Arbeitsgruppen

Die Kosmologie, „die Lehre von der Welt“, umfasst so ziemlich alles, was mit dem Weltall zu tun hat, vom Anfang und Ende des Universums. Natürlich spielen die gegenwärtigen Strukturen mit durchs All rasenden Galaxien, gewaltigen Supernovae, schwarzen Löchern, 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 uns den großen Beiträgen 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 in der Teilchenphysik und Relativitätstheorie geboten wird.

Der Weltraum, unendliche Weiten. Doch inmitten der immensen Leere, befinden sich Galaxien, Sterne und Staub, ganz viel Staub. Doch wie kam es dazu? Wieso haben sich Sterne und Staub so zusammengefunden, dass sie eine Galaxie bilden? Was ist der Lebenszyklus einer solchen Galaxie und was unterscheidet eine Galaxie von der anderen? Diese und viele weitere Fragen werden wir dieses ASL in meiner AG behandeln. Es wird teils auch etwas mathematischer werden, wenn wir uns mit den Eigenschaften der Galaxie beschäftigen. Ich freue mich auf ein galaktisches Abenteuer mit euch!

Notwendig: Grundlagen Mathematik (Bruchrechnen, Gleichungen umformen, etc.)
Hilfreich: Ableiten, Integrieren

Sterne sind mit Abstand die häufigsten Lichtquellen in unserem Universum und in mehrfacher Hinsicht haben sie es erst ermöglicht, dass wir existieren. Der bekannteste Vertreter ist wohl unsere Sonne. Sie ist um ein Millionenfaches größer als unserer Heimatplanet und ihre Leuchtkraft reicht aus, um unsere Heimat auch noch aus Millionen von Kilometern zu erhellen. Aber woher bekommt die Sonne die ganze Energie? Wie lange wird sie noch in der Lage sein solche Mengen an Energie zu produzieren? Was passiert danach? Mit diesen und andere Fragen werden wir uns in der AG Sternphysik beschäftigen. Im Verlauf der AG werden wir uns mit dem Lebenslauf eines Sterns befassen, sowie verschiedener Sterntypen und Spektralklassen.

Computersimulationen und die numerische Modellierung physikalischer Vorgänge sind in der modernen Astronomie allgegenwärtig. In der CIA-AG werden wir deshalb gemeinsam grundlegende Simulationsverfahren kennenlernen und in eigene Programme umsetzen. Wolltest du schon immer mal dein eigenes Planetensystem gestalten oder erfahren, was das Casino ‚Monte Carlo‘ in Monaco mit Physik zu tun hat? Dann bist du in dieser AG genau richtig!
Du hattest bisher wenig Kontakt mit dem Programmieren? Kein Problem, denn wir werden uns die nötigen Grundkenntnisse gemeinsam erarbeiten!

Die Existenz von tausenden von Satelliten über unseren Köpfen ist mittlerweile Normalität. Sie übertragen in kürzester Zeit Signale um die halbe Welt, vermessen die Erdoberfläche mit unfassbarer Genauigkeit und ermöglichen die Beobachtung des Universums in neuem Licht. Doch wie bekommt man eigentlich so ein tonnenschweres Gebilde in hunderte Kilometer Höhe? Lasst uns herausfinden, was alles notwendig ist, um eine Rakete zu starten und bis an den Rand des Weltraums zu bringen (und sie gegebenfalls sogar wieder zu landen!).
Die Herausforderungen hören damit jedoch nicht auf. Um in freien Fall das gewünschte Ziel zu erreichen sind meist komplizierte Manöver notwendig. Daher klären wir, warum man manchmal bremsen sollte um zu überholen, und wie man sich von Gasriesen aus dem Sonnensystem schleudern lässt.

Hilfreich: Funktionen und Gleichungen, Ableitungen

Um das Universum zu verstehen und beschreiben haben Menschen über die Zeit viele Theorien und Konzepte entwi- ckelt. Heute ist die Astrophysik unglaublichweit gefächert mit sehr vielen spannenden Themenbereichen.
In dieser AG werdet ihr einen kurzen Überblick über ver- schiedene Bereiche der Astrophysik erhalten. Zunächst werden wir uns mit dem Lebenszyklus vonSternen be- schäftigen. Dann betrachten wir immer größere Struktu- ren wie Sternhaufen und Galaxien. Am Ende werden wir noch einen kurzen Ausflflug in dieKosmologie machen und Theorien zur dessen Entwicklung anschauen. Besonderes Vorwissen ist nicht erforderlich.

Die Quantenphysik hat seit ihrer ersten Entwicklung vor über 100 Jahren mittlerweile auch fast alle anderen Zweige von Physik, Chemie und Astronomie erobert. Kaum ein modernes Forschungsgebiet kommt ohne sie aus und moderne technische Produkte LEDs, Mikrochips oder Laser wären ohne sie unmöglich! Doch was genau ist eigentlich Quantenphysik? Wie wird sie formuliert und warum unterscheidet sie sich so stark von den „klassischen“ physikalischen Theorien? Können Teilchen wirklich an zwei Orten gleichzeitig sein? Und was hatte E. Schrödinger eigentlich gegen Katzen? Diesen und anderen Fragen werden mit spannenden Beispielen und Gedanken-Experimenten aus der Quantenmechanik gemeinsam nachgehen. Damit dir dabei nicht schon nach der ersten Gleichung der Kopf schwirrt, solltest du am Besten bereits mit den Konzepten der Oberstufenmathematik vertraut sein.

Notwendig: Funktionen und Gleichungen
Hilfreich: Vektoren