Astronomisches in den Schlagzeilen

Seminar für mittlere Semester an der Universität Heidelberg, Lehramt an Gymnasien
SS 2011
Donnerstags, 14:00 bis 16:00 Uhr, c.t.
Dozenten:
Olaf Fischer, Carolin Liefke (Hauptansprechpartnerin), Markus Pössel, Cecilia Scorza
Haus der Astronomie
Veranstaltungsort:
Kirchhoff-Institut für Physik
Im Neuenheimer Feld 227
Seminarraum 1.403
 
Allgemeine Informationen:
Thema des Seminars sind Darstellungen aktueller astronomischer Forschungsarbeiten in der Presse und die Frage wie man die Inhalte in den Physikunterricht einbinden kann. Thematisch kann dabei die gesamte Bandbreite moderner astronomischer Forschung von Leben auf extrasolaren Planeten bis hin zu Schwarzen Löchern und Dunkler Materie abgedeckt werden.
Voraussetzungen: PEP1-PEP3 und PTP2, nützlich wäre PEP4
Voranmeldung nicht erforderlich!
 
Scheinkriterien:
45-minütige Präsentation eines der möglichen Themen mit anschließender Diskussion. Kurze Besprechung des Konzeptes zwei Wochen vor dem Vortragstermin
Schriftliche Ausarbeitung in Form einer Hausarbeit (8-10 Seiten exklusive Abbildungen, Inhaltsverzeichnis, Literaturverzeichnis etc., Schriftgröße 12, einfacher Zeilenabstand, kein zusätzlicher Rand). Abgabetermin 31. August 2011
Teilnahme an allen Seminarterminen, bis zu zwei Fehltage erlaubt
 
Lehrbücher zur Astronomie:
Jeffrey Bennett, Megan Donahue, Nicholas Schneider, Mark Voit: Astronomie - Die kosmische Perspektive, Pearson Studium. Lehrbuchsammlung Physik LN-T 11-15591::(5)
Neil F. Comins: Astronomie - eine Entdeckungsreise zu Sternen, Galaxien und was sonst noch im Kosmos ist, Spektrum. Lehrbuchsammlung Physik LN-T 11-15949
Albrecht Unsöld und Bodo Baschek: Der neue Kosmos: Einführung in die Astronomie und Astrophysik. Lehrbuchsammlung Physik LN-T 11-10129
Alfred Weigert, Heinrich J. Wendker und Lutz Wisotzki: Astronomie und Astrophysik: Ein Grundkurs, Wiley-VCH. Lehrbuchsammlung Physik LN-T 11-8225::(5)
 
Zeitplan:
 
14.04.2011: Einführung
Organisatorisches
Vorstellung möglicher Vortragsthemen und einführender Literatur (pdf)
Grundsätzliches zu Präsentation und Ausarbeitung (pdf)
 
21.04.2011: Orientierung am Sternhimmel
Sternbilder und Planeten identifizieren
Mit dem Fernglas den Nachthimmel erkunden

Literatur:
Stephan Schurig: Orientierung am Nachthimmel, Oculum-Verlag 2010
Hermann-Michael Hahn und Gerhard Weiland: Kosmos Drehbare Sternkarte, Kosmos-Verlag
Joachim Herrmann: Welcher Stern ist das? Kosmos-Verlag
Lambert Spix: skyscout, Oculum-Verlag

Links:
Drehbare Sternkarte für Kinder (Sternwarte Recklinghausen)
Planetariumssoftware Stellarium
Online-Himmelskalender Calsky
 
28.04.2011: Teleskope (pdf)
Grundlagen der Teleskopoptik
Umgang mit dem Schulfernrohr

Literatur:
Ronald Stoyan: Fernrohrführerschein in 4 Schritten, Oculum-Verlag
Ronald Stoyan: Teleskop 1x1, Oculum-Verlag
Ronald Stoyan: Deep Sky Reiseführer, Oculum-Verlag
Ronald Stoyan: Deep Sky Reiseatlas, Oculum-Verlag
Erich Karkoschka: Atlas für Himmelsbeobachter, Kosmos-Verlag

Hans-Ulrich Keller: Kosmos Himmelsjahr, Kosmos-Verlag
Ahnerts Astronomisches Jahrbuch, Spektrum-Verlag

WiS!-Material:
Sterne und Weltraum 10/2005, S. 72 "Wie funktionieren Achromat und Apochromat?" und WiS!-Material "Farbfehler erleben und besser verstehen"
Sterne und Weltraum 11/2004, S. 32 "Interferometrie an Großteleskopen" und WiS!-Material "Auflösungsvermögen und Interferometer - wie man Himmelsbeobachtungen immer mehr Details entlocken kann"

 
05.05.2011: Suijkerbuijk Garcia - Asteroideneinschläge
Was sind Asteroiden, woher kommen sie, wie sind sie entstanden?
Welche Arten von Asteroiden gibt es?
Welche Schäden würden Einschläge von Asteroiden verschiedener Größe anrichten?
Unterschiede Sternschnuppen (Meteore), Meteoriten und Asteroiden
Mögliche Abwehrmaßnahmen gegen drohende Einschläge

Literatur:
Christian Gritzner: Kometen und Asteroiden - Bedrohung aus dem All?, Aviatic
Philip Plait: Death from the Skies, Viking, (schlechte) Übersetzung: Tod aus dem All, rororo, Kapitel 1
Vitaly Adushkin (Hrsg.): Catastrophic events caused by cosmic objects, Springer, Monografien 2007 H 846

WiS!-Material:
Sterne und Weltraum 6/2000, S. 436 "Erdnahe Asteroiden", Sterne und Weltraum 2/2004, S. 16 "Wie gefährlich sind erdnahe Asteroiden wirklich?" und WiS!-Material "Asteroideneinschläge"
Astronomie Heute 9/2007, S. 64-71 "Der gefährlichste Asteroid im Sonnensystem" und WiS!-Material "Die Bestimmung der Entfernung des Asteroiden (4179) Toutatis"

Links:
Solar System Dynamics: Visualisierung von Bahndaten und weitere Informationen zu Kleinkörpern im Sonnensystem
Space Situational Awareness-Programm der ESA
Near-Earth-Object-Programm der NASA
NASA-Projekt Asteroid Watch

Beispiele für Medienpräsenz:
Bild: Ich hab den Weltuntergang ausgerechnet!
Zeit Online: Furcht vor dem Asteroiden Apophis
WDR Quarks und Co: Asteroiden, Kometen, Meteorite - Die Gefahr aus dem All?

 
12.05.2011: Hörrle - Dunkle Materie und Dunkle Energie
Materielle Zusammensetzung des Universums
Was weiß man über Dunkle Materie und Dunkle Energie?
Nachweis Dunkler Materie
Beschleunigte Expansion des Universum
Die Bedeutung von Dunkler Materie und Dunkler Energie für die Kosmologie

Literatur:
Dan Hooper: Dunkle Materie, Spektrum
Adalbert Pauldrach: Dunkle kosmische Energie, Spektrum, einsehbar im ARI AS/PAU:A-2010
Philip J. E. Peebles: Principles of physical cosmology, Princeton University Press, Monografien 93 H 1462
John A. Peacock: Cosmological physics, Cambridge University Press, Lehrbuchsammlung Physik LN-T 11-13292
Luca Amendola und Shinji Tsujikawa: Dark energy - Theory and observations, Cambridge, einsehbar im ARI AS/AME:L-2010
Ken Freeman und Geoff McNamara, In Search of Dark Matter, einsehbar im ARI AS/FRE:K-2006
Yun Wang: Dark Energy, Wiley-VCH, einsehbar im ARI AS/WAN:Y-2010

WiS!-Material:
Sterne und Weltraum 8/2010, S. 32-43 "Dem dunklen Universum auf der Spur" und WiS!-Material "Rotationskurve einer Spiralgalaxie"

Links:
Welt der Physik: Portal Dunkle Materie und Dunkle Energie

Beispiele für Medienpräsenz:
alpha-Centauri: Was ist Dunkle Materie?
Spiegel Online: Deutsche Physiker stellen Gravitationsgesetz in Frage
KosmoLogs: Anmerkungen zur Dunkle-Materie-Debatte: Kroupa vs. White

 
19.05.2011: Moessinger - Sonnenaktivität
Allgemeines zur Sonne: Aufbau, Energieerzeugung und -transport im Sonneninneren
Merkmale der Sonnenaktivität und ihre Ursachen: Protuberanzen, aktive Regionen, Sonnenflecken, Flares
Sonnenwind und die Entstehung von Polarlichtern
Mögliche Schäden durch Sonnenstürme
Langzeitvariationen: Fleckenzyklus, Maunder-Minimum
Einfluss der Sonne auf das Erdklima

Literatur:
Michael Stix: The Sun, Springer, Monografien 2002 H 346
Kenneth R. Lang: The Sun from space, Springer, Monografien 2008 H 978
Klaus Reinsch, Rainer Beck, Heinz Hilbrecht, Peter Völker: Die Sonne beobachten, Sterne und Weltraum, einsehbar im ARI AS/REI:K-99
Jürgen Banisch: Die Sonne, Oculum-Verlag
Philip Plait: Death from the Skies, Viking, (schlechte) Übersetzung: Tod aus dem All, rororo, Kapitel 2
Douglas V. Hoyt und Kenneth H. Schatten: The role of the sun in climate change, Oxford, Monografien 97 H 502

WiS!-Material:
Sterne und Weltraum 4/2004, S. 22 "Riesenkonvektion unter Sonnenflecken" und WiS!-Material "Konvektion als universelles Phänomen"
Sterne und Weltraum 8/2007, S. 70-81 und WiS!-Material "Sonnenflecken und der Lebensrhythmus der Sonne" Sterne und Weltraum 6/2008, S. 30-34 "Wieviel Energie liefert uns die Sonne?" und WiS!-Material "Die Bestimmung der Solarkonstante - ein 'Low cost'-Versuch mit 'Know how'"

Links:
NASA Solar Dynamics Observatory

Beispiele für Medienpräsenz:
Bild: Droht uns der Blackout?
ZDF Abenteuer Wissen: Was ist ein Sonnensturm?
 
26.05.2011: Schmidt - Exoplaneten
Übersicht der zeitlichen Entwicklung: Planeten außerhalb unseres Sonnensystems
Entdeckung von Exoplaneten: Radialgeschwindigkeitsmethode, Transitmethode, direkte Abbildung
Spektroskopische Methoden zur Bestimmung der Eigenschaften der Eigenschaften bekannter Exoplaneten, Vergleich mit unserem Sonnensystem
Erdähnliche Exoplaneten

Literatur:
Reto Schneider: Planetenjäger - die aufregende Entdeckung fremder Welten, Birkhäuser, Monografien 97 H 480
Sven Piper: Exoplaneten - Die Suche nach einer zweiten Erde, Springer online verfügbar
Carole A. Haswell: Transiting exoplanets, Cambridge University Press, einsehbar im ARI AS/HAS:C-2010

WiS!-Material:
Sterne und Weltraum 1/2006, S. 22-32 "Planetendämmerung Teil 1" und WiS!-Material "Wie man Exoplaneten entdecken kann - Modellexperimente, Modellvorstellungen und Rechnungen"
Sterne und Weltraum 2/2006, S. 32-40 "Planetendämmerung Teil 2" und WiS!-Material "Einblicke ins Familienalbum der Exoplaneten"
Sterne und Weltraum 8/2010, S. 15 und WiS!-Material "Mit CoRoT und Kepler auf der Suche nach einer zweiten Erde"

Links:
Die Enzyklopädie der extrasolaren Planeten
Welt der Physik: Portal Fremde Welten - Extrasolare Planeten

Beispiele für Medienpräsenz:
Focus: Bewohnbarer Planet entdeckt (2007)
Focus: Auf dem Weg zur zweiten Erde (2009)
 
02.06.2011: Himmelfahrt (entfällt)
 
09.06.2011: Luidl - Schwarze Löcher
Was ist ein Schwarzes Loch?
Stellare Schwarze Löcher und galaktische Schwarze Löcher
Nachweis Schwarzer Löcher
Das Schwarze Loch im Zentrum der Milchstraße

Literatur:
Andreas Müller: Schwarze Löcher - dunklen Fallen der Raumzeit, Spektrum, Monografien 2010 H 19
Johannes V. Feitzinger: Galaxien und Kosmologie - Aufbau und Entwicklung des Universums, einsehbar im ARI AS/FEI:J-2007
Helmut Hetznecker: Kosmologische Strukturbildung, Spektrum, Monografien 2008 H 929
Malcolm S. Longair: Galaxy formation, Monografien 2008 H 22

WiS!-Material:
Sterne und Weltraum 5/2010, S. 40-51 "Schwarze Löcher - Weshalb benötigen wir diese kosmische Kuriosität?" und WiS!-Material "Schwarze Löcher - Luftdichte und Supergezeiten"
Sterne und Weltraum 4/2009, S. 30-39 "Aufbau und Zerstörung - Über Schwarze Löcher, Sternexplosionen und die Entstehung von Galaxien" und WiS!-Material "Gravitation, Potentialtrichter und Schwarze Löcher"
Sterne und Weltraum 12/2007, S. 30-35 "Einstein on Tour" und WiS!-Material "Spiel mit dem Schwarzen Loch"
Sterne und Weltraum 11/2005, S. 46 und WiS!-Material "Reiseziel Schwarzes Loch - Visualisierungen zur Allgemeinen Relativitätstheorie"

Links:
Andreas Müller: Schwarze Löcher - Das dunkelste Geheimnis der Gravitation und Das größte Schwarze Loch der Milchstraße
Einstein Online: Portal Schwarze Löcher und Co.

Beispiele für Medienpräsenz:
Telepolis: Wer hat Angst vorm Schwarzen Loch?
Astrodicticum Simplex: Der LHC ist nicht gefährlich. Wirklich!
Stellungnahme des Bundestages Das LHC-Projekt am CERN: Gefahr durch Schwarze Löcher?
 
16.06.2011: Das Sonnensystem
Eigenschaften der Planeten und ihrer Monde
Die Erforschung unserer kosmischen Nachbarschaft
Praktische Hinweise zur Beobachtung von Sonne, Mond und Planeten

Literatur:
Mario Weigand und Sabrina Geyer: Sonne, Mond, Planeten - beobachten und fotografieren, Kosmos-Verlag 2010

Links:
Das Sonnensystem in 3D: Celestia
 
23.06.2011: Fronleichnam (entfällt)
 
30.06.2011: Sommerauer - Galaxien und Galaxienhaufen
Aufbau einer Galaxie
Galaxienklassifikation
Galaxienverschmelzungen
Bestandteile von Galaxienhaufen
Struktur des Kosmos

Literatur:
Johannes V. Feitzinger: Galaxien und Kosmologie - Aufbau und Entwicklung des Universums, einsehbar im ARI AS/FEI:J-2007
Helmut Hetznecker: Kosmologische Strukturbildung, Spektrum, Monografien 2008 H 929
Malcolm S. Longair: Galaxy formation, Monografien 2008 H 22

WiS!-Material:
Sterne und Weltraum 5/2007, S. 54-65 und WiS!-Material "Ein Modell der Lokalen Gruppe "

Links:
Welt der Physik: Portal Galaxien und Galaxienhaufen

Beispiele für Medienpräsenz:
BRalpha Wie tönt Perseus?
 
07.07.2011: Rögner - Weltuntergang 2012
Astronomie Made in Hollywood - wieviel Science und wieviel Fiction steckt in dem Film "2012"?
Astronomische Verschwörungstheorien - wer profitiert davon?
Was weiß man wirklich über den Kalender der Maya?
Das Phantom Nibiru - Planet X
Andere Weltuntergangsszenarien: Nostradamus, Zeitenwende Jahr 2000

Literatur:
Philip Plait: Death from the Skies, Viking, (schlechte) Übersetzung: Tod aus dem All, rororo
Maarten Keulemans: Exit Mundi - Die besten Weltuntergänge, dtv

Unterrichtsmaterial:
Planetare Konjunktionen - Konjunktionen, Stern von Bethlehem, Weltuntergang 2012
Kometenangst: Ifflands Posse "Der Komet"

Links:
Florian Freistetters Weltuntergang-2012-FAQ

Beispiele für Medienpräsenz:
Bild: 2012 - Menschheit soll in Raumschiffen fliehen
Focus: Weltuntergang 2012 und das Beben in Japan

 
14.07.2011: Logeswaran - Urknall
Was wissen wir über den Anfang des Universums?
Das junge Universum: Eigenschaften, messbare Größen
Inflation
Die 2.7K-Hintergrundstrahlung - Echo des Urknalls
Grenzen der Gültigkeit bekannter Physik

Literatur:
Helmut Hetznecker: Expansionsgeschichte des Universums - vom heißen Urknall zum kalten Kosmos, Spektrum, einsehbar im ARI AS/HET:H-2007
Martin Bojowald: Zurück vor den Urknall: Die ganze Geschichte des Universums, Fischer, Monografien 2009 H 342
Steven Weinberg: Die ersten drei Minuten. Der Ursprung des Universums, Piper, Lehrbuchsammlung Physik LN-T 11-9484
Philip J. E. Peebles: Principles of physical cosmology, Princeton University Press, Monografien 93 H 1462
John A. Peacock: Cosmological physics, Cambridge University Press, Lehrbuchsammlung Physik LN-T 11-13292

WiS!-Material:
Sterne und Weltraum 1/2011, S. 46-57 "Inflation - der Auftakt zum Urknall" und WiS!-Material "Die Welt verstehen mit Hilfe von Modellen"
Sterne und Weltraum 2/2008, S. 38-55 "Die Planck-Mission" und WiS!-Material "Die Physik der Hintergrundstrahlung - Überlegungen für die Sekundarstufe II"
Astronomie Heute 1/2008, S. 44-48 "Der Schlüssel zum Anfang von allem" und WiS!-Material "Auf der Suche nach den Fingerabdrücken des Urknalls"

Links:
Welt der Physik: Portal Urknall

Beispiele für Medienpräsenz:
Zeit Online: 12 große Fragen - Was war vor dem Urknall?
Spiegel Online: Blick in Gottes letzten Schlupfwinkel
 
21.07.2011: Abschlussgrillen am MPIA



Verantwortlich / Responsible: Carolin Liefke
Letzte Änderung / Last updated: 28 April 2011