Astronomie: die kosmische Perspektive
Gespeichert in:
| 1. Verfasser: | |
|---|---|
| Weitere Verfasser: | |
| Format: | Buch |
| Sprache: | German English |
| Veröffentlicht: |
München [u.a.]
Pearson Studium
2010
|
| Ausgabe: | 5., aktualisierte Aufl. |
| Schriftenreihe: | Ph - Physik
|
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | Auflagenzählung bezieht sich auf die engl. Orig.-Ausg. - CD-ROM-Beil. enth.: Planetariumssoftware SkyGazer Educational-Edition. - Hier auch später erschienene, unveränderte Nachdr. |
| Beschreibung: | XXXIX, 1162 S. zahlr. Ill., graph. Darst. 29 cm 1 CD-ROM (12 cm), 1 Faltblatt |
| ISBN: | 9783827373601 |
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Inhaltsverzeichnis
Vorwort
XXI
Kapitel 1 Unser Platz im Universum 2
Lernziele. 3
1.1 Unser heutiges Bild vom Universum. 4
Wo ist unser Platz im Universum?. 4
Wie sind wir entstanden?. 8
Woher wissen wir, wie das Universum früher aussah?. 10
Können wir das gesamte Universum sehen?. 11
1.2 Maßstäbe im Universum. 13
Wie groß ist die Erde, verglichen mit unserem Sonnensystem?. 13
Wie weit sind die Sterne entfernt?. 16
Wie groß ist die Milchstraße?. 18
Wie groß ist das Universum?. 18
Wie lässt sich unsere Lebensspanne mit dem Alter des Universums
vergleichen?. 19
1.3 Raumschiff Erde. 19
Wie bewegt sich die Erde in unserem Sonnensystem?. 19
Wie bewegt sich unser Sonnensystem durch die Milchstraße?. 21
Wie bewegen sich Galaxien durch das Universum?. 24
Stehen wir jemals still?. 27
1.4 Das Menschheitsabenteuer Astronomie. 27
Wie hat die astronomische Forschung die menschliche Geschichte beeinflusst? . 27
Überblick. 29
Zusammenfassung . 29
Aufgaben und Übungen. 31
Weitere Medien. 34
Kapitel 2 Entdecken Sie das Universum selbst
зб
Lernziele. 37
2.1 Muster am Nachthimmel. 38
Der Anblick des Universums von der Erde aus. 38
Warum gehen Sterne auf und unter?. 43
Warum hängen die sichtbaren Sternbilder von der
geografìschen
Breite
und der Jahreszeit ab?. 45
2.2 Die Ursache der Jahreszeiten. 48
Was verursacht die Jahreszeiten?. 48
Wie legen wir den Ablauf der Jahreszeiten fest?. 50
Wie verändert sich die Orientierung der Erdachse im Lauf der Zeit?. 53
2.3 Der Mond: Unser ständiger Begleiter. 55
Warum gibt es Mondphasen?.,. 56
Was verursacht Finsternisse?. 59
2.4 Das Planetenrätsel der Antike. 64
Weshalb war die Planetenbewegung am Himmel einst so rätselhaft?. 65
Warum lehnten die alten Griechen die richtige Erklärung für die
Planetenbewegung ab?. 66
Überblick. 69
Zusammenfassung. 69
Aufgaben und Übungen. 71
Weitere Medien. 74
Kapitel 3 Astronomie als Wissenschaft 76
Lernziele. 77
3.1 Die historischen Wurzeln der Naturwissenschaften. 78
Inwiefern denken alle Menschen wissenschaftlich?. 78
Welchen Nutzen hatten astronomische Beobachtungen für die
frühen Gesellschaften?. 79
Was haben antike Kulturen in der Astronomie erreicht?. 80
3.2 Naturwissenschaft im antiken Griechenland. 88
Warum führt die moderne Wissenschaft ihre Anfänge auf
Griechenland zurück?. 89
Wie haben die Griechen die Planetenbewegung erklärt?. 90
Wie wurde die griechische Wissenschaft über die Jahrhunderte hinweg bewahrt?. . . 93
3.3 Die Kopernikanische Wende. 94
Wie haben
Kopernikus,
Brahe
und
Kepler
das geozentrische
Weltbild angefochten?. 94
Wie lauten die drei Kepler'schen Gesetze der Planetenbewegung?. 98
Wie hat Galilei die Kopernikanische Wende untermauert?. 99
3.4 Das Wesen der Wissenschaft. 103
Wie können wir Wissenschaft von Nichtwissenschaft unterscheiden?. 104
Was ist eine wissenschaftliche Theorie?. 111
3.5 Astrologie. 112
Wie unterscheiden sich Astrologie und Astronomie?. 112
Hat die Astrologie eine naturwissenschaftliche Grundlage?. 114
Überblick. 116
Zusammenfassung. 116
Aufgaben und Übungen. 118
Weitere Medien. 121
Kapitel S1 Zeitmessung und Navigation anhand der Sterne 124
Lernziele. 125
51.1 Astronomische Zeiträume. 126
Wie definieren wir Tag, Monat, Jahr und
planetare LJmlaufzeiten?
. 126
Wie bestimmen wir die Tageszeit?. 132
Wann und warum gibt es Schaltjahre?. 135
51.2 Himmelskoordinaten und Bewegungen am Himmel. 135
Wie stellen wir den Ort von Objekten an der Himmelskugel fest?. 137
Wie bewegen sich die Sterne am Himmel über uns?. 142
Wie bewegt sich die Sonne am Himmel über uns?. 145
Si.
3 Grundlagen der Navigation nach den Sternen. 149
Wie können Sie Ihren Breitengrad bestimmen?. 149
Wie können Sie Ihren Längengrad bestimmen?. 150
Überblick. 153
Zusammenfassung. 153
Aufgaben und Übungen. 155
Weitere Medien. 158
Kapitel 4 Wie das Universum funktioniert:
Bewegung, Energie und Schwerkraft verstehen 162
Lernziele. 163
4.1 Bewegungen: Beispiele aus dem Alltag. 164
Wie beschreiben wir Bewegungen?. 164
Wie unterscheiden sich Masse und Gewicht?. 167
4.2 Die Newton'schen Bewegungsgesetze. 169
Wie hat Newton unser Verständnis des Universums verändert?. 170
Wie lauten die drei Newton'schen Bewegungsgesetze?. 171
4.3 Erhaltungssätze in der Astronomie. 174
Warum bewegen sich Objekte mit gleichförmiger Geschwindigkeit,
wenn keine Kräfte auf sie wirken?. 174
Was lässt Planeten rotieren und um die Sonne kreisen?. 175
Woher haben Objekte ihre Energie?. 176
4.4 Das allgemeine Gravitationsgesetz. 182
Was bestimmt die Stärke der Schwerkraft?. 182
Wie erweitert das Newton'sche Gravitationsgesetz die Kepler'schen Gesetze?. 183
4.5 Umlaufbahnen, Gezeiten und Gravitationsbeschleunigung. 187
Wie können wir Umlaufbahnen anhand von Schwerkraft-
und Energiegesetzen verstehen?. 187
Wie verursacht die Schwerkraft Gezeiten?. 189
Warum fallen alle Objekte mit derselben Geschwindigkeit?. 194
Überblick. 196
Zusammenfassung. 196
Aufgaben und Übungen. 198
Weitere Medien. 202
Kapitel 5 Licht und Materie:
Die Botschaften aus dem Kosmos entschlüsseln 204
Lernziele. 205
5.1 Licht im Alltag. 206
Wie nehmen wir Licht wahr?. 206
Wie treten Licht und Materie in Wechselwirkung?. 207
5.2 Eigenschaften des Lichts. 209
Was ist Licht?. 209
Was ist das elektromagnetische Spektrum?. 213
5.3 Eigenschaften der Materie. 216
Welche Struktur hat Materie?. 216
Welche Aggregatzustände der Materie gibt es?. 219
Wie wird Energie in Atomen gespeichert?. 222
5.4 Vom Licht lernen. 224
Was sind die drei Grundarten von Spektren?. 225
Wie erkennen wir anhand von Licht, woraus die Dinge bestehen?. 226
Wie kann uns Licht etwas über die Temperaturen der Planeten
und Sterne sagen?. 229
Wie interpretieren wir ein reales Spektrum?. 231
5.5 Die Doppier-Verschiebung. 234
Wie kann uns Licht etwas über die Geschwindigkeit eines fernen
Objekts sagen?. 234
Wie kann uns Licht etwas über die Rotationsgeschwindigkeit eines
fernen Objekts sagen?. 236
Überblick. 238
Zusammenfassung. 238
Aufgaben und Übungen. 240
Weitere Medien. 245
Kapitel 6 Teleskope: Tore der Entdeckung 246
Lernziele. 247
6.1 Augen und Kameras: Lichtsensoren des Alltags. 248
Wie sieht das Auge?. 248
Wie zeichnen wir Bilder auf?. 250
6.2 Riesige Augen: Teleskope. 251
Was sind die beiden wichtigsten Merkmale eines Teleskops?. 251
Was sind die beiden wichtigsten Teleskoparten?. 253
Wie nutzen Astronomen ihre Teleskopen?. 257
6.3 Teleskope und die Atmosphäre. 260
Wie beeinflusst die Erdatmosphäre bodengestützte Beobachtungen?. 261
Warum bringen wir Teleskope in den Weltraum?. 264
6.4 Teleskope und Technik. 265
Wie beobachten wir unsichtbares Licht?. 266
Wie arbeiten mehrere Teleskope zusammen?. 270
Überblick. 2 73
Zusammenfassung. 273
Aufgaben und Übungen. 274
Weitere Medien. 278
Kapitel 7 Unser Sonnensystem 282
Lernziele. 283
7.1 Die Untersuchung des Sonnensystems. 284
Wie sieht das Sonnensystem aus?. 284
Was lehrt uns der Vergleich der Planeten miteinander?. 285
Welche sind die wichtigsten Eigenschaften der Sonne und der Planeten?. 288
7.2 Gesetzmäßigkeiten im Sonnensystem. 303
Welche Merkmale des Sonnensystems bieten Hinweise auf seine Entstehung? . 303
7.3 Die Erkundung des Sonnensystems mit Raumsonden. 307
Wie arbeiten Robotersonden?. 307
Überblick. 313
Zusammenfassung. 313
Aufgaben und Übungen. 314
Weitere Medien. 317
Kapitel 8 Die Entstehung des Sonnensystems 320
Lernziele. 321
8.1 Auf der Suche nach dem Anfang. 322
Welche Eigenschaften unseres Sonnensystems
muss
eine Theorie
seiner Entstehung erklären können?. 322
Welche Theorie erklärt die Eigenschaften unseres Sonnensystems am besten?. 323
8.2 Die Geburt des Sonnensystems. 324
Woher stammt das Sonnensystem?. 324
Weshalb gibt es regelmäßige Bewegungsmuster in unserem Sonnensystem?. 325
8.3 Die Entstehung der Planeten. 328
Warum gibt es zwei Hauptgruppen der Planeten?. 328
Wie sind die terrestrischen Planeten entstanden?. 329
Wie sind die jovianischen Planeten entstanden?. 331
Was hat die Ära der Planetenentstehung beendet?. 332
8.4 Nach der Planetenentstehung. 333
Woher stammen Asteroiden und Kometen?. 334
Wie können wir die Ausnahmen von den Regeln erklären?. 335
Wie können wir die Existenz unseres Monds erklären?. 336
Konnte nur unser Sonnensystem entstehen?. 338
8.5 Das Alter des Sonnensystems. 338
Wie zeigt Radioaktivität das Alter eines Objekts an?. 338
Wann sind die Planeten entstanden?. 342
Überblick. 343
Zusammenfassung. 343
Aufgaben und Übungen. 345
Weitere Medien. 348
Kapitel 9 Planetare Geologie:
Die Erde und die anderen terrestrischen Planeten 350
Lernziele. 351
9.1 Der Zusammenhang zwischen dem Planeteninneren und der Oberfläche. 352
Wie sehen terrestrische Planeten im Inneren aus?. 354
Was verursacht geologische Aktivität?. 357
Warum erzeugt das Innere mancher Planeten ein Magnetfeld?. 360
9.2 Die Struktur von Planetenoberflächen. 363
Welche Prozesse bestimmen die Oberflächeneigenschaften eines Planeten?. 363
Warum haben die terrestrischen Planeten eine unterschiedliche
geologische Geschichte?. 368
Wie zeigen Einschlagskrater das geologische Alter einer Oberfläche an?. 370
9.3 Die Geologie von Mond und Merkur. 372
Welche geologischen Prozesse haben den Mond geformt?. 372
Welche geologischen Prozesse haben Merkur geformt?. 375
9.4 Die Geologie des Mars. 377
Warum sind Marsianer so populär?. 377
Welche sind die wichtigsten geologischen Merkmale des Mars?. 378
Aufgrund welcher geologischen Belege wissen wir,
dass
es früher
Wasser auf dem Mars gab?. 380
9.5 Die Geologie der Venus. 384
Welche sind die wichtigsten geologischen Merkmale der Venus?. 384
Hat die Venus Plattentektonik?. 386
9.6 Die einzigartige Geologie der Erde. 386
Woher wissen wir,
dass
sich die Erdoberfläche bewegt?. 387
Wie wird die Erdoberfläche durch die Plattentektonik verändert?. 389
War die Geologie der Erde bei ihrer Entstehung bereits festgelegt?. 394
Überblick. 396
Zusammenfassung. 396
Aufgaben und Übungen. 399
Weitere Medien. 403
Kapitel 10 Planetare Atmosphären:
Die Erde und die anderen terrestrischen Himmelskörper 406
Lernziele. 407
10.1 Grundlagen der Atmosphärenphysik. 408
Was ist eine Atmosphäre?. 410
Wie heizt der Treibhauseffekt einen Planeten auf?. 413
Warum verändern sich die Eigenschaften der Atmosphäre mit der Höhe?. 417
10.2 Wetter und Klima. 423
Was verursacht Wind und Wetter?. 423
Welche Faktoren können langfristige Klimaänderungen verursachen?. 427
Wie gewinnt oder verliert ein Planet atmosphärische Gase?. 429
10.3 Die Atmosphären von Mond und Merkur. 433
Haben Mond und Merkur überhaupt eine Atmosphäre?. 433
10.4 Die Marsatmosphäre und ihre Geschichte. 434
Wie sieht der Mars heute aus?. 435
Warum hat sich der Mars verändert?. 438
10.5 Die Venusatmosphäre und ihre Geschichte. 440
Wie sieht die Venus heute aus?. 440
Warum wurde die Venus so heiß?. 441
10.6 Die einzigartige Atmosphäre der Erde. 444
Was macht die Erdatmosphäre so außergewöhnlich?. 444
Warum ist die Erdatmosphäre relativ stabil?. 446
Wie verändern menschliche Aktivitäten unseren Planeten?. 450
Überblick. 455
Zusammenfassung. 455
Aufgaben und Übungen. 457
Weitere Medien. 462
Kapitel
11
Jovianische Planeten
464
Lernziele. 465
11.1 Eine andere Art von Planet. 466
Sind alle jovianischen Planeten gleich?. 467
Wie sieht das Innere jovianischer Planeten aus?. 471
Welches Wetter herrscht auf den jovianischen Planeten?. 474
Haben jovianische Planeten Magnetosphären wie die Erde?. 480
11.2 Eine Fülle an Welten: Satelliten aus Eis und Fels. 482
Welche Arten von Monden umkreisen die jovianischen Planeten?. 482
Warum sind die Galilei'schen Monde des Jupiters geologisch so aktiv?. 484
Was ist an Titan und anderen großen Monden des äußeren Sonnensystems
so bemerkenswert?. 490
Warum sind kleine Eismonde geologisch aktiver als kleine Planeten
aus Gestein?. 495
11.3 Die Ringe der jovianischen Planeten. 496
Wie sehen die Saturnringe aus?. 496
Wie sehen die Ringsysteme anderer jovianischer Planeten im Vergleich
zu den Saturnringen aus?. 498
Warum haben die jovianischen Planeten Ringe?. 499
Überblick. 501
Zusammenfassung. 501
Aufgaben und Übungen. 503
Weitere Medien. 507
Kapitel 12 Asteroiden, Kometen und Zwergplaneten:
Ihre Eigenschaften, Umlaufbahnen und Einschläge
sos
Lernziele. 509
12.1 Asteroiden und Meteorite. 510
Was sind Asteroiden?. 510
Warum gibt es einen Asteroidengürtel?. 514
Woher kommen Meteorite?. 516
12.2 Kometen. 519
Was sind Kometen?. 520
Woher kommen Kometen?. 526
12.3 Pluto: Kein Außenseiter mehr. 527
Wie groß kann ein Komet werden?. 528
Was kennzeichnet die großen Objekte des Kuiper-Gürtels?. 529
Sind Pluto und
Eris
Planeten?. 532
12.4 Kosmische Kollisionen: Kleine Körper kontra Planeten. 533
Haben wir jemals einen großen Einschlag beobachtet?. 533
Hat ein Einschlag die Dinosaurier ausgerottet?. 534
Ist das Einschlagsrisiko eine echte Gefahr oder wird es nur von den
Medien aufgebauscht?. 537
Wie beeinflussen die jovianischen Planeten Einschlagsraten und das Leben
auf der Erde?. 539
Überblick. 541
Zusammenfassung. 541
Aufgaben und Übungen. 543
Weitere Medien. 546
Kapitel 13 Andere Planetensysteme:
Die neuen Erkenntnisse über ferne Planeten 54s
Lernziele. 549
13.1 Extrasolare Planeten entdecken. 550
Warum ist das Entdecken von Planeten bei anderen Sternen so schwierig?. 551
Wie entdecken wir Planeten bei anderen Sternen?. 551
13.2 Eigenschaften extrasolarer Planeten. 565
Was wissen wir über extrasolare Planeten?. 565
Der Vergleich extrasolarer Planeten mit den Planeten unseres Sonnensystems. 571
13.3 Die Entstehung anderer Sonnensysteme. 573
Wie lassen sich die überraschenden Umlaufbahnen vieler extrasolarer
Planeten erklären?. 574
Müssen wir die Theorie der Entstehung unseres Sonnensystems überdenken?. 575
13.4 Auf der Suche nach neuen Welten. 576
Wie suchen wir nach erdähnlichen Planeten?. 576
Überblick. 579
Zusammenfassung. 580
Aufgaben und Übungen. 581
Weitere Medien. 586
S2 Raum und Zeit 590
Lernziele. 591
52.1 Einsteins Revolution. 592
Was sind die Grundelemente der speziellen Relativitätstheorie?. 593
Was ist an der Relativitätstheorie „relativ"?. 594
52.2 Relative Bewegung. 596
Wie hat Einstein über Bewegung gedacht?. 596
Warum ist die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit so überraschend?. 597
Warum können wir die Lichtgeschwindigkeit niemals erreichen?. 600
52.3 Die Realität von Raum und Zeit. 602
Wie beeinflusst die Relativitätstheorie unsere Vorstellung von Raum und Zeit?. 602
Treten die von der Relativitätstheorie vorhergesagten Effekte wirklich auf?. 609
52.4 Eine neue Betrachtungsweise. 614
Wie können wir die Relativitätstheorie verstehen?. 614
Ermöglicht die Relativitätstheorie Reisen zu den Sternen?. 615
Überblick. 618
Zusammenfassung. 618
Aufgaben und Übungen. 620
Weitere Medien. 625
Kapitel S3 Raumzeit und Gravitation 626
Lernziele. 627
S3.1 Einsteins zweite Revolution. 628
Was sind die wichtigsten Aussagen der allgemeinen Relativitätstheorie?. 629
Ist jede Bewegung relativ?. 629
53.2 Die Raumzeit verstehen. 632
Was ist Raumzeit?. 632
Was versteht man unter gekrümmter Raumzeit?. 636
53.3 Ein neues Bild der Gravitation. 640
Was ist Gravitation?. 640
Was ist ein Schwarzes Loch?. 642
Wie beeinflusst die Gravitation die Zeit?. 644
53.4 Prüfen der allgemeinen Relativitätstheorie. 645
Wie können wir die Vorhersagen der allgemeinen Relativitätstheorie prüfen?. 645
Was sind Gravitationswellen?. 649
53.5 Hyperspace, Wurmlöcher und Warp-Antrieb. 650
Wo hört Wissenschaft auf und wo beginnt
Science-Fiction?
. 650
53.6 Ein letztes Wort. 652
Wie hat die Relativitätstheorie unsere Vorstellung von Raum und Zeit verändert?. . 652
Überblick. 653
Zusammenfassung. 653
Aufgaben und Übungen. 655
Weitere Medien. 660
Kapitel S4 Bausteine des Universums 662
Lernziele. 663
54.1 Die Quantenrevolution. 664
Wie hat die Quantenrevolution unsere Welt verändert?. 664
54.2 Elementare Teilchen und Kräfte. 665
Welche wichtigen Eigenschaften haben subatomare Teilchen?. 666
Welche elementaren Bausteine der Materie gibt es?. 667
Welche fundamentalen Kräfte gibt es in der Natur?. 669
54.3 Unscharfe und Verbote im Bereich der Quanten. 671
Was besagt die Unschärferelation?. 673
Was besagt das Ausschlussprinzip?. 676
54.4 Wichtige Quanteneffekte in der Astronomie. 678
Welchen Einfluss haben Teilcheneffekte auf besondere Sternarten?. 678
Weshalb ist das Tunneln von Teilchen für das Leben auf der Erde so wichtig?. 681
Wie leer ist der leere Raum?. 682
Leben Schwarze Löcher ewig?. 683
Überblick. 685
Zusammenfassung. 685
Aufgaben und Übungen. 687
Weitere Medien. 691
Kapitel 14 Unser Stern - die Sonne 694
Lernziele. 695
14.1 Ein genauerer Blick auf die Sonne. 696
Warum war die Energiequelle der Sonne solch ein großes Rätsel?. 696
Warum scheint die Sonne?. 697
g
.
6УУ
14.2 Der kosmische Schmelztiegel. 701
Wie läuft die Kernfusion in der Sonne ab?. 702
Wie kommt die Fusionsenergie aus der Sonne heraus?. 706
Woher kennen wir die Abläufe in der Sonne?. 709
14.3 Die Verbindung zwischen Sonne und Erde. 712
Was ist die Ursache der Sonnenaktivität?. 712
Wie beeinflusst die Sonnenaktivität das menschliche Leben?. 716
Wie verändert sich die Sonnenaktivität mit der Zeit?. 717
Überblick. 721
Zusammenfassung. 721
Aufgaben und Übungen. 723
Weitere Medien. 727
Kapitel 15 Ein genauer Blick auf die Sterne 728
Lernziele. 729
15.1 Eigenschaften der Sterne. 730
Wie messen wir die Leuchtkraft von Sternen?. 730
Wie messen wir die Temperatur von Sternen?. 737
Wie messen wir die Masse von Sternen?. 741
15.2 Systematik von Sternen. 745
Was ist ein Hertzsprung-Russell-Diagramm?. 745
Welche Bedeutung hat die Hauptreihe?. 748
Was sind Riesen, Überriesen und Weiße Zwerge?. 751
Warum verändern sich die Eigenschaften mancher Sterne?. 752
15.3 Sternhaufen. 753
Welche zwei Arten von Sternhaufen gibt es?. 753
Wie messen wir das Alter von Sternhaufen?. 754
Überblick. 756
Zusammenfassung. 756
Aufgaben und Übungen. 758
Weitere Medien. 762
Kapitel 16 Sternentstehung 764
Lernziele. 765
16.1 Die Geburtsorte der Sterne. 766
Wo entstehen die Sterne?. 766
Warum entstehen Sterne?. 770
16.2 Stadien der Sternentstehung. 777
Wodurch wird die Kontraktion einer Wolke, in der ein Stern entsteht, gebremst? . . 777
Welche Rolle spielt die Rotation bei der Sternentstehung?. 778
Wie setzt in einem neu entstandenen Stern die Kernfusion ein?. 780
16.3 Massen neu entstandener Sterne. 783
Welche Minimalmasse kann ein neu entstandener Stern haben?. 783
Welche Maximalmasse kann ein neu entstandener Stern haben?. 785
Welche Massen haben neu entstandene Sterne üblicherweise?. 786
Überblick. 787
Zusammenfassung. 787
Aufgaben und Übungen. 789
Weitere Medien. 793
Kapitel 17 Sternenstaub 794
Lernziele. 795
17.1 Entwicklung im Gleichgewicht. 796
Wie beeinflusst die Masse eines Sterns seine Kernfusion?. 796
17.2 Die Entwicklung eines massearmen Sterns. 798
Welche Entwicklungsstadien durchläuft ein massearmer Stern?. 798
Wie stirbt ein massearmer Stern?. 803
17.3 Die Entwicklung eines massereichen Sterns. 806
Welche Entwicklungsstadien durchläuft ein massereicher Stern?. 807
Wie erzeugen massereiche Sterne die für das Leben notwendigen Elemente?. 809
Wie stirbt ein massereicher Stern?. 812
17.4 Die Rolle von Masse und Massenaustausch. 816
Wie bestimmt die Masse eines Sterns seine Entwicklungsgeschichte?. 816
Wie unterscheidet sich das Leben von Sternen mit engen Begleitern
von dem alleinstehender Sterne?. 817
Überblick. 820
Zusammenfassung. 820
Aufgaben und Übungen. 822
Weitere Medien. 824
Kapitel 18 Der Friedhof der Sterne 826
Lernziele. 827
18.1 Weiße Zwerge. 828
Was ist ein Weißer Zwerg?. 828
Was geschieht mit einem Weißen Zwerg in einem engen Doppelsternsystem?. 830
18.2 Neutronensterne. 833
Was ist ein Neutronenstern?. 833
Wie wurden Neutronensterne entdeckt?. 835
Was geschieht mit einem Neutronenstern in einem engen Doppelsternsystem? . 837
18.3 Schwarze Löcher: Der endgültige Sieg der Schwerkraft. 838
Was ist ein Schwarzes Loch?. 839
Wie wäre es, wenn wir ein Schwarzes Loch besuchen könnten?. 841
Gibt es Schwarze Löcher wirklich?. 844
18.4 Der Ursprung der Gammabursts. 847
Woher kommen Gammabursts?. 847
Was verursacht Gammabursts?. 848
Überblick. 850
Zusammenfassung. 850
Aufgaben und Übungen. 852
Weitere Medien. 857
іУ
Unsere uaiaxis, die luiilchstratfe 860
Lernziele. 861
19.1 Der Blick auf die Milchstraße. 862
Wie sieht unsere Galaxis aus?. 862
Wie bewegen sich die Sterne in unserer Galaxis?. 864
19.2 Galaktisches Recycling. 868
Wie wird Gas in unserer Galaxis recycelt?. 869
Wo bilden sich üblicherweise Sterne in unserer Galaxis?. 877
19.3 Die Geschichte unserer Milchstraße. 881
Welche Hinweise auf die Geschichte der Galaxis bieten die Sterne des
Halos?
. 881
Wie ist unsere Galaxis entstanden?. 882
19.4 Das geheimnisvolle galaktische Zentrum. 884
Was befindet sich im Zentrum unserer Galaxis?. 885
Überblick. 887
Zusammenfassung. 887
Aufgaben und Übungen. 888
Weitere Medien. 892
Kapitel 20 Galaxien und die Grundlagen der
modernen Kosmologie 894
Lernziele. 895
20.1 Sterneninseln. 896
Wie hängt die Galaxienentwicklung mit der Geschichte des Universums
zusammen?. 896
Welche drei Arten von Galaxien gibt es?. 898
Welche Gruppen bilden Galaxien?. 902
20.2 Messung der Galaxienentfernung. 902
Wie messen wir die Entfernung von Galaxien?. 903
20.3 Das Hubble'sche Gesetz. 908
Wie konnte
Hubble
beweisen,
dass
Galaxien weit außerhalb der Milchstraße
liegen?. 908
Was ist das Hubble'sche Gesetz?. 911
Was sagen Entfernungsmessungen über das Alter des Universums aus?. 914
Wie beeinflusst die Expansion des Universums unsere Entfernungsmessungen? . . . 917
Überblick. 920
Zusammenfassung. 920
Aufgaben und Übungen. 922
Weitere Medien. 926
Kapitel 21 Galaxienentwicklung 928
Lernziele. 929
21.1 Der Blick zurück durch die Zeit. 930
Wie können wir die Entwicklungsgeschichten von Galaxien beobachten?. 930
Wie sind Galaxien entstanden?. 932
21.2 Die Entwicklung von Galaxien. 933
Warum unterscheiden sich Galaxien voneinander?. 933
Was sind Starbursts?. 938
21.3
Quasare
und andere aktive galaktische Kerne. 940
Was sind Quasare?. 941
Weiche Energiequelle haben Quasare und andere aktive galaktische Kerne?. 945
Gibt es supermassereiche Schwarze Löcher wirklich?. 947
Wie können wir mittels Quasaren das Gas zwischen den Galaxien beobachten? . . . 950
Überblick. 952
Zusammenfassung. ,. 952
Aufgaben und Übungen. 953
Weitere Medien. 957
Kapitel 22 Dunkle Materie, Dunkle Energie und das Schicksal
des Universums 958
Lernziele. 959
22.1 Unsichtbare Einflüsse im Kosmos. 960
Was verstehen wir unter Dunkler Materie und Dunkler Energie?. 961
22.2 Hinweise auf die Dunkle Materie. 962
Welche Hinweise gibt es auf Dunkle Materie in Galaxien?. 962
Welche Hinweise auf Dunkle Materie gibt es in Galaxienhaufen?. 966
Gibt es Dunkle Materie wirklich?. 971
Woraus könnte die Dunkle Materie bestehen?. 973
22.3 Die Entstehung von Strukturen. 975
Welche Rolle spielt die Dunkle Materie bei der Galaxienentstehung?. 975
Wie sehen die größten Strukturen im Universum aus?. 977
22.4 Das Schicksal des Universums. 980
Wird die Expansion des Universums ewig weitergehen?. 980
Beschleunigt sich die Expansion des Universums?. 981
Überblick. 985
Zusammenfassung. 988
Aufgaben und Übungen. 989
Weitere Medien. 992
Kapitel 23 Der Anbeginn der Zeit 994
Lernziele. 995
23.1 Der Urknall. 996
Welche Bedingungen herrschten im frühen Universum?. 996
Wie verlief der Urknalltheorie zufolge die Geschichte des Universums?. 999
23.2 Belege für den Urknall. 1006
Wie beobachten wir die vom Urknall zurückgebliebene Strahlung?. 1006
Wie belegen die Elementhäufigkeiten die Urknalltheorie?. 1010
23.3 Der Urknall und die Inflation. 1013
Welche Eigenschaften des Universums konnte die Urknalltheorie ursprünglich
nicht erklären?. 1013
Wie erklärt die Inflation diese Eigenschaften des Universums?. 1013
Wie können wir die Inflation überprüfen?. 1017
23.4 Den Urknall selbst beobachten. 1019
Warum ist die Schwärze des Nachthimmels ein Beleg für den Urknall?. 1019
Überblick. 1022
Zusammenfassung. 1022
Aufgaben und Übungen. 1024
Weitere Medien. 1029
Kapitel 24 Leben im Universum 1032
Lernziele. 1033
24.1 Leben auf der Erde. 1034
Wann entstand das Leben auf der Erde?. 1035
Wie entstand das Leben auf der Erde?. 1038
Was sind die Grundvoraussetzungen des Lebens?. 1044
24.2 Leben im Sonnensystem. 1045
Gibt es Leben auf dem Mars?. 1045
Gibt es Leben auf Europa oder anderen Jupitermonden?. 1048
24.3 Leben bei anderen Sternen. 1049
Wie wahrscheinlich sind bewohnbare Planeten? . 1049
Sind erdähnliche Planeten eher selten oder häufig?. 1051
24.4 Die Suche nach außerirdischer Intelligenz. 1054
Wie viele Zivilisationen gibt es da draußen?. 1054
Wie funktioniert SETI?. 1058
24.5 Interstellare Flüge und ihre Auswirkungen auf die Zivilisation. 1059
Wie schwierig sind interstellare Flüge?. 1059
Wo stecken die Außerirdischen?. 1062
Überblick. 1065
Zusammenfassung. 1065
Aufgaben und Übungen. 1067
Weitere Medien. 1071
Anhang 1075
A
Häufig benötigte Konstanten. 1076
В
Nützliche Formeln. 1077
С
Ein wenig Mathematik. 1078
D
Das Periodensystem. 1085
E
Planetendaten. 1086
F Sterndaten
. 1092
G
Galaxiendaten. 1094
H
Ausgewählte astronomische Websites. 1098
I
Sternbildnamen. 1101
J
Sternkarten. 1103
К
Piktogramme. 1108
L
Glossar. 1110
M
Index. 1135
N Abbildungsnachweis. 1159 |
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