Astrophysik

Stereophysik

Asstrophysik: Physik astronomischer (kosmischer) Objekte. Ein Studium der Astrophysik ist beispielsweise in München oder Greifswald möglich. Wofür ist ein Astrophysiker eigentlich zuständig? Insbesondere die Physik bietet mit der Astrophysik fundierte Modelle, die viele Beobachtungen in der Natur sehr erfolgreich beschreiben.

mw-headline" id="Geschichte">Geschichte[Bearbeiten | < Quelltext bearbeiten]

Die Anfänge der Fusion von Sternenkunde und physikalischer Wissenschaft gehen auf den Beginn des XVII. Jh. zurück, nämlich auf die Erforschung der Gesetzmäßigkeiten von Kobol. Eine der ersten, die offenbar davon überzeugt war, dass Johannes Cepler der erste Astronaut gewesen war, war sein jahrelanger Lehrer und befreundeter Michael Mästlin. Er schreibt in einem Schreiben an Kepler: "Ich finde, man sollte die physischen Gründe außer Acht nehmen und nur nach dem astrologischen Prinzip mit Unterstützung von astrologischen, nicht physischen, Gründen und Annahmen erläutern.

Dies bedeutet, dass die Kalkulationen eine astrologische Grundlage im Feld der geometrischen und arithmetischen Grundlagen erfordern. Auf die eigentliche Entstehungsstunde der Astrophysik weisen heute viele Naturwissenschaftler mit der Bekräftigung des kupernikanischen Weltbildes durch Friedrich Wilhelm Bessel und Thomas James Henderson sowie Friedrich Georg Wilhelm Struve im Jahr 1838 durch die ersten Vermessungen von Stern-Parallaxen hin.

Auch die Sternenphotometrie, d.h. die Vermessung der Scheinhelligkeit von Sternen, und die fast parallele Spektralanalyse von Josef von Fraunhofer, Gustav Robert Kyrillhoff und Robert Wilhelm Buñsen gehörten zur Grundlage der heute als Astrophysik bekannten Forschung. "â??Die tatsÃ?chliche Astrophysik, d.h. die Exploration von Sternen mit Hilfe physikalischer Verfahren, beginnt 1859, als G. Kyrillhoff und G. BuÃ?en die Spektralanalyse und die Interpretation von Fraunhofer-Linien im Solarspektrum in Heidelberg entdecken.

Das Kirchhoffsche Theorem, das die Zusammenhänge zwischen Emissionen und Absorbtion von Emissionen im thermo-dynamischen Gleichgewichtszustand bestimmt, ist die Grundlage der Abstrahlungstheorie. Diese Sätze bildeten zusammen mit Dopplers Prinzipien (???=?c){\displaystyle \left({\frac {\Delta \lambda }{\lambda }}}={\frac {\nu }{c}\right)} den gesamten mentalen Rahmen der Astrophysik für vierzig Jahre. "Die Erkenntnisse von Kyrill hoff und Buñsen haben schließlich in der zweiten Hälfte des neunzehnten Jahrhundert zu einer unmittelbaren Umsetzung der erworbenen Techniken durch die Fernerkundung geführt.

Schon 1863 wurden von Angelo Secchi Untersuchungen auf der Grundlage der Ergebnisse von Sirchhoff und Buñsen nachgestellt. Mit Lewis Morris Rhutherfurd aus New York und William Huggins aus London haben zwei heute renommierte Persönlichkeiten ihre Arbeit aufgenommen und wegweisende Werke zum Thema Astrophysik publiziert. In den kommenden Jahren beschäftigten sich viele namhafte Naturwissenschaftler mit der grundlegenden physikalischen Forschung und führten so eine fachübergreifende Basisforschung für die heute vorhandene Astrophysik durch.

1899 hat John Joly eine Methodik vorgeschlagen, um das Erdalter aus dem Salzgehalt der Meere zu ermitteln, basierend auf der Vorstellung, dass seine Konzentrationen aufgrund der Bodenerosion ständig zunahmen werden. Im Jahr 1903 hat er eine verbesserte Methodik vorgeschlagen, um das Erdalter aus dem radioaktiven Abbau von Radiomaterial zu schätzen (in einem Naturartikel).

In der theoretischen Astrophysik wird der Versuch unternommen, himmlische Phänomene mit Hilfe von Computermodellen vorherzusagen oder zu simulieren. Zahlreiche asophysikalische Vorgänge können durch teilweise Differenzialgleichungen beschrieben werden, für die nur in Ausnahmefällen eine genaue Analyselösung zu finden ist. Ein weit verbreitetes Verfahren in der Astrophysik sind daher nummerische Rechnungen (Numerik) und Simulationsrechnungen, die mit einem Standard-PC (2008) Tage bis wenige Tage in Anspruch nehmen würden.

Wichtigstes Verfahren ist die spektrale Analyse der elektro-magnetischen Einstrahlung, wodurch sich der Betrachtungsbereich von langweiligen Funkwellen (Radioastronomie) bis hin zu kurzweiligen und damit energiereichen Gamma-Strahlen über etwa 20 Zehnerpotenzen ausdehnt. Der Hintergrund der Kosmosstrahlung interessiert auch die Astronomen. Längst kennt die Astrophysik kaum Laborversuche. Grundsätzlich ist die Astrophysik auf Beobachtung und Messung ausgerichtet, da aufgrund der Grösse der Forschungsobjekte und der mangelnden Reproduzierbarkeit einzigartiger cosmologischer Phänomene (Urknall) konstruktive Versuche ausfallen.

Ungeachtet dieses grundlegenden Unterschieds zu allen anderen physischen Subdisziplinen verwenden die Astronomen Verfahren und Gesetze aus anderen Bereichen der Naturphysik, vor allem der Kern- und der Partikelphysik (z.B. Detektor zur Bestimmung gewisser Partikel bei gewissen Energien) oder fangen an, die Kernastrophysik zu entwickle. Dagegen ist in der Theorie der Astrophysik der Bezug zur Plasma-Physik besonders ausgeprägt, da viele Astronomen wie Sternen- oder Materialwolken in guter Annäherung als Plasma beschrieben werden können.

Dr. Arnold Hanslmeier: Vorstellung der Stereomie und Astrophysik. Spektral, Akad. Verlagshaus, Berlin 2007, ISBN 978-3-8274-1846-3 Albrecht Unsöld, Bodo Baschek: The New Cosmos - Introduction to Astronomy and Astrophysics. Springer, Berlin 2005, ISBN 3-540-42177-7 Karl-Heinz Spatschek: Astrophysik - Eine Einleitung in die Lehre und ihre Grundbegriffe. Bradley W. Carroll, Dale A. Ostlie: Eine Einleitung in die moderne Astrophysik.

Birne Addison-Wesley, San Francisco 2007, ISBN 978-0-8053-0402-2. Heilung Bradt: Astrophysikalische Prozesse - die Physik astronomischer Prozesse. Universität Cambridge, Cambridge 2008, ISBN 978-0-521-84656-1. Das ist Donald H. Perkins: Partikelastrophysik. Universität Oxford Presse, Oxford 2008, ISBN 978-0-19-95454545-2. Abraham Livio: Astrophysik des Lebens. Universität Cambridge Press, Cambridge 2005, ISBN 0-521-82490-7. Christian Stern, John B. Hearnshaw: 100 Jahre Beobachtungsastronomie und Astrophysik - eine Sammlung von Dokumenten zur Geschichte der Beobachtungsastrophysik.

Universität Brüssel, 1999, ISBN 90-805538-3-2. The universe on "World of Physics" from Albrecht Unsöld, Bodo Baschek: Der neue Kosmos: Introduction to Astronomy and Astrophysics. Springer, 2002, ISBN 3-540-42177-7, S. 166 ff.

Mehr zum Thema