente der Elementarteilchenphysik Professor Dr. W. de Boer - Professor Dr. M. Feindt Ende Strahlungs-Ära - Beginn Materie-Ära Zeit = Jahre die Energiedichte der Strahlung fällt unter die der Materie materiedominierte Ära

14 Hauptseminar Schlüsselexperimente der Elementarteilchenphysik Professor Dr. W. de Boer - Professor Dr. M. Feindt Entkopplung der Hintergrundstrahlung Zeit beträgt Jahre, bei einer Temperatur von Kelvin Bildung stabiler Atome Wellenlänge der abgekoppelten Hintergrundstrahlung nimmt bei weiterer Expansion zu Hintergrundstrahlung entspricht einer Temperatur von 2,73 Kelvin

15 Hauptseminar Schlüsselexperimente der Elementarteilchenphysik Professor Dr. W. de Boer - Professor Dr. M. Feindt Bildung großräumiger Strukturen Zeit > 10 6 Jahre Halos aus Dunkler Materie

16 Hauptseminar Schlüsselexperimente der Elementarteilchenphysik Professor Dr. W. de Boer - Professor Dr. M. Feindt Geburt von Galaxien und Sternen Zeit > 10 8 Jahre Sterne entstehen aus verdichteten Gaswolken schwere Elemente entstehen durch Kernfusion Supernova – Elemente schwerer als Eisen Entstehung des Sonnensystems

17 Hauptseminar Schlüsselexperimente der Elementarteilchenphysik Professor Dr. W. de Boer - Professor Dr. M. Feindt Rotverschiebung Der expandierende Raum dehnt alle Lichtwellen während ihrer Ausbreitung

18 Hauptseminar Schlüsselexperimente der Elementarteilchenphysik Professor Dr. W. de Boer - Professor Dr. M. Feindt Rotverschiebung

19 Hauptseminar Schlüsselexperimente der Elementarteilchenphysik Professor Dr. W. de Boer - Professor Dr. M. Feindt Akustische Wellen Antreibende Kraft: der Photonendruck Rücktreibende Kraft: die Gravitation. FGFG P F=ma

20 Hauptseminar Schlüsselexperimente der Elementarteilchenphysik Professor Dr. W. de Boer - Professor Dr. M. Feindt Akustische Wellen Geringer Druck: Gravitationskollaps Großer Druck: Oszillation (akustische Welle)

21 Hauptseminar Schlüsselexperimente der Elementarteilchenphysik Professor Dr. W. de Boer - Professor Dr. M. Feindt eine wichtige Größe Das Verhältnis von der Dichte zur kritischen Dichte nennt man, dieser Wert gibt uns Auskunft über die Form des Universums.

22 Hauptseminar Schlüsselexperimente der Elementarteilchenphysik Professor Dr. W. de Boer - Professor Dr. M. Feindt Krümmung des Raumes k = +1 Geschlossenes, endliches Universum, sphärische Krümmung k = -1 Offenes, unendliches Universum, hyperbolische Krümmung. k = 0 Flaches, unendliches Universum, ohne Krümmung (euklidisch)

23 Hauptseminar Schlüsselexperimente der Elementarteilchenphysik Professor Dr. W. de Boer - Professor Dr. M. Feindt Bestandteile des Universum

24 Hauptseminar Schlüsselexperimente der Elementarteilchenphysik Professor Dr. W. de Boer - Professor Dr. M. Feindt Historische Entwicklung

25 Hauptseminar Schlüsselexperimente der Elementarteilchenphysik Professor Dr. W. de Boer - Professor Dr. M. Feindt 1912: Rotverschiebung Entdeckung: Vesto Melvin Slipher, US-amerikanischer Astronom Bestätigung: Carl Wilhelm Wirtz, Deutscher Astronom

26 Hauptseminar Schlüsselexperimente der Elementarteilchenphysik Professor Dr. W. de Boer - Professor Dr. M. Feindt 1915: Allgemeine Relativitätstheorie Begründer: Albert Einstein, Deutscher Physiker. Kosmologische KonstanteFeldgleichung

27 Hauptseminar Schlüsselexperimente der Elementarteilchenphysik Professor Dr. W. de Boer - Professor Dr. M. Feindt 1922: Theoretische Beschreibung des Universums Alexander Alexandrowitsch Friedmann Russischer Physiker und Mathematiker. Friedmann-Gleichungen

28 Hauptseminar Schlüsselexperimente der Elementarteilchenphysik Professor Dr. W. de Boer - Professor Dr. M. Feindt 1923: Der Andromedanebel ist außerhalb der Milchstraße 1929:Expansionsrate des Universums Edwin Powell Hubble US-amerikanischer Astronom., Hubble Parameter

29 Hauptseminar Schlüsselexperimente der Elementarteilchenphysik Professor Dr. W. de Boer - Professor Dr. M. Feindt 1927 bis 1933: Erste Urknalltheorie Begründer: Abbé Georges Edouard Lemaître belgischer Priester und Physiker.

30 Hauptseminar Schlüsselexperimente der Elementarteilchenphysik Professor Dr. W. de Boer - Professor Dr. M. Feindt 1948:Theorie von der Entstehung des Kosmos Begründer: George Gamow, Ralph A. Alpher und Robert C. Herman US-amerikanische Physiker.

31 Hauptseminar Schlüsselexperimente der Elementarteilchenphysik Professor Dr. W. de Boer - Professor Dr. M. Feindt 1965:kosmische Mikrowellenhintergrundstrahlung Entdecker: Arno Penzias Wilson und Robert Woodrow US-amerikanische Physiker.

32 Hauptseminar Schlüsselexperimente der Elementarteilchenphysik Professor Dr. W. de Boer - Professor Dr. M. Feindt 1979:Weylkrümmungshypothese Begründer: Sir Roger Penrose Englischer Mathematiker und theoretischer Physiker,.

33 Hauptseminar Schlüsselexperimente der Elementarteilchenphysik Professor Dr. W. de Boer - Professor Dr. M. Feindt 1981:Die Theorie des inflationären Universums Begründer: Alan H. Guth, US-amerikanischer Kosmologe und theoretischer Physiker Weiterentwicklung: Andrei Dmitrijewitsch Linde, Russischer Kosmologe.

34 Hauptseminar Schlüsselexperimente der Elementarteilchenphysik Professor Dr. W. de Boer - Professor Dr. M. Feindt 1986:Anordnung von Galaxienhaufen Entdeckung: Valerie de Lapparent, Margaret Geller und John Huchra US-amerikanische Astronome und Astrophysiker.

35 Hauptseminar Schlüsselexperimente der Elementarteilchenphysik Professor Dr. W. de Boer - Professor Dr. M. Feindt 1990:Bestimmung von kosmologischen Parametern COBE (Cosmic Background Explorer). Hintergrundstrahlung

36 Hauptseminar Schlüsselexperimente der Elementarteilchenphysik Professor Dr. W. de Boer - Professor Dr. M. Feindt 2001:Messungen zur Berechnung von kosmologischen Größen WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe). Hintergrundstrahlung

37 Hauptseminar Schlüsselexperimente der Elementarteilchenphysik Professor Dr. W. de Boer - Professor Dr. M. Feindt Und zum Vortragende: eine weitere mögliche Theorie zum Nachdenken

38 Hauptseminar Schlüsselexperimente der Elementarteilchenphysik Professor Dr. W. de Boer - Professor Dr. M. Feindt

39 Hauptseminar Schlüsselexperimente der Elementarteilchenphysik Professor Dr. W. de Boer - Professor Dr. M. Feindt Quellenangabe: Einführung in die Kosmologie: Michael Rastetter /Andre´ Sopczak / Wim de Boer Kosmologie für helle Köpfe: Harald Lech / Jörn Müller Vorlesung Astroteilchenphysik: Prof. Drexlin


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