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Zehn hoch Mikrokosmos & Makrokosmos mit Hilfsmitteln erschließen Eine Reise vom Menschen aus in die Welt der größten Dinge und wieder zurück bis in die.

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Präsentation zum Thema: "Zehn hoch Mikrokosmos & Makrokosmos mit Hilfsmitteln erschließen Eine Reise vom Menschen aus in die Welt der größten Dinge und wieder zurück bis in die."—  Präsentation transkript:

1 Zehn hoch Mikrokosmos & Makrokosmos mit Hilfsmitteln erschließen Eine Reise vom Menschen aus in die Welt der größten Dinge und wieder zurück bis in die Welt der kleinsten Dinge Nach einer Idee und mit Bildern von: Philip & Phylis Morrison, ZehnHoch, Heidelberg, Präsentation erstellt von Gregor Svoboda, 09/2002

2 Um bei dieser Präsentation in der richtigen Reihenfolge weiter zu kommen, bitte immer genau auf die Bilder klicken und nicht auf die freie Folie.

3 100 Millionen Kilometer10 11 Meter Die farbigen Linien stehen symbolisch für die Umlaufbahnen der inneren Planeten unseres Sonnensystems. Die grüne Linie bezeichnet die Bahn der Erde. Nähere Erläuterung zum Bild Zusätzliche Bilder, passend zur jeweiligen Größenordnung Größenordnung in Potenzen & Einheiten Zentrales Bild Hilfsmittel zur Sichtbarmachung des Objektes

4 In der Mitte von fast allen Hauptbildern befindet sich ein rotes Quadrat. Es symbolisiert immer die Größe des vorangegangenen (10 hoch+ ) oder nach- folgenden (10 hoch- ) Bildausschnittes. D.h., es zeigt immer die Größe der niedrigeren 10er Potenz.

5 Hilfsmittel, die man i.d.R. in den verschiedenen Größenordnungen benötigt, um einen Gegenstand zu betrachten: Mit bloßem Auge erkennbar. Einfache optische Vergrößerungen erforderlich. Vielfache optische Vergrößerungen erforderlich. Nur über längere Belichtung erkennbar. Über Strahlung oder Radiowellen erkennbar. Über Satelliten- oder Großteleskope erkennbar. Vergrößerung durch Lichtmikroskop erforderlich. Einfache optische Vergrößerungen erforderlich. Über Elektronenmikroskop oder Experimente indirekt erkennbar. Über Modelle, Theorien oder Ideen vorstellbar.

6 1 Meter10 0 Meter

7 10 Meter10 1 Meter

8 100 Meter10 2 Meter

9 1000 Meter10 3 Meter

10 10 Kilometer10 4 Meter

11 100 Kilometer10 5 Meter

12 1000 Kilometer 1 Millionen Meter 10 6 Meter

13 Kilometer10 7 Meter

14 Kilometer10 8 Meter

15 1 Millionen Kilometer10 9 Meter Umlaufbahn des Mondes um die Erde

16 10 Millionen Kilometer10 10 Meter Die Bahn des Mondes (blau) vor dem Hintergrund der symbolisch dargestellten Bahn der Erde um die Sonne (grün).

17 100 Millionen Kilometer10 11 Meter Die farbigen Linien stehen symbolisch für die Umlaufbahnen der inneren Planeten unseres Sonnensystems. Die grüne Linie bezeichnet die Bahn der Erde.

18 1 Milliarde Kilometer10 12 Meter Die Bahnen der der inneren Planeten Merkur, Venus, Erde & Mars, eingeschlossen von der Bahn des Jupiters.

19 10 Milliarden Kilometer10 13 Meter Die Bahnen der Planeten Jupiter, Saturn, Uranus, Neptun, Pluto.

20 100 Milliarden Kilometer10 14 Meter Umlaufbahnen der äußeren Planeten Uranus, Neptun & Pluto.

21 1 Billion Kilometer10 15 Meter Der helle Punkt in der Mitte ist die Sonne. Die Planeten sind nicht mehr zu erkennen.

22 10 Billionen Kilometer ~ 1 Lichtjahr Meter Als strahlender Stern hebt sich die Sonne von den übrigen Sternen ab.

23 10 Lichtjahre ~ 3 Parsec Meter Die Sonne ist hier nur ein kleiner Punkt vor dem gleichmäßigen Muster Tausender anderer Sonnen.

24 100 Lichtjahre10 18 Meter Unsere Sonne ist zu lichtschwach, um hier aufzufallen. Einzig Arktur, eine riesige Sonne, ist gut erkennbar. Er ist etwa 40 Lichtjahre von der Erde entfernt.

25 ~ 1000 Lichtjahre10 19 Meter Mehrere Millionen Sterne (Sonnen) unserer Milchstraße.

26 ~ Lichtjahre10 20 Meter Wolken aus Sternen, leuchtendem Gas und dunklem Staub am Rande eines Spiralarmes unserer Milchstraße.

27 ~ Lichtjahre10 21 Meter Ansicht unserer Galaxie, der Milchstraße. Im Zentrum des Quadrates ist unsichtbar verborgen unser Sonnensystem. Die gesamte Galaxie dreht sich im Uhrzeigersinn einmal in ca. 300 Millionen Jahren um sich selbst.

28 ~ 1 Millionen Lichtjahre10 22 Meter Unsere Galaxie mit zwei kleineren Begleitern – den Magellanschen Wolken (Zwerggalaxien).

29 ~ 10 Millionen Lichtjahre ~ 3 Megaparsec Meter Die hellen Punkte sind weitere Galaxien unserer lokalen Gruppe – einem Galaxienhaufen.

30 ~ 100 Millionen Lichtjahre10 24 Meter Die Milchstraße verschwindet hinter einem Haufen von Galaxien, dem Virgohaufen.

31 ~ 1 Milliarde Lichtjahre10 25 Meter Blick in die Leere unseres Universums. Galaxiepünktchen bieten die einzige Abwechslung. Bei 13 Milliarden Lichtjahren Entfernung ist für uns die sichtbare Grenze erreicht. Ende?

32 ~ 100 Millionen Lichtjahre10 24 Meter

33 ~ 10 Millionen Lichtjahre ~ 3 Megaparsec Meter

34 ~ 1 Millionen Lichtjahre10 22 Meter

35 ~ Lichtjahre10 21 Meter

36 ~ Lichtjahre10 20 Meter

37 ~ 1000 Lichtjahre10 19 Meter

38 100 Lichtjahre10 18 Meter

39 10 Lichtjahre ~ 3 Parsec Meter

40 10 Billion Kilometer ~ 1 Lichtjahr Meter

41 1 Billion Kilometer10 15 Meter

42 100 Milliarden Kilometer10 14 Meter

43 10 Milliarden Kilometer10 13 Meter

44 1 Milliarde Kilometer10 12 Meter

45 100 Millionen Kilometer10 11 Meter

46 10 Millionen Kilometer10 10 Meter

47 1 Millionen Kilometer10 9 Meter

48 Kilometer10 8 Meter

49 Kilometer10 7 Meter

50 1000 Kilometer 1 Millionen Meter 10 6 Meter

51 100 Kilometer10 5 Meter

52 10 Kilometer10 4 Meter

53 1000 Meter10 3 Meter

54 100 Meter10 2 Meter

55 10 Meter10 1 Meter

56 1 Meter10 0 Meter

57 10 Zentimeter Meter 0,1 Meter

58 1 Zentimeter Meter 0,01 Meter Hautfalten auf der Hand

59 1 Millimeter Meter 0,001 Meter Die Oberfläche der Haut unter dem Mikroskop

60 0,1 Millimeter Meter 0,0001 Meter Stark vergrößerte Aufnahme einer Hautfalte

61 10 Mikrometer Meter 0,00001 Meter Blick unter die Hautoberfläche in eine Kapillare der Blutbahn. Abgebildet sind zwei weiße Blutkörperchen (Lymphozyten), die wichtig für das Immunsystem sind.

62 1 Mikrometer Meter 0, Meter Im Innern eines Lymphozyten: Blick auf eine Zellmembran, die den Zellkern umgibt. Deutlich sind Poren in der Membran erkennbar.

63 1000 Ångström 100 Nanometer Meter 0, Meter Im Inneren des Zellkerns. Lange Molekülketten bilden die DNA, die das genetische Material enthält.

64 100 Ångström 10 Nanometer Meter 0, Meter Nahaufnahme der DNA: Zu sehen ist die lange zweigeteilte Molekül-Leiter, die sogenannte Doppelhelix. Je nach Anordnung ihrer einzelnen Bausteine (4 Bausteinarten) sind unterschiedliche genetische Informationen enthalten.

65 10 Ångström 1 Nanometer Meter 0, Meter Modellaufnahme von Molekülen (Verbände von Kohlenstoff- und Wasserstoffatomen).

66 1 Ångström Meter 0, Meter Modellzeichnung eines Atoms. Die weißen Punkte stehen für die Orte, an denen sich die Elektronen des Atoms wahrscheinlich aufhalten. In der Mitte befindet sich, unsichtbar klein, der Atomkern. Die äußeren Elektronen bestimmen die chemischen & physikalischen Eigenschaften des Atoms.

67 10 Picometer Meter 0, Meter Modellhafte Abbildung der wahrscheinlichen Aufenthaltsbereiche der inneren Elektronen eines Kohlenstoff-Atoms.

68 1 Picometer Meter 0, Meter In der Mitte kann man nun den Atomkern erkennen. Er setzt sich aus Protonen und Neutronen zusammen und macht mehr als 99 % der Masse eines Atoms aus.

69 0,1 Picometer 100 Femtometer Meter 0, Meter Je näher wir dem Kohlenstoff-Atomkern kommen, desto mehr erkennen wir am Modell, dass er aus 6 Protonen und (meist) 6 Neutronen besteht.

70 10 Femtometer Eine modellhafte Darstellung der Atomkern-Teilchen Protonen und Neutronen. Sie werden auch Nukleonen genannt. Beim genauen Betrachten des Modells wird deutlich, dass auch die Nukleonen wiederum aus kleineren Teilchen bestehen Meter 0, Meter

71 1 Femtometer Meter 0, Meter Die Protonen bestehen aus kleineren Teilchen, den Quarks. Jedes Proton und jedes Neutron besteht aus jeweils 3 (unterschiedlichen) Quarks.

72 0,1 Femtometer Meter 0, Meter Quarks gelten als die Basisbausteine der Materie. Neben den Quarks gibt es noch andere Elementarteilchen, z.B. die Leptonen. Ende?

73 Ende der Vorstellung von Elementarteilchen. Kleinere Teilchen kennt man bisher nicht.

74

75 Lerneffekte einer solchen Reise Den Dimensionen des Makro- und Mikrokosmos begegnen Einblicke in die Astronomie Einblicke in die Atomistik Naturphilosophie: Was steckt hinter den Grenzen unserer direkten sinnlichen Erfahrungswelt? Theologie/Philosophie: Wo hat alles seinen Ursprung? Warum gibt es das alles? Ökologie: Unser Planet bietet eine einzigartige Bio- und Hydrosphäre, die geschützt werden muss 10er Potenzen kennen lernen Verschiedene Maßeinheiten kennen lernen

76

77 Abbildungen von DNA-Molekül-Modellen. Deutlich ist die gewundene Struktur der Doppel- Helix zu erkennen.

78 Einfache Modelle von Kohlenstoff-Wasserstoff- Molekülen (Methan-Moleküle, CH 4 ).

79 Elektronenmikroskop-Aufnahme von Grippeviren. Viren sind etwa 10 bis 240 Nanometer groß (= ca. 0, – 0, Meter).

80 Unterschiedliche Atommodelle

81 Einfache Modelle von einem Kohlenstoff-Atom

82 Zecken im Größenvergleich

83 Eine CD-ROM hat einen Durchmesser von ca. 12 cm.

84 Modelllokomotiven haben etwa eine Länge von 10 Zentimetern

85 Edward Aldrin auf dem Mond. Armstrong: I'm going to step off the LM now. [Armstrong hat seine Hände an der Leiter des Lunar-Mobils und wird nun erstmals einen Fuß auf die Oberfläche des Monds setzen] Armstrong: That's one small step for (a) man; one giant leap for mankind. Videoclip: Neil Armstrong betritt als erster Mensch den Mond am

86 Der Abstand von Mond zu Erde schwankt zwischen km und km

87 Der Planet Merkur Animation der Drehung von Erde & Venus (Der Abstand zwischen beiden Planeten ist nicht maßstabsgerecht). Der Planet Venus

88 Die Magellanschen Wolken, in Namibia fotografiert

89 Der Planet Jupiter mit dem schwarzen Schatten eines seiner Monde. Ca Kilometer

90 Der Planet Saturn, von Voyager 1 aufgenommen

91 Der Planet Neptun von einer Sonde aufgenommen

92 So stellen sich Künstler & Astronomen das Aussehen von indirekt entdeckten Planeten außerhalb unseres Sonnensystems vor.

93 Die Plejaden, ein offener Sternhaufen, ca. 400 Lichtjahre von der Erde entfernt. Mit nur ca. 100 Millionen Jahren Alter handelt es sich bei diesen Sternen um Babies im Universum.

94 M 1, der Krebs-Nebel im Sternbild Stier, ist das Überbleibsel einer Super-Nova, die wahrscheinlich, wie man aus alten chinesischen Aufzeichnungen schließt, am Juli 1054 v.Chr. beobachtbar war. Ca Lichtjahre von der Erde entfernt.

95 M 51 – Whirlpool-Galaxie Galaxie M 83

96 Alpha Centauri, die zweitnächste Sonne zu unserer Sonne, ca. 4,4 Lichtjahre entfernt. (Proxima Centauri gehört zum gleichen System, ist etwas näher, aber wesentlich kleiner und dunkler.)

97 Die Erde geht über dem Mond auf, aufgenommen von Apollo 8, 1968.

98 Die tiefste Stelle im Meer: Der Marianengraben, Meter Mount Everest, 8850 Meter

99 Der Bodensee vom Satelliten aufgenommen Ca. 70 Kilometer

100 Europa bei Nacht: Deutlich die Lichter in Belgien und England Ca Kilometer

101 Der Supertaifun Phanfone" (Westpazifik); 16. August 2002

102 Mount Everest, Höhe: 8850 Meter

103 Die Stadt Palmanova in Oberitalien, erbaut um 1600

104 Das Soldiers Field-Stadion in Chicago (historische Ansicht)

105 George-Washington Brücke, New York, Länge: ca. 1 Kilometer

106

107

108

109 10 Meter

110 93 Meter

111 Theater von Epidauros, Griechenland

112 Handgemalte Karte von Afrika, etwa um 1585 entstanden

113 Die am weitesten von uns entfernten Galaxien. Sie bieten mit der Entfernung von ca. 13 Milliarden Lichtjahren einen Einblick in die Frühzeit unseres Universums.

114 Diese Präsentation ist aufgrund der Rechte Dritter ausschließlich zum eigenen persönlichen Gebrauch bestimmt.


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