Heinz Oberhummer Technische Universität Wien Science Busters

Transkript

1 Heinz Oberhummer Technische Universität Wien Science Busters KPH Krems,

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3 Rosetta-Mission Eine der größten technischen Leistungen der Menschheit Erstmals menschliche Raumsonde auf Kometen gelandet Wichtigste wissenschaftliche Errungenschaft des Jahres 2014 Rosetta: Startmasse kg, Flügelspannweite: 32 m

4 Flugzeit zu Komet: 10 Jahre Zurückgelegte Distanz Erde Komet: 500 Mill. km Entfernung Erde Komet: 500 Mill. km Ferarri mit 200 km/h: 300 Jahre zum Kometen unterwegs

5 Komet Tschurjumow-Gerasimenko ( Tschuri ) über Wien Größe: 4 km x 3,5 km x 3,5 km

6 Komet beschreibt Bahn um Sonne Sonnenferne: Brocken aus 2/3 Eis, 1/3 Staub Kohlrabenschwarz Sonnennähe: Eis mit Staub verdampft

7 Durch Sonnenwind entsteht Kometenschweif

8 Landung auf Philae : Landeinheit Philae auf Tschuri gelandet Live-Übertragung, Riesiges Spektakel, Public Viewing

9 Landeeinheit Philae Philae: 100 kg auf Erde, 1 g auf Tschuri Anker und Düsen versagten. Sprünge: 455 m und noch ein paar Meter x

10 Philae auf Tschuri Landung von Philae in Felsspalt und Nähe Wand Nur 1,3 von 12,4 Stunden Sonne Akku nach 4 Tagen leer, Tiefschlaf Wiederaufwachen bis August 2015?

11 Wissenschaftliches Ziele Sonnensystem mit Sonne, Planeten, Kometen und Asteroiden ist aus einer Gas- und Staubwolke vor 4,6 Milliarden Jahren entstanden Kometen sind riesige Eischränke bestehend aus unveränderten Material von der Entstehung des Sonnensystems Wissenschaftliche Fragen: Wie sind Kometen aufgebaut und welche Eigenschaften haben diese? Haben die Kometen Wasser und organische Stoffe (Bausteine des Lebens) auf die frühe Erde gebracht? Durch die Rosetta-Mission haben wir dazu viele neue wertvolle Daten

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13 Astrobiologie Die Astrobiologie hat sich im letzten Jahrzehnt von einer Ansammlung von Spekulationen zu seriösen Untersuchungen vor allem wegen neuer Entdeckungen entwickelt. Zu diesen Entdeckungen gehören: 1. Extrasolare Planeten 2. Leben auf der Erde unter extremen Bedingungen 3. Technischer Fortschritt Wir werden wahrscheinlich innerhalb der nächsten 30 Jahre außerirdisches Leben entdecken!

14 Die Planeten Die acht Planeten unseres Sonnensystems werden in zwei Gruppen unterteilt: Die vier inneren Planeten Merkur, Venus, Erde und Mars und die vier äußeren Planeten Jupiter, Saturn, Uranus, und Neptun. Die vier inneren Planeten sind erdähnliche Planeten, das heißt sie haben eine feste Oberfläche wie die Erde. Die vier äußeren Planeten werden als Jupiter-ähnlich bezeichnet, da sie weitaus größer als die Erde sind und hauptsächlich aus Gas bestehen. Vergleich der Größen der Sonne und der Planeten

15 Extrasolare Planeten Astronomen haben schon tausende extrasolare Planeten entdeckt. Exoplaneten sind Planeten, die um andere Sonnen und nicht um unsere eigene Sonne kreisen. Jede zehnte Sonne hat einen erdähnlichen Planeten mit fester Oberfläche und lebensfreundlichen Temperaturen. Nur auf Planeten ist Leben möglich, auf Sonnen ist es mit mehreren tausend Grad viel zu heiß.

16 Leben unter extremen Bedingungen Man hat Bakterien auf der Erde in extrem lebensfeindlichen Bedingungen gefunden: Ausgetrocknete Salzseen Gletschern Eisbedeckte antarktische Seen Gestein bis 5 km unter der Erdoberfläche: Dunkles Leben Tiefsee in ewiger Dunkelheit und höchstem Druck: Schwarze Raucher Hat große Bedeutung für die Astrobiologie: Wissenschaft vom außerirdischen Leben.

17 Mein Lieblingsbakterium Das Bakterium Deinococcus radiodurans überlebt die fache, für Menschen absolut tödliche, radioaktive Strahlung. Es kann Schäden durch radioaktive Strahlung selbst reparieren. Dieses Bakterium lebt sogar in Kernreaktoren!

18 Conan, das Bakterium Das Bakterium Deinococcus radiodurans wird auch Conan, das Bakterium genannt. Es gab einmal einen Film Conan, der Barbar mit unserem Auslands-Österreicher Arnold Schwarzenegger in der Hauptrolle. In diesem Film war Conan auch durch nichts umzubringen.

19 Meine Alpakas Auf meinem kleinen Bauernhof im Dunkelsteinerwald habe ich Alpakas. Diese sind die kleine Form der Lamas und stammen aus Südamerika. Dort haben die Ureinwohner die Alpakas 5000 Jahre lang wegen ihrer einzigartigen Wolle ( Edelhaar ) gezüchtet.

20 Alpakas im Winter

21 Alpakas im Haus

22 Alpakas mit Kindern

23 Nachwuchs-Alpaka Nilsi

24 Conan, das Bakterium, in den Bemmerln Das Conan-Bakterium befindet sich in den Bemmerln der Alpakas.

25 Warum ist es so widerstandsfähig? Warum hat aber das Conan-Bakterium eine so eine große Widerstandskraft gegenüber radioaktiver Strahlung? Auf der Erde war die Radioaktivität nie so stark, dass so etwas notwendig wäre.

26 Außerirdische am Alpakahof? Manche Wissenschaftler nehmen an, dass sich einfache Bakterien über große Distanzen eingeschlossen in Meteoren durch den Weltraum bewegen. Auf diese Weise könnte auch das Leben aus dem Weltraum von einem anderen Himmelskörper auf die Erde gekommen sein: Panspermie.

27 Leben am Mars? Im Marssommer gibt es in manchen Gegenden am Mars riesige Methanausbrüche. Hinweis auf bakterielles Leben unterhalb der Marsoberfläche. Das Methan könnte auch von geo-chemischen Quellen kommen.

28 Methanbildung auf der Erde Gärungs- und Fäulnisbakterien: Verdauung von Rindern, Reisfelder, Mist

29 Marsrover Curiosity Am 6. August 2012 ist der fast eine Tonne schwere Marsrover Curiosity am Mars gelandet. Dieses mobile Labor hat alle Bausteine für Leben gefunden. Wasser, Kohlenwasserstoffverbindungen, Schwefel, Stickstoff, Wasserstoff, Sauerstoff, Phosphor.

30 SETI (Suche nach außerirdischer Intelligenz) Radioteleskop Aceribo-Teleskop Radioteleskop-Array

31 Square Kilometre Array (SKA) Suche nach Radiosignalen von Aliens in Südafrika und Australien

32 James Webb Teleskop Suche nach Hinweisen von Leben auf Exoplaneten ab 2018

33 European Extremely Large Teleskop (EELT) Suche nach Hinweisen von Leben auf Exoplaneten ab 2024

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35 Beginn des Universums Religionen behaupten ja, Gott hat alles aus dem Nichts geschaffen. Aber ein Nichts, wo sich einfach gar nichts befindet, gibt und hat es nirgendwo und niemals gegeben. Denn in der Quantenphysik gibt es immer und überall Quantenfluktuationen. Das sind Schwankungen, bei der selbst im besten Vakuum kurzfristig Energie und Teilchen entstehen und gleich wieder verschwinden können. Beginn des Universums: Dadurch gibt es einen immer und überall existierenden Quantenschaum

36 Quantenschaum Vor dem Universum gab es einen immer und überall existierenden Quantenschaum

37 Kosmische Inflation Eine mikroskopisch kleine Blase kann sich durch die so genannte kosmische Inflation (vom lat. Aufblähung) zu einem gigantischen Universum ausdehnen. Die Inflationstheorie gibt am besten die beobachteten Eigenschaften unseres Universum am besten wieder: Entstehung von Raum, Zeit, Energie und Materie Alle großen Strukturen im Universum: Galaxienhaufen, Galaxien, Sterne, Form der Hintergrundstrahlung

38 Multiversum Im Quantenschaum kann sich immer wieder Blase zu Universum ausdehnen. Beliebig viele Paralleluniversen: Multiversum. Auch fortgeschrittenste Theorie (M-Theorie) sagt solches Multiversum voraus. Immer mehr Kosmologen sind von Multiversums überzeugt.

39 Entwicklung des Universums Guglhupf-Modell: Ausdehnung des Universums von vor 13,8 Milliarden Jahren bis heute, dehnt sich sogar durch Dunkle Energie immer schneller aus

40 Entwicklung des Universums Quanten- Infla- Erste Ausdehnung des Universums Heute Schaum tion Sterne

41 Zahl der Sterne Die Sterne, die wir am Himmel sehen, sind auch nur Sonnen. Weil sie aber viel weiter weg sind als die Sonne, erscheinen sie uns nur als Punkte und nicht als Scheibe wie unsere Sonne. Es gibt so viele Sterne im Universum, wie Sandkörner auf allen Stränden der Erde.

42 Sterne und Planeten Die Sonne scheint und die Sterne leuchten, weil tief in ihrem Inneren durch Verbrennen von Atomkernen Energie erzeugt wird. Daher ist auf der Sonne und den Sternen mit einigen tausend Grad sehr heiß. Hingegen werden um die Sonnen kreisende Planeten nur von der Sonne beleuchtet und erzeugen selbst nur wenig Energie..

43 Entstehung der Elemente Eine halbe Milliarde Jahre nach dem Anfang des Universums entstanden aus Gas- und Staubwolken die ersten Sterne. Bis heute entstehen auf diese Weise immer neue Sterne. In den Sternen entstanden alle Elemente vom Kohlenstoff bis zum Uran. Sterne sind Kochtöpfe oder Hexenkessel in der die Elemente des Lebens erzeugt werden. Du bist mein Stern!

44 Ende des Universums Stephen Hawking, aber auch andere Kosmologen haben vor einem katastrophalen Zerfall des Universums durch Todesblase gewarnt.

45 Large Hadron Collider (LHC) Teilchenbeschleuniger: CERN, Genf 4. Juli 2012, Higgs-Teilchen entdeckt

46 Standardmodell der Teilchenphysik 32 Teilchen & Higgs Supersymmetrische Teilchen

47 Todesblase Frage zerfällt Universum? Berechnung Standardmodell: Universum kann zerfallen, weil zwei Energieniveaus. Zur ebenen Erde und im ersten Stock. Wir befinden uns im ersten Stock. Können mit kleiner Wahrscheinlichkeit ins Erdgeschoß fallen. Zerfall beginnt an einem Punkt mit gewaltiger Energiefreisetzung Dehnt sich als Feuerball mit Lichtgeschwindigkeit aus Werden davon aber nichts mitbekommen.

48 Unser Gehirn: Der große Schwindler Die Bewusstseinsspaltung des Menschen: Gänzlich unwichtig und doch von sich selbst eingenommen

49 Haben wir Menschen überhaupt eine Bedeutung? Vielleicht sind wir Menschen doch nicht so bedeutungslos, weil sie ja unser Universum beschreiben, analysieren und erklären können.

50 Wissenschaftsbuch des Jahres