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Marianne Korner. Programm Entdeckung Eigenschaften Vermessung durch Satelliten.

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Präsentation zum Thema: "Marianne Korner. Programm Entdeckung Eigenschaften Vermessung durch Satelliten."—  Präsentation transkript:

1 Marianne Korner

2 Programm Entdeckung Eigenschaften Vermessung durch Satelliten

3 CMB = Cosmic Microwave Background Mikrowellen: cm m Bereich

4 1) Entdeckung Arno Penzias und Robert Wilson Radioastronomen 1964 / 65 Entdeckung 1978 Nobelpreis

5 Untersuchung über Radiowellen aus der Ebene der Milchstraße mögliche Ursachen für Rauschen Messung bei = 7,35 cm beträchtliches Rauschen, unabhängig von Tageszeit Jahreszeit Galaxie Richtung

6 Intensität des Rauschens + Wellenlänge des Rauschens Äquivalenttemperatur 2,5 K < T < 4,5 K Woher? Alle Körper mit einer Temperatur, die ungleich 0 K ist, erzeugen wegen der thermischen Bewegung der Elektronen ein Radiorauschen.

7 frühere Ansätze aus der Kosmologie Friedmann (1922) Lemaître (1927) Gamow (1946) Alpher, Herman (1949) Hayashi (1950) Seldowitsch (1964) Hoyle, Taler (1964) Peebles, Dicke, Wilkinson (1964) Penzias, Wilson (1964)

8 Quelle: Weinberg (1977) Penzias (re) und Wilson (li) vor Radioteleskop in Holmdel, New Jersey

9 Quelle: Weinberg (1977) Das Holmdel Teleskop in den Bell Telephone Laboratories von innen. Penzias kniend, dahinter Wilson

10 Quelle: Weinberg (1977); Radioantenne in Princeton: Wilkinson (re), Roll (verdeckt)

11 2) Entstehung und Eigenschaften Universum ist undurchsichtig: mittl. freie Zeit für Photon << charakteristische Expansionszeit im Universum Universum im Gleichgewichtszustand zwischen Materie und Strahlung Universum hat begrenzte Erinnerung an Anfangszeit CMB liefert erst Infos ab Strahlungs-Materie- Entkopplung ( a, T = 4000 K)

12 Universum im thermischen Gleichgewicht Schwarzer Körper, emittiert charakteristische Strahlung (Black Body Radiation) Max Planck, Dezember 1900 Nobelpreis 1918

13 Quelle: http//kva.se

14 Quelle: Bergmann Schäfer

15 erdgebundene Messungen hohe Berge Ballons Schwierigkeiten Charakteristik der Black Body Radiation kann nicht gezeigt werden dh. schwierig zu entscheiden, ob Strahlung aus Big-Bang-Szenario kommt nur bestimmte Richtungen möglich

16 Satellitenmessungen COBE (Cosmic Background Explorer): 1989 WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe): 2001 COBE maß perfektes Spektrum eines Schwarzen Strahlers bei T = 2,735 K

17 Quelle: http//kva.se

18 CMB bestes Black Body Spektrum, wenn man Dipolanisotropie durch Sonnenbewegung herausrechnet heute: Präzisionsmessungen Kosmologie wird zur exakten Wissenschaft absolute Temperatur des CMB ist einer der am bestem bekannten Parameter im Universum

19 1974 startet die NASA das COBE Projekt, Leiter: John Matter George Smoot: intrumentelle Ausstattung zur derAnisotropien 1986: Space Shuttle Katastrophe 1989, 18. November: Start 2006 Nobelpreis an Matter & Smoot

20 Anisotropien im CMB Größenordnung T / T in 70er-Jahren T / T er-Jahre, unter Berücksichtigung der Dunklen Materie große experimentelle Herausforderung John Matter, George Smoot (NASA) Nobelpreis 2006

21 Anknüpfungen für die Schule Themenbereich Mensch und Natur spricht viele SchülerInnen an Kompetenzmodell: H2: Untersuchen, Bearbeiten, Interpretieren Anforderungsniveau III (?) kontextorientiert: zB Anknüpfung an aktuelles Ereignis

22 Quellen: Weinberg, Steven (1977), The first three Minutes, Basic Book Inc., New York Seite der Königlichen Schwedischen Akademie der Wissenschaften The-Nobel-Prize-in-Physics-2006/The-Nobel-Prize-in-Physics-2006/, Müller-Krumbhaar H., Wagner H-F: (Hrsg) (2000),...und er würfelt doch, Wiley-VCH Verlag, Berlin Bergmann, Schäfer, (1997), Lehrbuch der Experimentalphysik, Bd 8, Sterne und Weltraum, de Gruyter, Berlin


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