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Dunkle Energie und dunkle Materie

Eine Übersicht

Ausarbeitung 2015 5 Seiten

Physik - Didaktik

Leseprobe

Die folgende Darstellung beruht auf einem Vortrag zum Thema "Dunkle Energie und dukle Materie", der im Seminar "Elementare Zugänge zu neuen Themen" gehalten wurde. Nach der Beantwortung der Frage, welche Idee der dunklen Materie zu Grunde liegt und welche Hinweise und vermuten lassen, dass es dunkle Materie und dunkle Energie überhaupt gibt, wird in den wesentlichen Zügen dargestellt, welche Rolle dunkle Materie und dunkle Energie im Materiehaushalt unseres Universums spielen, welche Beobachtungen und welche Rückschlüsse auf die dunkle Materie erlauben und zu welchem Ergebnis uns unsere heutigen Kenntnisse führen. Dabei soll auch ein Eindruck von der Methode der Datenauswertung vermittelt werden. Schließlich soll noch ein Erklärugsansatz, der für die dunkle Materie in Betracht gezogen wird, beleuchtet werden.

1 Dunkle Materie - was ist das eigentlich?

Diese Frage lässt sich anhand eines Beispiels erläutern: Im Jahre 1844 war die Umlaufbahn der Uranus mit den bis dahin bekannten Daten nur für einen begrenzten Zeitraum vorhersagbar. Der Astronom John Couch Adams postulierte daher die Existenz eines weiteren Planeten, durch dessen Gravitationsfeld der Uranus von der berechneten Bahn abgelenkt wird. Ein Jahr später entdeckte Johann Gottfried Gall den Neptun. Bis zu seiner tatsächlichen Beobachtung konnte der Neptun als ein Objekt aus "dunkler" Materie gelten. Unter dunkler Materie versteht man also eine solche, für deren Existenz es indirekte Hinweise gibt, die jedoch kein Licht aussendet oder reflektiert und daher weder direkt beobachtbar noch genau zu lokalisieren ist.

2 Hinweise auf die Existenz von dunkler Materie

Einen Hinweis auf die Existenz dunkler Materie sind die sogenannten Einsteinkreuze, die bei der Beobachtung von leuchtenden Himmelsobjekten auftreten können.

[Abb. in dieser Leseprobe nicht enthalten]

Abbildung 1: Gravitationslinseneffekt und Einsteinkreuze

Befindet sich ein leuchtendes Himmelsobjekt hinter einem dunklen Objekt großer Masse, so werden die Lichtstrahlen durch das Gravitationspotential um diese Masse herumgelenkt, sodass es trotzdem sichtbar ist. Da das Licht nicht einseitig, sondern rings um die Masse herumgelenkt wird, wird das Objekt nicht nur an seiner tatsächlichen Position, sondern an fünf kreuzförmig angeordneten Punkten beobachtet. Aus derartigen Beobachtungen lässt sich folgern, dass es im Universum dunkle Materie geben muss. Fritz Zwicky schätzte im Jahre 1933 als erster den Anteil der dunklen Materie ab, indem er über die Rotverschiebung die Rotartionsgeschwindigkeit vrot von Galaxien maß.

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Details

Seiten
5
Jahr
2015
ISBN (eBook)
9783668271852
Dateigröße
1.7 MB
Sprache
Deutsch
Katalognummer
v337821
Institution / Hochschule
Westfälische Wilhelms-Universität Münster – Physikdidaktik
Note
1,3
Schlagworte
dunkle energie materie eine übersicht

Autor

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Titel: Dunkle Energie und dunkle Materie