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SS2013 Astronomie für Nicht-Physiker: Fendt/Fohlmeister/Just 1
Astronomie für Nicht-Physiker
Vorlesungsplan 18.4. Astronomie heute: Just, Fendt
25.4. Sonne, Erde, Mond: Fohlmeister
2.5. Das Planetensystem: Fohlmeister
16.5. Teleskope, Bilder, Daten: Fendt
23.5. Geschichte der Astronomie: Just
6.6. Sterne - Zustandsgrößen: Fendt
13.6. Sterne - Entwicklung: Fendt
20.6. Die Milchstraße: Just
27.6. Astrochemie und Leben: Fendt
4.7. Galaxien: Just
11.7. Aktive Galaxien, Quasare und Schwarze Löcher: Fendt
18.7. Urknall und Expansion des Universums: Just
25.7. Weltmodelle: Just
1.8. Besuch MPIA/LSW und HdA: Fendt
Geschichte der Astronomie
Literatur
Geschichte der Astronomie F. Becker; BI
Wissenschaftsverlag, 1980
Astronomie vom Altertum bis heute J. Dorschner
et al.; Umschauverlag, Frankfurt, 1975
Geschichte der Astronomie von Herschel bis
Hertzsprung D.B. Herrmann; VEB Deutscher Verlag
der Wissenschaften, Berlin 1975
Skript von Prof. Schlüter (Kiel) http://www.astrophysik.uni-kiel.de/skripte/schlueter/gescha.pdf
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Kulturkreise
SS2013 Astronomie für Nicht-Physiker: Fendt/Fohlmeister/Just 3
~50000 v.Chr. Australiens Ureinwohner:
Nur Felszeichnungen (Astronomie?)
~3000 v.Chr.? Maya:
Hieroglyphen (Kalender)
Westeuropa/Nordamerika:
~2000 v.Chr. Steinzeit (Stonehenge)
~1600 v.Chr. Bronzezeit (Nebra)
~1300 Mittelalter (Lehrbuch Astronomie)
~1500 Neuzeit (Kopernikus - Hawking)
~4000 v.Chr. Ägypten:
Sonnenkalender (Papyrus)
~3000 v.Chr. China:
Sternkarten (Steintafeln)
~3000 v.Chr. Babylon:
Keilschrift (Tontafeln)
~800 n.Chr. Araber:
Observatorien (Bagdad)
~600 v.Chr. Griechen/Römer:
Astronomie (Almagest)
Kalenderstein Azteken
Himmelsscheibe Nebra
SS2013 Astronomie für Nicht-Physiker: Fendt/Fohlmeister/Just 4
Geschichte der Astronomie
Steinzeit
~2000 v.Chr. Stonehenge Observatorium
Sehr beindruckendes Bauwerk
Positionsmessungen von Sonne und Mond, Sonnenwende
Frühzeit
Quelle: Dorschner
SS2013 Astronomie für Nicht-Physiker: Fendt/Fohlmeister/Just 5
Bronzezeit
~1600 v.Chr. Nebra Himmelsscheibe
Fundort: Mittelberg, Sachsen-Anhalt (4.7.1999)
Bronzescheibe mit 30cm Durchmesser und Goldeinlagen
Vollmond
Mondsichel
Siebengestirn (Plejaden)
Sonnenbarke
Rechts (und links) Bögen
Zur Jahreszeitbestimmung
Ausrichtung am Brocken:
Sonnenuntergang zur
Sommersonnenwende
http://de.wikipedia.org/wiki/Himmelsscheibe_von_Nebra
SS2013 Astronomie für Nicht-Physiker: Fendt/Fohlmeister/Just 6
Babylon
Keilschrift auf Tontafeln (Sumerer)
Venus-Tafel (~1500 v.Chr.): Auf- und Untergangszeiten der
Venus über 21 Jahre
Quelle: Becker
SS2013 Astronomie für Nicht-Physiker: Fendt/Fohlmeister/Just 7
Babylon
Babylonischer Grenzstein mit astronomischen
Symbolen
Himmelsereignisse
Schicksal von Völkern
Beruhigung der Götter?
“gute” und “schlechte” Tage
Quelle: Dorschner
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Ägypten
Tempelinschriften, Papyrus
~4000 v.Chr.
Sonnenkalender
12 Monate a 30 Tage plus 5 Feiertage (Wandeljahr)
10-Tage-Woche
Siriussichtbarkeit im Morgengrauen: Ankunft der Nilflut
Parallel: Sirius-Jahr mit einem zusätzlichen Tag alle 4 Jahre
2 sich langsam verschiebende Kalender mit wandernden
Feiertagen etc.
Sothisperiode (Sothis = Sirius)
1460 Siriusjahre = 1461 Wandeljahre
Andere Aspekte der Astronomie hauptsächlich mythologisch
SS2013 Astronomie für Nicht-Physiker: Fendt/Fohlmeister/Just 9
Ägypten Inschriften am Tempel von Luxor
1300 v.Chr.: die Himmelgöttin 'Nut' trägt das Universum
Quelle: Becker
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Ägypten Tierkreis an der Decke im Tempel von Hathor in Dendera,
Ägypten
1. Jahrh. v.Chr.
Quelle: Dorschner
SS2013 Astronomie für Nicht-Physiker: Fendt/Fohlmeister/Just 11
China Steintafeln, Bücher
Keine wirklich alten Quellen; alles immer wieder neu
geschrieben und rückdatiert
~3000 v.Chr.
Lunisolarer Kalender: 28 Häuser des ‘Tierkreises', später
Unterteilung in Grade (1 Grad ist die tägliche Bewegung der
Sonne)
~1200 v.Chr.: gemeißelte Sternkarten
~ 700 v.Chr.:
Aufzeichnung von Kometen und Finsternissen
Berechnungsregeln für Mondfinsternisse
~ 0: “Drei-Zyklen-Kalender" von Liu Hsin:
vollständiges astronomisches Handbuch
1054 n.Chr.: Supernova im Sternbild Stier
(jetzt Krebsnebel)
http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2005/37/
SS2013 Astronomie für Nicht-Physiker: Fendt/Fohlmeister/Just 12
China Chinesische Sternkarte Quelle: Becker
SS2013 Astronomie für Nicht-Physiker: Fendt/Fohlmeister/Just 13
Geschichte der Astronomie
Indien: nur mythologische Spekulationen
Maya:
Pictographische (Bilder-)Schrift auf Steintafeln
613 v.Chr.:
Durchgehende Tageszählung ab
11.11.3373 v.Chr. (Spinden’sche Korrelation)
13. 8. 3114 v. Chr. (Thompson’sche Gleichung)
Anfang wahrscheinlich rückgerechnet
Baktun-Zyklus am 21.12.2012 13x vollständig
13 heilige Zahl, aber 20 Baktun = 1 Piktun usw.
Aufzeichnung von
Konjunktionen und Finsternissen
Sonne, Mond und Planetenbahnen
SS2013 Astronomie für Nicht-Physiker: Fendt/Fohlmeister/Just 14
Maya 200 – 600 n. Chr.: Ursprung der meisten
Inschriften
1200 n. Chr.: 'Codex Dresdensis‘
geschrieben in Maya Hieroglyphen auf
Mittelamerikanischem Papier, hergestellt
aus der inneren Rinde bestimmter Bäume
Teilweise astronomischer Natur (Finsternisse,
Venuszyklen).
Quelle: Dorschner
SS2013 Astronomie für Nicht-Physiker: Fendt/Fohlmeister/Just 15
Azteken
Vieles von den Mayas übernommen
Kalenderregeln
1479 n.Chr.: 'Stein der Sonne’
Kalenderstein (Basalt)
50 Jahre Herstellungsdauer
3.6 m Durchmesser
25 Tonnen Gewicht
Anthropologisches
Museum in Mexico City
Quelle: Becker
SS2013 Astronomie für Nicht-Physiker: Fendt/Fohlmeister/Just 16
Antike
Griechen:
Übernahme des babylonischen Wissens
Versuch, Sonne, Mond und Planeten durch gleichförmige
Kreisbewegungen zu erklären
600 v.Chr.:
Thales von Milet: Erde ist eine Kugel, Mond ist von der
Sonne beleuchtet
6. Jahrh. v.Chr.:
Pythagoras: Erde, Mond und Sonne kugelförmig, Erde dreht
sich
~500 v.Chr.:
Planetenbahnen durch Epizyklen beschrieben
384-322 v.Chr.:
Aristoteles: Nachweis der kugelförmigen Gestalt der Erde:
runder Schatten bei Finsternis auf dem Mond
SS2013 Astronomie für Nicht-Physiker: Fendt/Fohlmeister/Just 17
Antike 400 v.Chr.:
Demokrit: Milchstraße besteht aus unzähligen Sternen
265 v.Chr.: Aristarch von Samos: erste geometrische Bestimmung von
Mond- und Sonnengröße und ihren Distanzen (in Einheiten des Erddurchmessers); Mond auf 20% genau, Sonne viel zu klein (Faktor 16); er glaubte an die Bewegung der Erde um die Sonne
220 v.Chr.: Eratosthenes: Messung des Erdumfangs von 250000
Stadien (= 39690km) mit Hilfe der Höhe des Sonnenstandes in Alexandria und Syene (heute Assuan)
150 v.Chr.: Neuer Versuch von Hipparchos: Mondwerte gut,
Sonnenwerte immer noch um einen Faktor 9 zu klein
Sternkatalog bezogen auf die Ekliptik
Entdeckung der Präzession der Erdrotation
SS2013 Astronomie für Nicht-Physiker: Fendt/Fohlmeister/Just 18
Antike
150 n.Chr.:
Almagest von Ptolomäus (13 Bücher der Mathematischen
Zusammenstelllung, “Mathematikè Suntaxis”): Sammlung
des gesamten astronomischen Wissens der Antike –viele
Dinge basierten auf dem Werk von Hipparchos
Geozentrisches Weltbild
Römer
45 v.Chr.:
Julius Caesars Kalenderreform: Kalender nicht länger an die
Mondphasen gekoppelt
SS2013 Astronomie für Nicht-Physiker: Fendt/Fohlmeister/Just 19
Mittelalter
Araber:
Ptolomäisches Weltbild (geozentrisch) übernommen
825 und 1000: Observatorien in Baghdad und Kairo
10.Jahrhundert:
Al Sufi: Sternkatalog mit Helligkeiten (in Magnituden),
Entwicklung von Beobachtungsinstrumenten, sphärische
Trigonometrie
Europa:
13.Jahrhundert:
Übersetzung, Übernahme und Wiederentdeckung des
Weltbildes der griechischen Antike (über die Araber)
Johannes von Sacrobosco : Erstes abendländisches
Lehrbuch der Astronomie (Tractatus de Sphaera)
SS2013 Astronomie für Nicht-Physiker: Fendt/Fohlmeister/Just 20
Neuzeit
Die neue Weltordnung
Nikolaus Kopernikus & Tycho Brahe
(1473 – 1543) (1546 – 1601)
Quelle: Becker
SS2013 Astronomie für Nicht-Physiker: Fendt/Fohlmeister/Just 21
Geschichte der Astronomie
Nikolaus Kopernikus
1543: heliozentrisches Weltbild
Quelle: Dorschner
SS2013 Astronomie für Nicht-Physiker: Fendt/Fohlmeister/Just 22
Geschichte der Astronomie
Tycho Brahe
1572: Beobachtung der Supernova in Cassiopeia
1577: ‘Null-Parallaxenmessung' eines Kometen -> Kometen
außerirdisch
Extensive und präzise Beobachtung von Planeten
Basis für Keplers Werk
Eigenes Weltmodell zwischen Ptolomäus und Kopernikus
Sonne, Mond und Sternsphäre kreisen um die Erde
Die 5 Planeten kreisen um die Sonne
Papst Gregor XIII
1582: Kalenderreform
SS2013 Astronomie für Nicht-Physiker: Fendt/Fohlmeister/Just 23
Geschichte der Astronomie
Johannes Kepler (1571 – 1630)
1596: Buch ‘Mysterium cosmographicum’
Radien der 6 Planetensphären sind durch die 5 regelmäßigen
platonischen Körper verbunden
8-,20-,12-,4-,6-flächner zwischen Merkur, Venus, Erde, Mars,
Jupiter und Saturn
http://www.georgehart.com/virtual-polyhedra/kepler.html
SS2013 Astronomie für Nicht-Physiker: Fendt/Fohlmeister/Just 24
Geschichte der Astronomie 1609-1619: Keplergesetze
1. Kepler-Gesetz Die Planeten bewegen sich auf elliptischen
Bahnen, in deren einem Brennpunkt die Sonne steht.
2. Kepler-Gesetz Ein von der Sonne zum Planeten gezogener
"Fahrstrahl" überstreicht in gleichen Zeiten gleiche Flächen.
3. Kepler-Gesetz Die Quadrate der Umlaufzeiten zweier
Planeten verhalten sich wie die dritten Potenzen (Kuben) der
großen Bahnhalbachsen.
1627 'Tabulae Rudolphinae': Vorausberechnungen der
Planetenpositionen
Galileo Galilei (1564 – 1642)
1602: Theorie des ‘freien Falles’ und der ‘harmonsichen
Schwingung’
1609: Bau eines Fernrohres (Fortschritte bis heute)
Entdeckungen/Beobachtungen:
Mondgebirge, 4 Jupitermonde, Sonnenflecken, Saturn 3-
Gestirn (mit 2 Monden?), Venusphasen
SS2013 Astronomie für Nicht-Physiker: Fendt/Fohlmeister/Just 25
Geschichte der Astronomie
Christian Huygens:
1659: Entdeckung der Saturnringe (als Ringe!)
1673: erste brauchbare Pendeluhr
1684: Teleskope; Entdeckung des Saturnmondes Titan
Ole Rømer:
1675 Bestimmung der Lichtgeschwindigkeit:
Unterschiede in der Periode der Jupitermonde, wenn sich die
Erde auf den Jupiter zu bewegt bzw. von ihm weg bewegt
Isaac Newton (1642 – 1727)
1671: Konstruktion eines Spiegelteleskops
1687: 'Philosophiae Naturalis Principia Mathematica'
Infinitesimalrechnung
Begründung der theoretischen Mechanik und
Himmelsmechanik
SS2013 Astronomie für Nicht-Physiker: Fendt/Fohlmeister/Just 26
Geschichte der Astronomie
Wilhelm Herschel
1781: Entdeckung von Uranus
1785: Milchstraße als linsenförmiges Sternsystem (Idee von
Thomas Wright 1750)
Andere Nebel auch Sternsysteme (Idee von Immanuel Kant
1755)
SS2013 Astronomie für Nicht-Physiker: Fendt/Fohlmeister/Just 27
Geschichte der Astronomie
Lord Rosse:
1845: Teleskop 60 Fuß lang, 6 Fuß Durchmesser (erstes
Teleskop, welches größer war als das von Herschel)
1851: Spiralnebel M 101 (Zeichnung / moderne Aufnahme)
Quelle: Becker http://messier.seds.org/more/m101_more.html
SS2013 Astronomie für Nicht-Physiker: Fendt/Fohlmeister/Just 28
Geschichte der Astronomie Joseph v. Fraunhofer
1812-1814: Achromatische Linsen (keine Farbränder)
Fraunhoferlinien im Sonnenspektrum; Interpretation durch Kirchhoff und Bunsen (in Heidelberg)
Friedrich W. Bessel, Friedrich G.W. Struve, Thomas Henderson 1838: Sternparallaxen (Entfernungen) von 61Cygni, Wega, α
Cen => Sterne sind auch Sonnen
Louis J.M. Daguerre & Joseph N. Niepces ~1838: Einführung der Photographie, Durchbruch ca.1900
Johann G. Galle 1846: Entdeckung von Neptun
Position berechnet von Leverrier aus Störungen der Uranusbahn
Angeblich hat Adams die Position als erster korrekt vorhergesagt (1845), aber viele Versionen, Zweifel, …
SS2013 Astronomie für Nicht-Physiker: Fendt/Fohlmeister/Just 29
Geschichte der Astronomie
Albert Einstein
1911: Periheldrehung des Merkur durch allgemeine
Relativitätstheorie erklärt
1916: Krümmung der Lichtstrahlen in der Nähe der Sonne
bei totaler Sonnenfinsternis beobachtet (Arthur Eddington)
Edwin P. Hubble
1923: Extragalaktische Entfernung zum Andromedanebel mit
Cepheidenparallaxen bestimmt
1929: Entdeckung der Ausdehnung des Universums aus
Fluchtgeschwindigkeiten; Hubblekonstante
Clyde W.Tombough
1930: Entdeckung von Pluto (jetzt zum Zwergplaneten
degradiert).
SS2013 Astronomie für Nicht-Physiker: Fendt/Fohlmeister/Just 30
Geschichte der Astronomie
Karl Jansky:
1931: Entdeckung der ersten extraterrestischen Radioquelle
(das Galaktische Zentrum) mit einer Periode von 23h56m am
Himmel – die Rotationsperiode der Erde
Maarten Schmidt:
1963: erste Rotverschiebung eines Quasars: 3C273 mit
z=0.158 (d.h. Entfernung von 2 Milliarden Lichtjahren und
extrem leuchtstark wie eine ganze Galaxie)
Arno Penzias & Robert Wilson
1965: 3K kosmische Hintergrundstrahlung; Urknall
1978: Nobelpreis in Physik für diese Entdeckung
Gravitationslinsen
1979: Dennis Walsh, Bob Carswell, Ray Weymann
Doppelquasar Q0957+561
SS2013 Astronomie für Nicht-Physiker: Fendt/Fohlmeister/Just 31
Geschichte der Astronomie
COBE Satellit:
1989-1996: großräumige Anisotropie der kosmischen
Hintergrundstrahlung
Extrasolare Planeten
durch Radialgeschwindigkeitsmessungen
1995: Michel Mayor & Didier Queloz
Planet um den sonnenähnlichen Stern 51 Pegasi http://de.wikipedia.org/wiki/51_Pegasi
Reinhard Genzel (München)
2002: Supermassives Schwarzes Loch im galaktischen
Zentrum
Keplerbahn des Sterns S2: 3 Millionen Sonnenmassen
innerhalb eines Abstandes von 120AE (entspricht Größe
unseres Planetensystems)
SS2013 Astronomie für Nicht-Physiker: Fendt/Fohlmeister/Just 32
Geschichte der Astronomie
WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe)
Satellit (NASA) 2001 – 2010 (http://map.gsfc.nasa.gov/ )
Bestimmung der kosmologischen Parameter des Universums
Alter des Universums: 13.7 Milliarden Jahe
Geometrie: flacher, euklidischer Raum
Hubblekonstante: (70.1 ± 1.3) km/s/Mpc
Energie/Massengehalt:
• (4.62 ±0.15)% Baryonen (normale Materie),
• (23.3±1.3)% Dunkle Materie
• (72.1±1.5)% Dunkle Energie
Planck Satellit (ESA)
seit August 2009
Bessere Empfindlichkeit und Auflösung Temperaturvariationen
über den Himmel
SS2013 Astronomie für Nicht-Physiker: Fendt/Fohlmeister/Just 33
Nobelpreise (Astronomie) http://de.wikipedia.org/wiki/Nobelpreis_f%C3%BCr_Physik
1936: Victor Franz Hess (Österreich) „für die Entdeckung der
kosmischen Strahlung“
1948: Patrick Maynard Stuart Blackett (Großbritannien) „für die
Weiterentwicklung der Anwendung der Wilsonschen
Nebelkammer und seine damit gemachten Entdeckungen auf
dem Gebiete der Kernphysik und der kosmischen Strahlung“
1967: Hans Bethe (USA/Deutschland) „für seinen Beitrag zur
Theorie der Kernreaktionen, insbesondere seine
Entdeckungen über die Energieerzeugung in den Sternen“
1974: Martin Ryle & Antony Hewish (Großbritannien) „für ihre
bahnbrechenden Arbeiten in der Radioastronomie: Ryle für
seine Beobachtungen und Erfindungen, besonders in der
Öffnung technischer Synthesen und Hewish für seine
entscheidende Rolle in der Entdeckung der Pulsare“
SS2013 Astronomie für Nicht-Physiker: Fendt/Fohlmeister/Just 34
Nobelpreise (Astronomie) 1978: Arno Penzias (Deutschland) & Robert Woodrow Wilson
(USA) „für die Entdeckung der kosmischen Mikrowellen-
Hintergrundstrahlung“
1993: Russell Hulse & Joseph Hooton Taylor Jr. (USA) „für ihre
Entdeckung eines Pulsars in einem Doppelsternsystem“
2002: Raymond Davis jr. (USA) & Masatoshi Koshiba (Japan)
„für bahnbrechende Arbeiten in der Astrophysik, insbesondere
für den Nachweis kosmischer Neutrinos“ / Riccardo Giacconi
(USA/Italien) „für bahnbrechende Arbeiten in der Astrophysik,
die zur Entdeckung von kosmischen Röntgenquellen geführt
haben“
2006: John C. Mather, George F. Smoot (USA) & COBE Team
„für die Untersuchung der kosmischen
Hintergrundstrahlung“
2011: Saul Perlmutter, Brian P. Schmidt & Adam Riess (USA)
„Für die Entdeckung der beschleunigten Expansion des
Universums durch Beobachtungen weit entfernter
Supernovae“
SS2013 Astronomie für Nicht-Physiker: Fendt/Fohlmeister/Just 35
Kalender / Zeitbestimmung
Chronologie
~3000 v.Chr.: Positionen von Sonne, Mond, Planeten und
Sternen; Mondphasen
Messung/Vorhersage der Jahreszeiten, Mondphasen,
Finsternisse
Kalender
Grundlage: Jahreszeiten und Mondphasen
~500 v.Chr.: Lunisolarer Kalender mit 19-Jahres-Zyklus
12 kurze und 7 lange Jahre (12 und 13 Monate)
45 v.Chr. Julianischer Kalender im römischen Reich
Uneinheitlicher Jahresanfang und Jahreszählung
Finsternisse
15.6.763 v.Chr.: erste glaubwürdige Datierung einer
Sonnenfinsternis
Einige Jahrhunderte v.Chr.: Entdeckung des ‘Saroszyklus'
6585-Tage Periode der Finsternisse (18 Jahre + 10 (11) Tage)
SS2013 Astronomie für Nicht-Physiker: Fendt/Fohlmeister/Just 36
Kalender
Christlicher Kalender
Eingeführt 325 beim “Ersten Konzil von Nicäa (Nizza)”
Julianischer Kalender
Jahresanfang (1.Januar) und Jahreszählung (Jahr 1 n.Chr.)
bis 1.10.1582 julianischer Kalender, dann ein 10-Tages-
Sprung wegen zu vieler Schaltjahre vorher
seit 11.10.1582 gregorianischer Kalender (Papst Gregor
XIII.)
In vollen Jahrhunderten nur Schaltjahr, wenn sie ein
Vielfaches von 400 sind: … 1200, 1600, 2000
Kein Jahr "0"
astronomisch – historisch:
Jahr 0 = 1 v.Chr.; Jahr -1 = 2 v.Chr. …
Für Zeitdifferenzen unpraktisch: Julianisches Datum JD
Durchgängige Tageszählung ab 1.1.−4712 (4713 v. Chr.)
12:00 Uhr (23.5.13 12:00 Uhr = 2456436)
SS2013 Astronomie für Nicht-Physiker: Fendt/Fohlmeister/Just 37
Das Jahr Siderisches Jahr
Wahre Umlaufzeit der Erde um die Sonne, gleiche Position der Sonne am Fixsternhimmel : 365d6h09m10s
Tropisches Jahr (Jahreszeiten) Mittlere Zeit der Sonnenposition von Frühlingspunkt zu
Frühlingspunkt, kürzer wegen der Präzession: 365d5h48m45s
Julianisches Jahr 365d6h 4-Jahres-Zyklus mit Schaltjahren (alle durch 4
teilbare Jahreszahlen)
Gregorianisches Jahr Aktueller abendländischer Kalender: 365+1/4-3/400 Tage=
365d5h49m12s (Schaltjahr nur in durch 400 teilbaren Jahrhunderten, z.B. im Jahr 2000; nicht 1900 und 2100)
26 Sekunden zu lang: 1 Tag in 3300 Jahren; keine Regelung bisher (Frühlingsanfang immer früher: 2048 am 19.3.)
SS2013 Astronomie für Nicht-Physiker: Fendt/Fohlmeister/Just 38
Kalender
Ostern
1. Sonntag nach dem 1. Vollmond im Frühling
Vollmond und Frühlingsbeginn astronomisch eindeutig
Vergleich zweier Zeitpunkte (nicht Tage)
Aus praktischen Gründen wird aber immer der 21.3. als
Stichtag für den Frühlingsanfang genommen
Frühester Termin: 22.3. (1818, 2285)
Spätester Termin: 25.4. (1943, 2038)
Wochentag hängt von der Zeitzone ab
Griechisch-orthodoxes Ostern in manchen Jahren 1 Woche
verschoben
Viele andere Komplikationen durch religiöse Bräuche
z.B. wird von vielen östlichen Kirchen die Korrektur durch
den Gregorianischen Kalender nicht berücksichtigt
Bis zu 5 Wochen Verschiebung von Ostern
Zeitzonen
Sonnenhöchststand (Mittag) wandert um die Erde von
Ost nach West (jeder Längengrad eigene ‚lokale‘ Zeit)
Zeitzonen für koordinierte Uhren
Weltzeit (UT) bei Nulllängenkreis durch Greenwich
Verschiebung um jeweils eine Stunde
SS2013 Astronomie für Nicht-Physiker: Fendt/Fohlmeister/Just 39 http://www.loekken-is-vorbei.de/zeitzonen.htm
Zeitzonen
Mitteleuropäische Zeit MEZ=UT+1h
Meridian für MEZ verläuft durch Frankfurt/Oder
Sommerzeit MESZ=MEZ+1h
Sonne steht nicht um 12:00 Uhr im Süden
Heidelberg: +35Min. (+1 Stunde bei Sommerzeit)
SS2013 Astronomie für Nicht-Physiker: Fendt/Fohlmeister/Just 40
Präzession
Erde ist abgeplattet und Polachse zur Ekliptik geneigt
Torkelbewegung wie bei einem Kreisel
Himmelspol bewegt sich auf einem Kreis am Himmel
Neigung der Ekliptik bleibt gleich
Öffnungswinkel 47º, Periode 25725 Jahre
Frühlingspunkt wandert auf Ekliptik
• 1 Tierkreis in 2150 Jahren
• Widderpunkt: Widder -> Fische …
• Koordinatensystem (α,δ) dreht sich
SS2013 Astronomie für Nicht-Physiker: Fendt/Fohlmeister/Just 41
http://www.astronomynotes.com/nakedeye/s6.htm
SS2013 Astronomie für Nicht-Physiker: Fendt/Fohlmeister/Just 42
Koordinatensysteme
Koordinaten mit Epoche
Koordinaten α,δ (1950.0) oder (J2000.0)
Abweichung bis zu 41' in 50 yr (=1.5 Monddurchmesser)
http://www.eduvinet.de/gebhardt/astronomie/zeitglei.html
Analemma
Sonne im Süden (12:00 Uhr wahre Ortszeit)
Schräglage der Ekliptik
Sommer- Winteranfang waagerecht am Himmel
Frühlings- Herbstanfang maximal geneigt
horizontale Bewegung ungleichmäßig
Erdbahn elliptisch
Perihel (nächster Punkt zur Sonne): am 3. Januar, Abstand
Sonne: 147.1 Millionen km
Aphel (fernster Punkt zur Sonne): am 4. Juli, Abstand Sonne:
152.1 Millionen km
Sonne bleibt im Perihel stärker zurück als im Aphel wegen
höherer Geschwindigkeit der Erde und stärkerer Krümmung der
Erdbahn
Nicht für Jahreszeiten verantwortlich
SS2013 Astronomie für Nicht-Physiker: Fendt/Fohlmeister/Just 43
Heidelberg, 3.5.:
Sonne im Süden um
12:00+1h+35Min-3Min=13:32Uhr
Analemma
Zeitgleichung
Wahre – mittlere Ortszeit
SS2013 Astronomie für Nicht-Physiker: Fendt/Fohlmeister/Just 44
http://www.perseus.gr/Astro-Solar-Analemma.htm
http://lexikon.astronomie.info/zeitgleichung/
mittags nachmittags
Mond und Sonne erzeugen Gezeitenkräfte
Anziehungskraft und Fliehkraft bei Bewegung um den
gemeinsamen Schwerpunkt im Gleichgewicht
Näher am Mond/Sonne überwiegt Schwerkraft
Auf der abgewandten Seite überwiegt Fliehkraft
2 symmetrische Flutberge
Erddrehung nimmt die Flutberge etwas mit
Verschobene Flutberge bremsen Erdrotation um 1 Sek. In
62500 Jahren ab: 22h-Tag im Devon (vor 370 Millionen Jahren)
Sonnenfinsternis am 15.4.136 v.Chr. war in Babylon sichtbar
(ohne Abbremsung
weiter westlich in
Spanien und Westafrika)
Schwerpunkt Erde-Mond
Gezeiten
SS2013 Astronomie für Nicht-Physiker: Fendt/Fohlmeister/Just 45
http://www.leifiphysik.de/web_ph12/grundwissen/12gezeiten/gezeitenerde.htm
Gezeiten/Kräfte Anziehungskraft der Erde
150x größer als Unterschied Pol/Äquator
290x größer als Fliehkraft am Äquator
1.660x größer als Anziehungskraft der Sonne
300.000x größer als Anziehungskraft des Mondes
9.000.000x größer als Gezeitenkraft des Mondes
18.000.000x größer als Gezeitenkraft der Sonne
Gewicht ist Summe aller Kräfte (senkrechte Komponente)
Flutberge
Springtide bei Voll- und bei Neumond, Nipptide bei Halbmond
Flutberge 1m im offenen Ozean, bis 12m in Buchten
Erddeformation 30cm (GPS-Genauigkeit?)
SS2013 Astronomie für Nicht-Physiker: Fendt/Fohlmeister/Just 46 http://www.leifiphysik.de/web_ph12/grundwissen/12gezeiten/gezeitenerde.htm
SS2013 Astronomie für Nicht-Physiker: Fendt/Fohlmeister/Just 47
Astronomie für Nicht-Physiker
Vorlesungsplan 18.4. Astronomie heute: Just, Fendt
25.4. Sonne, Erde, Mond: Fohlmeister
2.5. Das Planetensystem: Fohlmeister
16.5. Teleskope, Bilder, Daten: Fendt
23.5. Geschichte der Astronomie: Just
6.6. Sterne - Zustandsgrößen: Fendt
13.6. Sterne - Entwicklung: Fendt
20.6. Die Milchstraße: Just
27.6. Astrochemie und Leben: Fendt
4.7. Galaxien: Just
11.7. Aktive Galaxien, Quasare und Schwarze Löcher: Fendt
18.7. Urknall und Expansion des Universums: Just
25.7. Weltmodelle: Just
1.8. Besuch MPIA/LSW und HdA: Fendt