Ein Blick in die Kosmologie Strahlung – Materie – Energie.

Präsentation zum Thema: "Ein Blick in die Kosmologie Strahlung – Materie – Energie."—  Präsentation transkript:

1 Ein Blick in die Kosmologie Strahlung – Materie – Energie

2 Inhalt Energieerhaltung vom Big Bang bis jetzt –Ein Blick in die Kosmologie aus Anlass des Nobel Preises für Physik 2006 an J. C. Mather und G. F. Smoot für die Vermessung der kosmischen Hintergrundstrahlung Info dazu: http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laure ates/2006/info.pdf http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laure ates/2006/info.pdf

3 Bastel - Big Bang-Modell: Vom Anfang bis heute Auf der Erde können ich stabile, Mit der Ausdehnung des Universums streckt sich die Wellenlänge der kosmischen Strahlung – und ist von der Erde aus beobachtbar

4 Big Bang-Modell: Vom Anfang bis heute Potentielle Energie in Gravitations-, elektrischen und magnetischen Feldern, Energie zum Feldaufbau Energie der Photonen Energie der Masse Kinetische Energie bewegter Massen Auf der Erde können ich stabile, Auf der Erde stellt sich die Temperatur auf 273 +-50 K ein, deshalb können sich organische Verbindungen bilden Mit der Ausdehnung des Universums streckt sich die Wellenlänge der kosmischen Strahlung – und ist von der Erde aus beobachtbar

5 Potentielle Energie in Gravitations-, elektrischen und magnetischen Feldern, Energie zum Feldaufbau Energie der Photonen Energie der Masse Kinetische Energie bewegter Massen Auf der Erde können ich stabile,

6 Hub-EnergieKinetische Energie bewegter Massen Auf der Erde können ich stabile, Die Strahlungsenergie der ersten 10 -43 s ist jetzt auf unterschiedliche Formen der Energie verteilt, z. B. auf Hub-, kinetische Energie und Energie in chemischer Bindung

7 Energie-Erhaltung Die Energie (Einheit: 1 Joule) eines Systems ist eine Erhaltungsgröße: Sie kann zwischen unterschiedlichen Formen ausgetauscht werden – –reversibel, wenn die Umwandlung vollständig umkehrbar ist –irreversibel, wenn die Umkehrung unvollständig oder gar nicht gelingt Die gesamte Energie des Kosmos ist seit Beginn konstant

8 Arbeit und Energie (Einheit: 1 Joule) Die Energie eines Systems ist ein Maß für die zu- bzw. abgeführte Arbeit Äquivalente Begriffe des täglichen Lebens: –Energie verhält sich zu Arbeit wie Kontostand zu Kontobewegungen –Beachte: Stabile Währung, Kontostand der Energie immer > 0

9 Zusammenfassung Vom Zeitpunkt der Entstehung des Weltalls vor 13 ·10 9 Jahren bis jetzt gilt, gemäß dem Standardmodell: Die Energie des gesamten Systems ist konstant Beim Big Bang entsteht eine dichte Wolke identischer Teilchen mit Temperatur von 10 32 K und einer einheitlichen Kraft, –nach 10 -43 s erscheint die Gravitationskraft, –nach 10 s (10 10 K) Beginn der Strahlungs-Ära: Die Strahlung enthält mehr Energie als die Materie, die durch Umwandlungen aus Strahlung entsteht Rekombination von Materie mit Antimaterie erzeugt wieder Strahlung –Nach 300 000 Jahren (3 10 3 K) bis heute: Materie enthält mehr Energie als Strahlung Es entstehen Atome, Galaxien, und, auf (mindestens) einem Planeten mit besonders günstigen Bedingungen (Temperaturen um 273 K ± 50 K), organisches Leben mit Pflanzen, Tieren und – sogar – Menschen Die Strahlung der ersten 10 -43 s erscheint noch jetzt als kosmische Hintergrundstrahlung –Die Expansion des Weltalls verlängerte die Wellenlänge in den Mikrowellen-Bereich

10 Finis