Studium Generale                                                       Titel                                              ...
Olbers‘sches Paradoxon                                          Lichtintensität                                   Abnahme ...
Johannes Kepler                                                       Edmond Halley 27.12.1571,                           ...
Beweis der Erddrehung                                                       Voraussetzungen für Olbers’sches Paradoxon    ...
Hierarchischer Weltaufbau                                               Lichtgeschwindigkeit und Jupitermonde             ...
Interferenz                                                                      Elektronensprünge        Überlagerung    ...
Kosmologisches Prinzip                                                       Die ältesten Galaxien                        ...
Nicht-euklidische Geometrie                                                                                               ...
Raumgeometrien                                                                           Edwin Hubble                     ...
Dopplereffekt                                                       Elektromagnetisches Spektrum                          ...
Raumexpansion                                                                            Raumexpansion                    ...
Entwicklung des Universums                                                                             Georg Gamow        ...
Kosmische Hintergrundstrahlung                                                    Kosmische Hintergrundstrahlung          ...
Lösung des Olbers‘schen Paradoxons                                                                                        ...
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Leich olbers-2011

  1. 1. Studium Generale Titel Das Olbers’sche Paradoxon – Ein wissenschaftstheoretisches Lehrstück Pierre Leich Nürnberger Astronomische Gesellschaft e.V. Bildungszentrum Nürnberg Menschenbild Selbstbild Weltbild Nürnberg Akademie, 28. Juni 2011 WeltbildOlbers‘sches Paradoxon Olbers‘sches Paradoxon Problemexplikation Historischer EinstiegWissenschaftstheoretischer Exkurs Kosmologische Voraussetzungen Lösungsansätze Abschlussbetrachtung Karl Gerstner, Platons Wald, I-Seggiano 1998
  2. 2. Olbers‘sches Paradoxon Lichtintensität Abnahme der Lichtintensität mit der Entfernung Kupferstich aus J. Ferguson, Astronomy explained upon Sir Isaac Newtons Principles, Wikipedia London 61778, Taf. 2, Fig. 11 bei S. 55 Leuchtkraftargument Unbegrenztes Weltall Thomas Digges (1546-1595) A Perfit Description of the Caelestiall Orbes according to the most auncient doctrine of the Pythagoreans, lately revived by Copernicus and by Geometricall Demonstrations approved, 1576.
  3. 3. Johannes Kepler Edmond Halley 27.12.1571, 8.10.1656Weil der Stadt in Haggerston b. London, 15.11.1630, 25.1.1741, Greenwich Regensburg [greg.] Hans von Aachen (1551-1615) Halley‘scher Komet Jean-Philippe Loys de Chéseaux Wilhelm Olbers 4.5.1718 11.10.1758 in Lausanne in Arbergen 30.11.1751, 2.3.1840, ebenda Paris Porträt des deutschen Astronomen Heinrich Wilhelm Matthias Olbers, Lithografie von Rudolph Suhrlandt, vor 1863
  4. 4. Beweis der Erddrehung Voraussetzungen für Olbers’sches Paradoxon Erste zuverlässige Das Universum ist … Bestimmung Fixsternparallaxe an … unendlich. 61 Cygni im Sternbild … ewig (oder hinreichend alt). des Schwans im Jahr … homogen. 1838 durch Friedrich … euklidisch. Wilhelm Bessel … statisch. (1784-1846) Wikimedia … von universellen Gesetzen bestimmt. … im thermodynamischen Gleichgewicht. Der Sternenhimmel Giordano Bruno Inseluniversum Januar 1548 in Nola alsFilippo Bruno; 17. Februar 1600 in Rom Portrait nach dem Livre du Bronzerelief von Ettore Ferrari (1845- recteur der Universität von Genf, 1929), Campo de Fiori, Rom 1578; C. Meyer, Paris, 19. Jh.
  5. 5. Hierarchischer Weltaufbau Lichtgeschwindigkeit und Jupitermonde Methode von Ole Christensen Rømer (1676) Kupferstich von 1738 in Bernard le Bovier de Fontenelle Inseluniversum Ordnung und Elemente im Universum (1657-1757) Ereignishorizont FusionsreaktionenDie kausale Ordnung des Universums; hier Raumzeit mit zwei Raumachsen Proton- Richard Paul Erbrich, Proton- Makrokosmos – Mikro- Reaktion kosmos. Ursprung, Bethe- Entwicklung und Probleme der Physik, Stuttgart/Berlin/ Weizsäcker- Köln 1996, S. 165, Fig. 7.9. Zyklus
  6. 6. Interferenz Elektronensprünge Überlagerung von Wellen Linien im Spektrum durch Sprünge von Elektronen; hier die Spektralserien des Wasserstoffatoms Joachim Herrmann, Wörterbuch zur Astronomie, München 1996, S. 57. Doppelnatur der Elementarteilchen Kosmologisches Prinzip Erlaubte Welle Unerlaubte Welle Nur „stehende“Wellen sind stabil Richard Paul Erbrich, Makrokosmos – Mikrokosmos. Ursprung, Ent- wicklung und Probleme der Physik, Stuttgart/Berlin/Köln 1996, S. 123
  7. 7. Kosmologisches Prinzip Die ältesten Galaxien homogen nicht homogen isotrop Aufnahme im Infrarot einer Region nahe des Hubble Space Hubble Ultra Deep Field Telescope mit der von Galaxien, die Wide Field Camera 3 600 Mio. Jahre nach im August 2009 nicht dem Urknall entstanden. Belichtungsdauer: isotrop 173 000 Sek Blau: 1,05 µm Grün: 1,25 µm Rot: 1,6 µm Absoluter Raum Innenwinkelsumme In Newtons unendlichem euklidischenUniversum zeigt Beweis mit zwei jede Uhr die Annahmen gleich Zeit Roman U. Sexl, Herbert Kurt Schmidt, Raum - Zeit - Relativität, Braunschweig/ Wiesbaden 1983, S. 60
  8. 8. Nicht-euklidische Geometrie Weltmodelle Drei Winkelsumme ( ) Möglichkeiten und Umfang (U) für homogene und isotrope Räume Richard Paul Erbrich, Makrokosmos – Mikrokos- mos. Ursprung, Entwicklung und Probleme der Physik, Stuttgart/Berlin/Köln 1996, K.-H. Kampert, J. Rautenberg S. 175, Fig. 7.17. Raumkrümmung “Raumkrümmung“ Einsteins AllgemeineRelativitätstheorie Edward Robert Harrison, Kosmologie. Die Wissenschaft vom Universum, Darmstadt 31990, S. 161, Abb. 8.7. „Gekrümmter“ Raum ist beim Transatlantikflug ganz gewöhnlich.
  9. 9. Raumgeometrien Edwin Hubble endlich unendlich Aristotelisch- Edwin Hubble begrenzt ptolemäisches (1889-1953) im Weltbild Palomar sinnlos Observatory, USA. Riemann‘sche Newton‘scher Edwin Hubble, A Relation between Distances unbegrenzt and Radial Velocities among Extra-Galactic Vielfalt Raum Nebulae, Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, Mount Wilson Archive NASA/ESA Bd. 15 (1929), S. 172 Rotverschiebung Rotverschiebung als Wirkung der Expansion des RaumsFluchtgeschwin- digkeit in km/s Absorptionslinien Emission Ankunft von Kalzium (H + K) Mount Wilson 1210 15000 21600 39200 61000 and Palomar Strahlung wird gedehnt während sie sich durch Observatories den expandierenden Raum bewegt.
  10. 10. Dopplereffekt Elektromagnetisches Spektrum Atmosphäre durchlässig? Christian Andreas Strahlungstyp Doppler Wellenlänge (m)29. November 1803 Dopplereffekt 1842 an Größenordnung der in Salzburg; Schallwellen entdeckt Wellenlänge 17. März 1853 in Venedig Frequenz (Hz) Christian Wolff, Radartutorial.eu Temperatur emittierender Objekte Wiki Joseph von Fraunhofer Entstehung von Spektrallinien Joseph von Fraunhofer demonstriert Georg von 6. März 1787 Reichenbach und Joseph von Absorption und in Straubing; Utzschneider das Spektroskop. Emission: Das Gas im 7. Juni 1826 Kasten verursacht die in München Fotogravur nach einem Gemälde von Richard Wimmer, aus Essays in astronomy, Streuung bestimmter D. Appleton & company, 1900 Wellenlängen. James B. Kaler, Sterne und ihre Spektren. Astrono- mische Signale aus Wellenlänge Licht, Heidelberg/ in nm Berlin/Oxford 1994, S. 61
  11. 11. Raumexpansion Raumexpansion Hanns Ruder, Tübingen Die Fluchtgeschwindigkeit wächst proportional zum Abstand Hanns Ruder, Tübingen Dynamik des Universums Dynamik des Universums Raumstruktur in der Zeit: Größeexpotentielle, lineare, bezogen auf heute (=1) hyperbolische, parabolische undelliptische Expansion Saul Perlmutter, Hans-Heinrich Voigt, Das Universum. Planeten, Sterne, Galaxien, Physics Today, 2003 Stuttgart 1994, S. 283, Abb. 28. Milliarden Jahre
  12. 12. Entwicklung des Universums Georg Gamow Georgi Antonowitsch Gamow Sagte 1946 4. März 1904 Mikrowellenhintergrund in Odessa; voraus 19. August 1968 in Boulder/Colorado [greg.] Serge Lachinov NASA / WMAP Science Team ( wiki) Kosmische Hintergrundstrahlung Kosmische Hintergrundstrahlung Entkopplung Robert Wilson undvon Strahlung Arno Penzias vor der und Materie Radiowellenantenne Rudolf Kippenhahn, in Crawford Hill, Warum wird es New Jersey nachts dunkel?, Bild der Wissenschaft, Bd. 21/4, Stuttgart 1984, S. 72 Bis 380 000 Jahre Ab 380 000 Jahre Bell Labs Nobelpreisverleihung 1978
  13. 13. Kosmische Hintergrundstrahlung Kosmische Hintergrundstrahlung NASA / COBE (Mission 1989-1993) NASA / WMAP Science Team (Mission 2001-2010) Allgemeine Bedingung für Lösung Blick in die Raumzeit Zeit Raum Sichtbarkeitsgrenze WeltalterRückblick- Rückblickgrenze Leucht- grenze dauer Leuchtdauer Weltgröße Sichtbar- Auffüllzeit keitsgrenze Lichtkegel Wikipedia
  14. 14. Lösung des Olbers‘schen Paradoxons Vielen Dank Die Energiedichte des Universums ist zu gering. - Die Sterne strahlen nicht lang genug und stehen nicht eng genug. Unwesentlich sind dagegen die Fragen, ob … … das Universum endlich oder unendlich groß ist. … das Universum endlich oder unendlich alt ist. … es interstellare Materie gibt. … der physikalische Raum euklidisch ist oder nicht. „Frankfurt/M.“ … das Weltall statisch ist, kontrahiert oder expandiert. „Weltbild“ Peter Angermann, Rosettennebel Bernd Liebscher, NAA 1998, Öl auf Leinwand, 16:55, 11.11.96 170 cm x 200 cm www.pl-visit.net Chronologie Aristarch Huygens Herschel Planck Archimedes Eratosthenes Digges Harriot Kant Doppler Parmenides Apollonius Regiomontan Bruno Marius Bradley Einstein Eudoxos Hipparch Peurbach Tycho Descartes Cassini Hubble Philolaos Euklid Poseidonius al-Haitam v. Kues Apian Galilei Scheiner Bessel Gamow Pythagoras Aristoteles al-Battani Oresme Clavius Kepler Rømer Fraunhofer Thales Platon Ptolemäus al-Fargani Sacrobosco Copernicus Riccioli Newton Hawking -500 0 500 1000 1500 1600 1800 2000 Eratosthenes Farnese Peutinger Hereford Columbus Behaim HST COBE Ptolemäus Isidor Ebstorf Toscanelli Schedel Cranach VLT WMAP Entwick- Finster- Planeten- Beweise Olbers’ Antike Erd- Galilei- Gravi- SR Kosmo- lungs- nisse bewe- Heliozen- schesErkennt- gestalt Prozess tation AR logie linien gung trismus Paradox nisse Kalender Messgrößen

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