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Big Bang - Online

Big Bang 8 NEU

„Wenn ich mit meiner Relativitätstheorie recht behalte, werden die Deutschen sagen, ich sei Deutscher, und die Franzosen, ich sei Weltbürger. Erweist sich meine Theorie als falsch, werden die Franzosen sagen, ich sei Deutscher und die Deutschen, ich sei Jude“. - Albert Einstein 1905 erklärte ein bis dahin unbekannter Beamter des Patentamts in Bern in einem berühmten Aufsatz, dass man den Äther nicht messen kann, weil er gar nicht existiert. Der Beamte war Albert Einstein, und besagter Aufsatz wird heute als Spezielle Relativitätstheorie bezeichnet. Er löste eine physikalische Revolution aus. Damit man nachvollziehen kann, warum die SRT eine wissenschaftliche Revolution ausgelöst hat, werfen wir in diesem Kapitel einen Blick auf das Weltbild bis 1905.

Kapitel 38 Weltbilder vor 1905

Vertiefung und Kompetenzüberprüfung

Ergänzende Aufgaben und Lösungen von Martin Apolin

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Maturafragen

Kompetenzorientierte Maturafragen für dieses Kapitel von Martin Apolin. Alle Maturafragen auf einen Blick findet man auf der Startseite Online unter dem Punkt Matura und Co.

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Seite 4

Gif-Animation der Bewegungen von Jupiter und Saturn im Zeitraum Juni 2000 bis Mai 2001

Animation: Tunç Tezel

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Seite 4

Erste Ausgabe (1550) des "Tractatus de Sphaera" von Lorenzo Torrentino. Die abgebildete Doppeltseite zeigt das Ptolemäische System (siehe auch Kap. 12, BB6).

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Seite 4

Die kurvenartige Bewegung des Mars kann man im heliozentrischen Weltbild elegant durch die Überlagerung der Erd- und Marsbewegungen erklären (Abb. 38.2).

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Seite 5

Ein Portrait von Galileo Galilei, gemalt vom italienischen Maler Ottavio Leoni.

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Seite 5

Echtzeitdarstellung der aktuellen Position der vier hellsten Jupitermonde
 

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Seite 5

Der englische Dichter und Staatsphilosoph John Milton besucht 1639 Galilei (Bild von Tito Lessi 1907).

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Seite 6

Die Bewegungen kann man im Prinzip in zwei Arten unterteilen, wobei die beschleunigten noch einmal unterteilbar sind (Abb. 38.10).

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Seite 6: Andromeda

In einige Milliarden Jahren wird unsere Galaxis mit dem Andromeda-Nebel zusammenstoßen. In dieser spekulativen Simulation verpassen sich die Milchstraße und der Andromedanebel (M 31) um 60 000 Lichtjahre – ohne zu kollidieren. Aber die komplexen Gravitationskräfte zwischen den einzelnen Teilen der Galaxien verzerren die Sterninseln und bringen Gezeitenbrücken und -schweife hervor. Das führt dazu, dass sich die beiden Spiralen im nächsten Umlauf durchdringen und letztendlich eine einzelne, große, elliptische Galaxie bilden.

© John Dubinski, Quelle: http://www.galaxydynamics.org

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Seite 6: Zukünftiger Nachthimmel

Dieses Video zeigt, wie sich der Nachthimmel über die nächsten paar Milliarden Jahre verändert, wenn der Andromedanebel auf uns zu und zunächst am Milchstraßensystem vorbei fliegt. Kommt es schließlich zur Kollision, wird das Sonnensystem aus seiner momentan kreisförmigen Orbit um das Zentrum der Galaxis auf einen stark elliptische Bahn geworfen. Von dieser Warte aus werden unsere Nachkommen dann das Verschmelzen der beiden Spiralen zu einer einzigen großen Ellipse beobachten .

© John Dubinski, Quelle: http://www.galaxydynamics.org

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Seite 7

Unsere Milchstraße und der Andromedanebel bewegen sich unbeschleunigt mit 150 km/s aufeinander zu und sind daher gleichberechtigte Inertialsysteme (Abb. 38.15). Computersimulationen zeigen, dass in vier bis zehn Milliarden Jahren die beiden Galaxien möglicherweise kollidieren und miteinander verschmelzen werden.

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Seite 7

Kollision der Galaxien NGC 2207 und IC 2163, die etwa 144 Millionen Jahre von der Erde entfernt sind.

Quelle: NASA

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Seite 7

Die Kollision der Galaxien NGC 4038 und NGC 4039, etwa 89 Millionen Lichtjahre entfernt.

Quelle: NASA

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Seite 8

Bis Anfang des 20. Jh. stellte man sich vor, dass der Äther im gesamten Universum ruht (Abb. 38.17). Die Erde würde sich auf ihrer Bahn durch den Äther bewegen und es müsste ein Ätherwind zu messen sein!

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Seite 9

So sieht das Interferenzbild aus, das beim Michelson-Morley-Experiment entsteht.

Foto: Alex Gude

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Seite 9

Link zu einer Seite, auf der man mehr über den Aufbau des Michelson-Morley-Experiments erfährt (inklusive Animation des Versuchs von Michelson und Morley).

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Seite 9

Originalskizze des Michelson-Morley-Experiments, von Michelson selbst gezeichnet.

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