Astrophysikalische Daten

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1 Astrophysikalische Daten Erde Erdbeschleunigung (Meereshohe, 45 Breite) Erdbeschleunigung (Meereshohe, Aquator) Erdradius am Aquator Erdradius am Pol Abplattung Masse Mittlere Dichte m g45" = 9, sec m gaq = 9, sec RE,Aq = 6, m R E, Pol = 6, m RE, Aq - RE, Pol 1 RE = 297 ME = 5, kg g PE = 5, em Mittlere Temperatur der Oberflache T = 14,3 C Umlaufszeit 1 tropisches Jahr = 3, sec (zeitl. Abstand zwischen Durchgangen durch den Friihlingspunkt fur das Jahr 1900). Das ist zugleich die Festlegung der Zeiteinheit Sekunde (Ephemeridensekunde). Beriicksichtigung der Prazession der Erdachse ( = Verschiebung des Friihlingspunktes) in Jahren ergibt die Definition 1 siderisches Jahr =3, sec Mood Mittlerer Abstand Erde-Mond Maximaler Abstand Erde-Mond Minimaler Abstand Erde-Mond re-m = 3, m = 60,27 RE re-m,max = 4, m re-m,min = 3, m

2 Astrophysikalische Daten 431 Exzentrizitat der Mondbahn Mondradius Masse Mittlere Dichte Siderische Umlaufszeit Synodische Umlaufszeit (Neumond-Neumond) e = 0,055 RM = 1, m = 0,2725 RE 1 MM = 8133, ME PM = 3,35 g/cm 3 = 0,61 PE T.id = 27,32166 Tage T.yn = 29,5306 Tage Rotationszeit = Umlaufszeit Sonne Mittlerer Abstand Erde-Sonne Sonnenradius Volumen der Sonne Mittlere Dichte Rotationszeit Strahlungsleistung re-s = 149, m Rs = 6, m Vs = 1, Volumen der Erde Ps = 1,41 g/cm 3 T.ot = 26 Tage 3, Watt; das entspricht k W /m 2 an cler Sonnenoberflache davon fallt auf die FIacheneinheit der Erde (Solarkonstante) MilchstraHe Durchmesser in cler Hauptebene Gro/3ter clazu senkrechter Durchmesser Entfernung der Sonne vom Mittelpunkt Umlaufszeit cler Sonne Geschwincligkeit cler Sonne Gesamtmasse Licht jahre Licht jahre Licht jahre Jahre 2, m/sec 1011 Sonnenmassen

3 Sachverzeichnis Absorption -, hochenergetische Photonen 101 -, Photonen 99, 104 Abstand -, euklidischer 281 -, 4-dimensionaler 344, 345 actio=reactio 31,37,280 Additionstheorem der Geschwindigkeiten 321 Aquipotentialfliiche 139,140,144 Aquivalenzprinzip 3021f., 308, 400 AlterungsprozeB 312,314,315 Amplitude -, maximale 170 -, Mittelwert 177 Anfangsbedingungen 153,154,170,216,219, 368,400 Antiteilchen 100,112,231 Aphel 166,173,252,253,370 Atom -, Anregung 100, im Magnetfeld 299,300 Atomkem 105 -, Fusion 109 -, Zerfall 110 Bahn 22,23,153,154,173 - im homogenen Magnetfeld 187 ft. -, Kegelschnitte 165 -, Kepler-Ellipse 165,166,173 -, Kriimmungsradius 163 -, Oszillator-Ellipse 173 -, Planeten- 388, 389 -, Rosette 386, 405 -,2-Karper-Problem 2061f., 378, 379 Beschleunigung 23, 24 -, Coriolis , Erd- 35, 273, 368 -, Normal- 24, 163 -, Tangential- 24 -, Zentrifugal , Zentripetal- 287,291,369 Bewegung -, dynamische 41 -, Energiebilanz 147 -, gleichformig beschleunigte 156,348fT. -, gradlinig-gleichformige 226, 339 -, Gravitations- 207fT. -,Impulsbilanz 148 -, Kepler- 159 If., 374 Bewegung, kinematische 22,41 -, Karper 30, im Magnetfeld 181 If. -, Molekiil- 2121f. -,Mond 368,369,375 -, Newtonscher Karper im homogenen Kraftfeld 152 If. -, Planeten 30, 370, 371 -, Relativ- 29 -, relativistische im homogenen Kraftfeld 157fT. -, relativistische im Magnetfeld 190,191 -, rollende 268, 269 -, Rotation 225 If., 267 If. - in statischen Feldem 127,146fT. -, Triigheits- 347,352 -, Translation 225 ft. - als Transport 25, 37 -, unphysikalische 24, 25 -, Wurf 155, 156 Bewegungsgesetz, Newtonsches 29,30,150 Bewegungsgleichungen 29,149fT. -, Diagonalform 213,215 -, 3-dimensionaler harmonischer Oszillator im homogenen Kraftfeld 152fT. -, kanonische 151, 152 -, Kepler-Problem 160 -, linearer harmonischer Oszillator im Magnetfeld 184 -, Mehrkarperproblem 201fT. -, Rotationsbewegung 254 BewegungsgraBe, s. Impuls Bezugssystem 27,76,136,236, 279fT. -, dynamische Verschiedenheit 351 -, inertiales 281 If., 338 If. -, nicht-inertiales 284fT.,349fT. -, rotierendes 285 ft. -, Transformation 321 If. Bindungszustand 108 Bolometer 99 Brachistochrone 68, 69 Cluster, galaktische 367 Compound-Keme 75 Compton-EfTekt 88fT., 102 -, bewegte Elektronen 91 -, gebundene Elektronen 90 Coriolis-Beschleunigung 286,291 Coulomb-Feld 144, 145, 160

4 Sachverzeichnis Differentialgleichungen 30, 161, 168 -, gekoppelte 213 Dissipation 114ff. Doppelstemsystem 374 -, Gravitationsstrahlung 420 Doppler-Effekt 95, 326, 329,427 -,longitudinaler 327, 328 -, transversaler 327 ff., 403, 404 Doppler-Verbreiterung 329 Drehachse 255, 258, 266 -, momentane 268, 269 Drehmoment 243,276 Drehimpuls 167, 232ff. -, Bahn- 234ff.,370 -, Erhaltung 232, 247ff. -, Gesamt- 246ff. -, innerer 246ff. -, Kopplung 246ff., 300, 394 -, Quantenzahl 250,251 -, streuungsfreier Wert 250,251 Drehung, raumliche 229 Dualismus Welle-Korpuskel 121, 122 Dynamik 22 Ebbe und Flut, s. Gezeiten Eigenfrequenz 179,181, 216ff. Eigenschwingung 216ff. -, Uberiagerung 219,220 Eigenzeit 347, 352 Einheiten 2 -, Energie 71, 72 -,Impuls 61,62 -, Kraft 124 Einstein-Effekte 303ff. Einsteinsche Mechanik 37,38, 42ff. Eiszeit 389 Ekliptik 395 Elastizitiitsmodul 196 Elementariadung 72 Elementarteiichen 38, 250, 251, 315 Energie -, Abhangigkeit von Geschwindigkeit 44, 45, 46 -, Abstrahlung 129 -, Aktivierungs , Bewegungs- 124ff. -, Bilanz 75ff., 82, 95, 98,147,192, 307ff., 376 -, Bindungs , Deformations- 71, 196 -, Dichte 179,181 -, Dissipation 114ff. -, Einheiten 71, 72 - im Erdfeld 34 -, Erhaltung 35,36,63,65, 76ff. -, Formen 124ff. -, Gravitations- 379, 387 -, historische Entwicklung 26ff. -, innere 38,42,210,284 -, kinetische 32ff.,43, 125ff. -, Kompressions , Kriimmung der Welt Energie, Lokalisierung 120 -, Messung 62ff. -, nicht-mechanische Systeme 35 -, potentielle 32ff., 43,126,132,144,145,175, 375 -, Quanten 99, 100 -, Reaktions- 106, 108, 109 -, Rotations , rotierender starrer Kerper 255 ff. -, Schwell , Transformation 318ff. -, Transport 37ff., 41 ff., 49ff. -, Verschiebung 122ff., 141 Energie-Funktion -, 3-dimensionaler harmonischer Oszillator 172 -, Kepler-Problem 161 -, kraftefreier Transport 50 ff. -, linearer harmonischer Oszillator 168 -, Newtonscher Kerper im homogenen Kraftfeld 154 -, Newtonscher Kerper im Magnetfeld 183,298, 299 -, relativistischer Kerper im homogenen Kraftfeld 158 -, relativistischer Kerper im Magnetfeld 190 -, rotationssymmetrisches Feld 253 -, rotierendes Bezugssystem 297ff. -, statisches Feld 128 -,2-Kerper-Problem 205 Energie-Masse-Relation 38,42 Entartung 220 Erdbeschleunigung 35, 368 -, Messung 272 Erde -, Deformation im Gravitationsfeld 393 -, Deformationswirkung auf den Mond 397 -, Gestalt 395 -, Masse 3S -, Prazession 395, 399 -, Schwankungen der Rotation 398 Ereignis 323, 339 ff. Ereignishorizont 407 ff. Erwartungswert 11 Feder, elastische 69ff., 145, 194ff. Federkonstante 71 Fehler 13, 14 - in der klassischen Physik , mathematischer 21 -, mittlerer 15 - in der Quantenmechanik 17, 18 -, systematischer 14 -, zufalliger 14 Fehlerbalken, s. Streubalken Feld 121 ff. -, Beschleunigungs- 301 ff., 347 ff., 377 -, Coulomb- 144, 145, 160 -, Energiebilanz 192ff.,307ff. - yom ersten Typ 131, 132,238 -, Feder- 145,174, 194ff.

5 434 Feld, Gradienten- 136ff.,I44 -, Gravitations- 64, , 157, 160,302, 380ff. -,Impulsbilanz 192ff. -, inneres Gieichgewicht 130 -, Kepler- 159ff. -, konservatives 136ff., 140 -, Kraft , Magnet- 181 ff. -, mathematische Beschreibung 130ff. -, mathematisches 134 ff. -, nicht-konservatives 141, 142 -, physikalisches 133, 134 -, Potential 139 -, rotationssymetrisches 239 ff. -, Schwarzschild- 405, 408 ff. -, Skalar , statisches 122, 191 ff. -, Tragheits- 199,200, 301 ff. -, Vektor , Wechselwirkung mit Korper 132, 134 -, Zentrifugal- 286,287,314,357 -, Zustand 199,200 - yom zweiten Typ 126, 132, 133, 181, 182,297 Feldgleichungen, Einsteinsche 361,362,407 Feldstarke, magnetische 185 Figurenachse 264, 265, 273ff., 400 Fixstern 367 Flachengeschwindigkeit 162,166,235 Flachensatz 162,166,173,240,370 Fluchtgeschwindigkeit 363 Foucaultsches Pen del 292ff. Franck-Hertz-Versuch 99 freie Achsen 276 freier Fall 5, 65 -,Mondbewegung 368,369 - im Schwarzschild-Feld 41Off. Frequenz 94,171,178 -, Austausch , Eigen- 179,181, 216ff. -, Gravitationswellen 420 -, Larmor , Schwebungs , Zyklotron- 188, 189, 191 Funktion 7,15 -, Diracsche b- 15 -,homogene 221 Galaxie 367 -, Entfernung 426, 427 -, Fluchtgeschwindigkeit 427 -, Gravitationsstrahlung 422 -, Rotverschiebung 426, 427 Galilei-Transformation 283, 284 GauB-Verteilung 16,17 geodatische Linie 352 Geometrie 279 -, Raum-Zeit- 338ff. Geschwindigkeit 24 -, Additionstheorem 321 Sachverzeichnis Geschwindigkeit, dynamische 41 -, kinematische 22,23,41 -, Vektorcharakter 27 Gestalt -, geometrische 333, 343, 344 -, visuelle 334, 344 Gewicht 27,31,65,142 Gezeiten 248 -, Atmosphare 398 -, feste Erde 398 -,Meere 397,398 g-faktor des Elektrons 300 Gleichgewicht -, inneres 130, 199 -, Lage 175 -, Rotations- 248,249, 399 Gieichzeitigkeit 324 Gradient 136ff. Gravitation -, Kondensationswirkung 428, 429 -, Raum-Zeit-Struktur 400 Gravitationsfeld -, Beschleunigungsfeld 302 -, Beschreibung der Inhomogenitat 396 -, Deformationswirkung 390ff. -, Drehmoment im 394, 395 -, Energietransport 354, 355 -, Feldgleichungen 361 -,homogenes 64,142,157,357 -, Krlimmung 358 -, Laufzeitverzogerung 405,406 -, Lichtablenkung 304,305, 360, 401, einer Massenverteilung 380fT. -, Potential 308 -, punktartiger Korper 143, 144 -, Raumstruktur 337 -, Raum-Zeit-Struktur 347ff. -, rotierender Korper 406, 407 -, Rotverschiebung 306,307,404 - der Sonne 160 -, Starke 64 -, Wirkung eines inhomogenen 391 ff. -, Zeitablauf 310 Gravitationsgesetz, Newtonsches 30, 143, 372ff. Gravitationskollaps 416,417,420,422 Gravitationskonstante 33, 143, 372 -,Messung 372,373 Gravitationspotential 361, 381,406 -, Kugelschale 382, 383 -, kugelsymmetrische Massenverteilung 384, 385 -, nicht-kugelsymmetrische Massenverteilung 385,386 Gravitationswellen 362,417 ft. -, Anpassung 421 -, Ausbreitung 421 -,Frequenz 420 -, Nachweis 421 -, Polarisation 421 -, Quellen 420 -, WelienIiinge 421

6 Sachverzeichnis Grenzgeschwindigkeit 37, 46ff., 317, 318, 334, 335 GroBen -, abgeleitete 2, 280 -, Bildung 3 -, dynamische 25, 39 -, Grund- 2 ~,kinematische 22, 39 -, Standard- 5 - als Vergleich -, Vertraglichkeit 18 -, Wert 9 -, Zusammenhang 7 Hamilton-Funktion s. auch Energie-Funktion Hamiltonsche Gleichungen 151 Haufigkeit -, relative 11 Halbwertsbreite 17 Hauptachsentransformation 212ff. Haupttragheitsachsen 263 ff., 271 Haupttragheitsmomente 263 ff. Hebel 65,66 Helizitat 231 Hochenergieverhalten 55,91 Hubble-Konstante 363, 365,427 Hypothese 19, 20, 42, 423 Impuls -, Austausch 29, 59, 60 -, Bilanz 75,82,95,98,147, 192ff. -, Einheiten 61,62 -, Erhaltung 29,31,56, 76ff., und GroBe Mv 133,183 -, Krtimmung der Welt des Lichts 37 - im Magnetfeld 182, 185 -, Mehrkorperproblem 203 -, Messung 55 ff. -, nicht-mechanische Systeme 36 -, Radialkomponente 251 ff. -, Transformation 318ff. -, Transport 37ff., 41ff., 49ff., 114, 194ff. -, Transportgeschwindigkeit 196 -, Unscharfe 119 Impulsraum 135 Inertialsystem 200,243,281 ff., 348ff. -, lokaler Charakter 356 -, Raum-Zeit-Geometrie 338ff. -, Schwerpunktsgeschwindigkeit 374 -, Transformation 318ff., 341 Kanalstrahlen 328 kardanische Aufhangung 275 Katalysator 108, 110 kausale Ereignisfolgen 324, 325 Kepler-Bewegung 159ff., 223, 253 -, relativistische 165 -, Umlaufzeit 167 Keplersche Gesetze 165, 166,240, 289, 370, 371, 376 Kinematik 22 -, beschleunigte Bewegung 349ff. -, Rotation 227ff. klassische Physik 13, 15, 19 Korper 120 -, Deformation im Gravitationsfeld 391 ff. -, starrer 390 Kosmologie 422ff. Kraft 29, 30, 124, 150 -, Corio lis , dispersive 245 -, Einheiten 124 -, Magnetfeld 185, 187 -, Tragheits , wahre 285,287,288 -, Zentrifugal , Zentripetal- 287 Kreisbewegung 230,234 -, gleichformige 23,162ff. -, Satellit 403, 404 Kreisel 265, 273 ff. KreiselkompaB 296 Laborsystem 111,209 Lange 1,3 -, Abhangigkeit yom Bezugssystem 341 ff. Larmorfrequenz 299 Larmor-Theorem 299 Licht -, Ablenkung im Gravitationsfeld 304, 305, 360, 401,402 -, Ausbreitung im Schwarzschild-Feld 408ff. -, Ausbreitungsflache 334, 335 -, Energie und Impuls 38 -, Geschwindigkeit, s. Grenzgeschwindigkeit -,Impuls 37 -, inelastischer StoB (Absorption) 61 -, Rel1exion 92ff. -, Transport 25, 49 -, Weltlinie 339,353,413 Lichtkegel 340ff., 414 -, im Gravitationsfeld 354 Lichtquanten, s. Photonen Lokalisierung 39 -, Photon 89, des Schwerpunkts 79 -, Tei1chen 119ff. Lorentz-Invariante 323 Lorentz-Kontraktion 333 Lorentz-Kraft 185, 187 Lorentz-Transformation 322 magnetisches Moment 276,299,300 Magnetfeld 181 ff. -, homogenes 186ff.,298 Masse 26,31 -, Dichte

7 436 Masse, Erde 378 -, Planeten 377 -, reduzierte 207, 376 -, schwere 32 -, Sonne 377 -, triige 32, 37 -, VerhiiItnis 31,32,58 -,2-Korper-System 378 Massenpunkt 22,41, 122 Mathematik 6fT., 19,20,21 Mehrkorperproblem 387fT. -, Bahndrehimpuls 241, 244fT. -, Bewegungsgleichungen 202 -, Gesamtimpuls 203 -, Schwerpunkt 203 -, Virialtheorem 222 -, Wechselwirkungsenergie 379 MeBreihe 12, 13 Messung 7 -, Einzel- 7 ft. -, Fehler 13, 14 - der Liinge 1 -, ResuItat 9 -, Statistik der Einzel- 9fT. MeBverfahren 12-15, 19 MeBwerte, Statistik 7 Methode der kleinsten Quadrate 9 Metrik -, euklidische 281 -, Minkowski , nicht-euklidische 341 ft. -, Raum-Zeit- 343fT. mikroskopische Reversibilitiit 105 Milchstra13ensystem, s. Galaxie Mitteiwert 8,10,16, 222fT. Modell 4,21 -, 3-atomiges Molekiil 211 ft. -, Energiedissipation 114 -, harmonischer Oszillator 174, 179 -, inelastischer Sto , kosmologisches 362fT. -, statisches Feld 127, 129 -, 2-atomiges Molekiil 210 Molekiil -, 3-atomiges 211 ft. -, Eigenschwingung 216fT. -,2-atomiges 210 Momente einer MassenverteiIung 418 Mond -, Deformationswirkung auf die Erde 397 -, Eigenrotation 399 MoBbauer-EfTekt 103, 307 -, Temperaturverschiebung 330, im Zentrifugalfeld 316 Naturbeschreibung,objektive 7 Naturgesetze -, Falsifizierung 20 -, Verifizierung 20 Sachverzeichnis Nebel, Spiral- 367 Neutrino 54, 109, 110,231,403 Neutron, Abbremsung 87 Newtonsche Axiome 280 Newtonscher Grenzfall 42, 50, 58, 62, 125, 150, 309 Normalschwingung, s. Eigenschwingung NormalverteiIung, s. GauB-VerteiIung Olberssches Paradoxon 423fT. Ortsraum 135 Ortsvektor 22 OsziIIator -, 3-dimensionaler 171 ft., 210 -, gekoppelte 212, 217fT. -, Iinearer 168fT. Paarerzeugung 100, 102 Paarzerstrahlung 100, 101 Parallelverschiebung auf der Kugel 293 Paschen-Back-EfTekt 300 Pendel 68, 174, 175 -, Drehimpuls 235, 236 -, Foucaultsches 292fT. -, Frequenz 175 -, Impulsaustausch 59,60 -, mathematisches 271 -, physikalisches 270 Perihel 166, 173,252, 253, 370 -, Drehung 389, 390, 401, 405 Phasenkonstante 170 Phasenraum 135 PhotoefTekt 102 Photon 53,54,77,94 -, Absorption 99, 101, 104 -, Eindringtiefe 102 -, Emission 103, 104 -, Lokalisierung 89, 121 -, Spin 251 Pion 112,251 Plancksche Konstante 39, 94 Planeten -,Bewegung 370,371 -, Datentabelle 388, 389 -, Storung der Bahn 389 -, WeltIinie 359 Poisson-G1eichung 361 Positron 100, 101, 110 Potential 139 -, Beschleunigungsfeld 308,313 -, Gravitationsfeld 308,313 -, Zentrifugalfeld 314 Priizession 268,274,277, 386, 387, 395, 399 Pseudoskalar 231 Quadrupolmoment 386,418,419 - der Sonne 405 Quadrupolstrahlung 418

8 Sachverzeichnis 437 Quantenmechanik 13, 17, 18,39,94, 121,250,251 Quasar 305, 429 Quasiteilchen 116 Rad 269,275 Raum 199,200,226,247 -, absoluter 280ff., 288, 289 -, euklidischer 281 -, Rotationsinvarianz 240 -, Struktur im Gravitationsfeld 337 -, Translationsinvarianz 240 raumartig 325, 339 ff. Raum-Zeit-Struktur -, Gravitation 400 -, Schwarzschild-Feld 408ff. Raum-Zeit-WeIt 338ff. - des frei fallen den Beo bachters 413, 414 -, Kriimmung 357 ff. -, Kriimmungsradius 363 -, Metrik 343 ff. -, Singularitat 417 Reaktion -, Bruttoformel 107 -, chemische 107ff. -, kernphysikalische 109 -, Kette 109 reduzierte Pendellange 271 Reibung 114 Relativitatsprinzip -, allgemeines 282,317 -, Galileisches 27 Relativkoordinaten 204, 205 Resonator -, akustischer 179 -, elektromagnetischer 180 Retardierung 198, 326, 327 Reversionspendel 272 Rolle 65,66 Rotation 225 ff. -, Bezugspunkt 232ff. -, freie 273 ff. -, gehemmte 269,270 Rotationsschwingung 269,270,271 Rotverschiebung 403, 404 -, galaktische 365, im Gravitationsfeld 306, 307, 310, im Zentrifugalfeld 316,327,336 Riickstollenergie 103 ff. Ruhenergie, s. innere Energie Ruhsystem 77, 326 Rutherford-Streuung 169 Satellit 288 -, Rotverschiebung 403, 404 Saturnring 394 schiefe Ebene 65, 66 Schraubenbewegung 231 schwarzes Loch 414ff. Schwarzschild-Feld 405,408 -, freier Fall Schwarzschild-Feld, Lichtausbreitung 408 ff. -, Raumstruktur 408ff. Schwarzschild-Kugel 408ff. Schwarzschild-Radius 402,407ff. -, Neutronenstern 415 -, Sonne 415 -, weiller Zwerg 415 Schwebung 219, 220 Schwerpunkt 34,374 -, Bahndrehimpuls 247 -, Energie- 79 -, Geschwindigkeit 78, 374 -,Impuls 78 -, kinetische Energie 80 -, Massen- 79, 203 Schwerpunktssystem 76ff., 111,203 ff., von zwei Photonen 101 Schwingkreis 180 Schwingung - urn G1eichgewichtslage 175, 176 -, harmonische 170,171 -, Knick , Rotations- 269, 270, 271 Sonne -, Masse 377 -, Quadrupolmoment 405 -, Schwarzschild-Radius 415 Sonnensystem 367, 388 ff. Spiegelung, raumliche 229 Spin 250, 300 -, Quantenzahl 251 Spin-Bahn-Kopplung 250 Springflut 397 Stern 367 -, Endzustand 416,417 -, Entstehung 428 -, Flachenhelligkeit 424 -, Gleichgewicht 416 -, Oberflachentemperatur 426 -, Strahlung 424ff.,429 -, Temperatur 224 System, physikalisches 133, 134 Stark-Effekt 270 starrer Korper -, Energie 255 ff. -, Rotation 267 ff. Steinerscher Satz 260 ff. Stoll -, Anfangs- und Endzustand 74,75 -, elastischer 27, 29, 81 ff. -, Impuls- und Energiebilanz 75, 82, 95, 98 -, inelastischer 29, 81,95 ff. -, Kepler-Hyperbel 166, 167 -, Newtonsche Teilchen 83 -, Photon mit Elektron 89ff. -, Photon mit Newtonschem Teilchen 98 -, Proton mit Proton 110 -, total inelastischer 55 ff., 81, 97 ff. -, zentraler 27, 84, 86, 89 -, Zwischenzustand 74, 75

9 438 StoBinvariante 80, 82 StoBparameter 168, 169,209 Strahlenschaden 88 Strahlungsdruck 37 Streubalken 9, 17 Streuung (statistische) - in der klassischen Physik einer MeBreihe 8, 9 -, Minimal- BIT. -, mittiere quadratische 8,9, 11, 13, 16, 19 - in der Quantenmechanik 17,18,39 Streuung (StoB), Compton- 88, 90, 102 Target 111 TeiIchen 49 IT., 53,116,121 -, extrem relativistisches 54 -, Newtonsches 53, 54 -, Reaktion 96, 105 Temperatur, empirische 15 Torsionswaage 61, 372, 373 Tragheitsbewegung 347, 352 Tragheitsfeld 199,200,247, 301, 400 Tragheitsfeld -, rotierendes Bezugssystem 297 Tragheitsfeld -, Zustand 199,200, 301 Tragheitsgesetz 225, 280 Tragheitskraft 285, 352 Tragheitsmoment 256, 258 Tragheitstensor 256 IT. Translation 225 IT. Transport (s. auch Bewegung) -, dissipativer von Energie und Impuls 26, 41 IT., 49 IT., 1921T. -, feldartiger durch Felder 191 ff. -, korpuskularer im leeren Raum 41 IT., 51 IT., des Lichts 25 - in Materie 113, 116 -, mechanisch gleicher 50 -, rotativer 226, 227 -, translativer 226, 227 Umlenkwinkel 84, 167, 168 unendlich 19 Unscharferelation 18,39 Urknall 364,427 Urmeter 1 Variable -, innere 205 -, unkontroilierte 14, 15, 18 -, Werte 6 -, Zusammenhang zwischen 7 Varianz, s. Streuung (statistische) Variationsproblem 69 Vektor -, axialer 230,231 -, polarer 229, 230 Sachverzeichnis Vektorfunktion, lineare 257 Vektorpotential 185 IT. verborgene Parameter 18 VerdichtungsstoB 195 IT. Verschiebung 631T., 1221T., 137, 138, 146, 192 Verschiebungsenergie -, elastische Feder 69 IT. -, homo genes Gravitationsfeld 64 -, Magnetfeld 186 Verteilungsfunktion 101T. Violettverschiebung, s. Rotverschiebung Virialtheorem 221 IT. Waage 272 Wahrscheinlichkeit 9 IT. Wechselwirkung -, Coulomb- 144,160,222,245 -, elektr omagnetische 36, 37, von Energie-Impuls-Transporten 73 IT. -, Gravitations- 143, 144, 160,222,245, 375, 379 -, retardierte 36, 37 -, van der Waals- 224,245 -,2-Korper- 244 IT. - zwischen Nukleonen 110,245 Wegintegral 137,138,139 wei Be Zwerge 306 Wellen 121, 129, 198 -, elektromagnetische 418 -, Gravitations- 417 IT. Wellenvektor 94 Welt -, Alter 365,427,428 -, Anfang 364, 428 -, Expansion 4, 364, 426, 428, 429 -, Geschlossenheitseigenschaft 3, 362, 363 -, GroBe 4 -, kosmologische Modelle 362 IT. - -postulat 423, 424 -, Umfang 3 -, 4-dimensionale 400, 401 WeltIinie 339 IT. -, Bogenlange 346,347 - des Lichts 339, 353, 413 -, Planeten 359 Weltraumstrahlung 428,429 Winkelgeschwindigkeit -, dynamische 232, 254 -, kinematische 227 ff., 254 Wurf 155, 156, 368, 369 -,senkrechter 34 Zeeman-ElTekt -, anomaler 300 -, normaler 300 Zeit -, Ablauf bei beschleunigten Bewegungen 3121T. -, Ablauf im Gravitationsfeld 310 -, absolute 281, dehnung 331,332,336 -, Eigen- 347

10 Sachverzeichnis 439 Zeit -, Intervall zwischen Ereignissen 324fT., 409, ordnung 324, urnkehr 408,409,414,415 zeitartig 325, 339fT. Zentrifugalbeschleunigung 286 Zentrifugalpotential 252, 253 Zentripetalbeschleunigung 287 Zerfall 74, 103, 117 Zwei-Korper-Problern 204fT., 373 -, Bahndrehirnpuls 242 -, Ellipsenbewegung 207,374 -, Energiefunktion 205 -, Hyperbelbewegung 208, 378 Zwei-Korper-Problern, innere Variablen 205 -, Massenbestirnrnung 378 Zwei-Korper-Systern -, Doppelstern 420 -,Erde-Mond 248,249 -, Gravitationsstrahlung 419,420 -, Quadrupolrnornent 418,419 -,Sonne-Erde 420 Zwilling - irn Gravitationsfeld 311 -, Paradoxon bei Rotation 314ff. -, Paradoxon bei Translation 313 Zykloide 68, 69 Zyklon 291 Zyklotronfrequenz 188,189,191

11 N aturkonstanten Grenzgeschwindigkeit fur Energie-Impuls-Transporte (Lichtgeschwindigkeit im Vakuum) Gravitationskonstante Hubble-Konstante Plancksche Konstante Boltzmann-Konstante Elektrische Feldkonstante Magnetische Feldkonstante Elementarladung Elementarladung e Masse des Elektrons Mel Masse des Elektrons Mel Innere Energie des Elektrons Masse des Protons m c = 2, sec 3 G = 6670'10-11~, kgsec2 H = 0,27 '10-17 sec-i h Ii = - = 1, '10-34 Watt sec 2 2n k = 1,38054' Watt sec K 8 = '10-12 Ampsec 0, Voltm = 4n '10-7 Volt sec Po Ampm = 1, Volt sec Ampm e = 1,60210 '10-19 Amp sec _e_ = 1, '1011 Ampsec Mel kg Mel = 9,10908 '10-31 kg = 5,48597 '10-4 ME Eo.", = M", c 2 =0, MeV Mp = 1836,10 Mel = 1,67252 '10-27 kg = 1, ME Innere Energie des Protons Masse des Neutrons Innere Energie des Neutrons Masse des H-Atoms M" = 1838,63 Mel = 1, kg = 1, ME Eo." = M"c 2 = 939,550 MeV M H - Atom = 1,67343' kg = 1, ME

12 Wichtige Einheiten Energie 1 Wattsec kgm1 = 1 Joule = 1 Nm (Newton - Meter) = sec gem1 = 10 7 erg = sec 1 ev = 1, HI Watt sec 1 MeV = 10 6 ev 1 GeV (engi. BeV) = 10 9 ev 1 ME (atomare Masseneinheit) -e1 = -h (Masse des llc-kerns) -e1 = 1, Watt sec = 931,478 MeV 1 kk (Boltzmann-Konstante - 1 Grad Kelvin) = Watt sec = 0, ev Umreehnungstabelle aueh au8erhalb der Physik gebrauehlieher Energieeinheiten Watt sec ev kpm cal kwh 1 Watt sec = 1 6,25 -IOu 0,102 0,239 2, lev= 1, , , , lkpm= 9,81 6, ,34 2, leal= 4,18 2, , , kwh = 3, , ,67 -los 8,60 -los 1

13 Lange 1 Meter (m) = 10 2 Zentimeter (cm) = 10 3 Millimeter (mm) = 10 6 Mikrometer (Jim) = 10 9 Nanometer (nm) In der Atom- und Kernphysik 1 Angstrom (A) = m 1 Fermi (f) = m In der Astrophysik 1 Lichtjahr = 9, m 1 Parsec = 3,26 Licht jahre = 3, m Winkel 1 Radiant (rad) = 57,296 (Winkelgrad) 1 V ollwinkel = 2n. rad = voller Raumwinkel = 4n Sterradiant (sr) 1 Winkelminute (1') = </0) = 2, rad 1 Winkelsekunde (I") = (3loo)0 = 4, rad Kraft 1 Newton (N) kgm sgcm 5 sec sec = = = 10 dyn = 0,102 kp kgm 1 Kilopond (kp) = 9, = 9,81 N sec