Kosmologie

Leiter: Florian

Die Kosmologie, „die Lehre von der Welt“, umfasst so ziemlich alles, was mit dem Weltall zu tun hat. Sie handelt sowohl vom  Anfang und Ursprung des Universums als auch seinem Ende. Natürlich  spielen die gegenwärtigen Strukturen mit durchs All rasenden Galaxien, gewaltigen Supernovae, Schwarzen Löchern, als Nimmersatte des Universums, und die großen Mysterien: der Dunklen Materie und Energie, eine große Rolle. Zunächst befassen wir uns mit der historischen Entwicklung unserer Vorstellung des Universums. Anschließend wenden wir unsden großen Beiträge der Herren Hubble, Friedmann, Einstein und Hawking zu. Weiterhin werden unter anderem  Differentialgleichungen und kosmologische Konstanten unseren Weg kreuzen. Überdies verspreche ich denjenigen, die routiniert ableiten und integrieren, dass etwas Neues und Interessantes geboten wird, sei es in der Teilchenphysik oder der Relativitätstheorie. Für diejenigen, die immer noch nicht genug haben, wollen wir einen Blick in die Zukunft werfen und uns Gedanken über mögliche Entwicklungen machen.

AG-Bericht aus dem ASL 2017

Begrüßt wurden wir von einem vergesslichen Flo im Kängurukostüm, der uns nach Namen und mathematischen Vorkenntnissen ausgefragt hat. Er führte uns die nächsten fünf Tage in die Kosmologie ein. Wir, das ist eine hochmotivierte Gruppe von 9 Leuten. Von „gefühlt dumm“ bis „voller Durchblick“.

Eine einführende „kurze“ Geschichte der Zeit umfasste nahezu drei Stunden (Eine Pause gab es natürlich erst danach). Wir begannen in der Antike, sprangen ins Mittelalter und landeten in der Neuzeit. Wir amüsierten uns über Ptolemäus. Ein Grieche, der krampfhaft einen Gegenpunkt zur Erde erschuf, um die Perfektion der kreisförmigen Bahnen zu wahren. Glücklicherweise waren wir nicht geschockt von der Vorstellung, dass weder die Erde noch die Sonne das Zentrum von allem ist. In der Neuzeit stießen wir auf die Keplerschen Gesetze, die aus Epizyklen Ellipsen machen, auf Galilei, der sein Augenlicht der Wissenschaft opferte, um den „Nebel“ (die Milchstraße) als einzelne Sterne zu identifizieren und Newtons Apfel, der keine Prinzessin vergiftete, sondern uns das Gravitationsgesetz brachte.

Der kategorische Imperator Kant fasste in der Kosmologie jede Kleinstruktur in immer Größere zusammen (Wright-Kant-Universum). Die Kant-Laplace-Theorie geht von einem Urnebel aus, welcher sich durch die Zentrifugalkraft zu einer Art Scheibe anordnet. Sie kam ohne göttliche Kraft aus, was im 19. Jahrhundert keinen großen Anklang fand.

Anfang des 20. Jahrhunderts bewies Hubble die Expansion des Universums, obwohl er eigentlich zeigen wollte, dass es statisch ist. Das lieferte die Grundlage für die Theorie des Urknalls. Die Entstehung des Universums aber war nicht Gegenstand unserer AG. Also übersprangen wir die ersten paar Milliarden Jahre landeten bei den Kleinkörpern.

Wir betrachteten - und bedauerten (Es lebe Pluto der PLANET!) - auch die neue Kategorie der Planetoiden. Wir widmeten wir uns auch weiteren gescheiterten Existenzen, den braunen Zwergen. Sie sind zu klein, um richtige Sterne zu sein. Doch wie entstehen überhaupt Sterne, egal ob gescheitert oder nicht? Anders gefragt: Wie bringt man mit Formelschlachten eine Gaswolke zum Kollabieren? Jeans-Kriterium heißt die Antwort und schon hat man einen wunderschönen, selbstleuchtenden Stern am Himmel.

Weiterhin betrachteten wir noch verschiedene Arten von Sternhaufen, Galaxien, Galaxienhaufen und Supergalaxienhaufen. Eine niederschmetternde Erkenntnis für die Perfektionisten: Selbst das Universum hat das Ordnungssystem eines Teenagers. Gedanklich quälten wir unsterbliche Ameisen auf sich ausdehnenden Gummibändern, um die Expansion des Universums zu beschreiben. So ziemlich jeder im ASL mag Explosionen, da durften natürlich die Supernovae nicht fehlen.