Dunkle Materie - Versionsgeschichte

Matthias Scharwies: -l

2022-05-07T09:18:10Z

-l

Matthias Scharwies: kat

2019-04-06T04:51:24Z

kat

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	[[Kategorie:Astronomie]]		[[Kategorie:Astronomie]]
	[[Kategorie:~~Unterrichtsideen/Astronomie~~]]		[[Kategorie:Unterrichtsidee]]
	[[Kategorie:~~Unterrichtsideen/~~Physik]]		[[Kategorie:Physik]]

Matthias Scharwies: 17 Versionen importiert

2019-04-06T04:48:59Z

17 Versionen importiert

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Version vom 6. April 2019, 04:48 Uhr

Karl Kirst: Unterrichtsideen

2018-04-08T11:45:27Z

Unterrichtsideen

← Nächstältere Version		Version vom 8. April 2018, 11:45 Uhr
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	~~{{Kurzinfo-1\|Idee}}~~
	== Welche Materie existiert im All? ==		== Welche Materie existiert im All? ==
	'''Direkt sichtbar'''		'''Direkt sichtbar'''
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	[[Kategorie:Astronomie]]		[[Kategorie:Astronomie]]
			[[Kategorie:Unterrichtsideen/Astronomie]]
			[[Kategorie:Unterrichtsideen/Physik]]

Karl Kirst: - doppelte Überschriften-Nummerierung

2011-04-13T20:06:02Z

- doppelte Überschriften-Nummerierung

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main>DReuße: /* Literaurauswahl zur dunklen Materie */

2011-04-02T08:47:10Z

Literaurauswahl zur dunklen Materie

← Nächstältere Version		Version vom 2. April 2011, 08:47 Uhr
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	== Literaurauswahl zur dunklen Materie ==		== Literaurauswahl zur dunklen Materie ==

	~~Guth, Alan H., Steinhardt, Paul.J.~~: ~~Das inflationäre Universum~~.		Dieses und noch viele weitere Informationen findet man bei<br />
	~~In: Spektrum der Wissenschaft, 7, 1984, S~~. 80		[http://www.ilf-mainz.de/projekte/Projektleitung1/kosmoFAQ FAQs zur Kosmologie]<br />
	~~Anschauliche Darstellungen zu Ursachen~~ und ~~Auswirkungen einer kurzen inflationären Epoche nach dem Urknall~~		die von einer Arbeitsgruppe des Instituts für Lehrerfort- und -weiterbildung (ILF) Mainz zusammengetragen wurden.

	~~Krauss~~, ~~Lawrence M~~.: ~~Dunkle Materie im~~ Universum.		;Literatur:
	In: Spektrum der Wissenschaft, 2, ~~1987~~, S. ~~104~~		:'''Guth, Alan H., Steinhardt, Paul.J.:''' Das inflationäre Universum.
	~~Umfassende verständliche Darstellung von Beobachtungen, Auswertungen~~ und ~~Theorien zur dunklen Materie~~		:: In: Spektrum der Wissenschaft, 7, 1984, S. 80<br />
			:: Anschauliche Darstellungen zu Ursachen und Auswirkungen einer kurzen inflationären Epoche nach dem Urknall

	~~Kunz~~, ~~Jutta~~: Dunkle Materie im Universum		:'''Krauss, Lawrence M.:''' Dunkle Materie im Universum.
	~~Oldenburg~~: ~~Busch~~, ~~1990 (Oldenburger Universitätsreden; 40)~~		:: In: Spektrum der Wissenschaft, 2, 1987, S. 104
	~~Übersichtliche~~ Darstellung von ~~Messergebnissen~~, Theorien ~~und Lösungsansätzen~~ zur dunklen Materie		:: Umfassende verständliche Darstellung von Beobachtungen, Auswertungen und Theorien zur dunklen Materie

	~~Rubin~~, ~~Vera C.~~: Dunkle Materie ~~in Spiralgalaxien.~~		:'''Kunz, Jutta:''' Dunkle Materie im Universum
	In: ~~Spektrum der Wissenschaft~~, ~~8, 1983, S. 68~~		:: Oldenburg: Busch, 1990 (Oldenburger Universitätsreden; 40)
	~~Gute~~ Darstellung ~~der Beobachtungen~~ und ~~Auswertungen.~~		:: Übersichtliche Darstellung von Messergebnissen, Theorien und Lösungsansätzen zur dunklen Materie

	~~Schulz~~, ~~Hartmut~~: ~~Flache Welt bestätigt~~.		:'''Rubin, Vera C.:''' Dunkle Materie in Spiralgalaxien.
	In: Spektrum der Wissenschaft, 2, ~~1987~~, S. 14		:: In: Spektrum der Wissenschaft, 8, 1983, S. 68
	~~Angaben zur experimentellen Bestätigung zur Menge~~ der ~~dunklen Materie~~		:: Gute Darstellung der Beobachtungen und Auswertungen.

	~~Silk~~, ~~Joseph~~: ~~Die Geschichte des Kosmos~~.		:'''Schulz, Hartmut:''' Flache Welt bestätigt.
	~~Heidelberg~~: Spektrum ~~Akademischer Verlag~~, ~~1996~~		:: In: Spektrum der Wissenschaft, 2, 1987, S. 14
	~~Sehr gut lesbare anschauliche Einführung ohne viel Theorie~~, ~~enthält aber alle wichtigen Aussagen und viele graphische Darstellungen~~, ~~auch zu Messergebnissen~~		:: Angaben zur experimentellen Bestätigung zur Menge der dunklen Materie

	~~Übelacker~~, ~~Erich~~: ~~Moderne Physik~~.		:'''Silk, Joseph:''' Die Geschichte des Kosmos.
	~~Hamburg~~: ~~Tessloff~~, ~~1986 (Was ist Was; 79)~~		:: Heidelberg: Spektrum Akademischer Verlag, 1996
	~~Einfache~~ anschauliche ~~Einführungen für junge Leser~~, ~~die einen Überblick~~ und ~~groben Einblick verschaffen~~, ~~z. B. geeignet für Vertretungsstunden oder kurze Unterrichtssequenzen in SI~~		:: Sehr gut lesbare anschauliche Einführung ohne viel Theorie, enthält aber alle wichtigen Aussagen und viele graphische Darstellungen, auch zu Messergebnissen

			:'''Übelacker, Erich:''' Moderne Physik.
			:: Hamburg: Tessloff, 1986 (Was ist Was; 79)
			:: Einfache anschauliche Einführungen für junge Leser, die einen Überblick und groben Einblick verschaffen, z. B. geeignet für Vertretungsstunden oder kurze Unterrichtssequenzen in SI

	== Ein Vorschlag zum Unterricht ==		== Ein Vorschlag zum Unterricht ==

main>DReuße: /* 1. Messung der Rotationskurven von Spiralgalaxien */

2011-03-23T19:42:38Z

1. Messung der Rotationskurven von Spiralgalaxien

← Nächstältere Version		Version vom 23. März 2011, 19:42 Uhr
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	'''Theoretische Geschwindigkeitsverteilung'''		'''Theoretische Geschwindigkeitsverteilung'''

	[[Datei:DReuße_Entdeck1.gif~~]] (~~x-Achse: r in kpc, y-Achse: v(r) in km/s)		[[Datei:DReuße_Entdeck1.gif\|miniatur\|600px\|zentriert\|x-Achse: r in kpc, y-Achse: v(r) in km/s]]

	Theoretisch muss sich damit eine Geschwindigkeitsverteilung in Abhängigkeit vom Abstand (r) vom Zentrum in der Form ergeben, wie sie die Kurve andeutet. Für den ansteigenden Kurvenast wurde eine Proportionalität zu r und für den fallenden eine Proportionalität zu <math>1 / \sqrt{r}</math> angesetzt. Die beiden Proportionalitätsfaktoren wurden so gewählt, dass die Skalierung der Achsen den Messverhältnissen entspricht und damit die Gesamtkurve mit den Messergebnissen leicht vergleichbar ist.		Theoretisch muss sich damit eine Geschwindigkeitsverteilung in Abhängigkeit vom Abstand (r) vom Zentrum in der Form ergeben, wie sie die Kurve andeutet. Für den ansteigenden Kurvenast wurde eine Proportionalität zu r und für den fallenden eine Proportionalität zu <math>1 / \sqrt{r}</math> angesetzt. Die beiden Proportionalitätsfaktoren wurden so gewählt, dass die Skalierung der Achsen den Messverhältnissen entspricht und damit die Gesamtkurve mit den Messergebnissen leicht vergleichbar ist.
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	'''Gemessene Geschwindigkeitsverteilung der Spiralgalaxis NGC2885'''		'''Gemessene Geschwindigkeitsverteilung der Spiralgalaxis NGC2885'''

	[[Datei:DReuße_Entdeck3.gif~~]] (~~x-Achse: r in kpc, y-Achse: v(r) in km/s)		[[Datei:DReuße_Entdeck3.gif\|miniatur\|600px\|zentriert\|x-Achse: r in kpc, y-Achse: v(r) in km/s]]

	Aus den Messungen ergeben sich Kurven für die Geschwindigkeitsverteilungen, für die hier als typisches Beispiel die für die große Spiralgalaxie NGC2885 gezeigt ist.		Aus den Messungen ergeben sich Kurven für die Geschwindigkeitsverteilungen, für die hier als typisches Beispiel die für die große Spiralgalaxie NGC2885 gezeigt ist.

Karl Kirst: Idee

2011-03-22T18:11:10Z

Idee

← Nächstältere Version		Version vom 22. März 2011, 18:11 Uhr
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			{{Kurzinfo-1\|Idee}}
	== Welche Materie existiert im All? ==		== Welche Materie existiert im All? ==
	'''Direkt sichtbar'''		'''Direkt sichtbar'''
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	== Ein Vorschlag zum Unterricht ==		== Ein Vorschlag zum Unterricht ==

			{{Idee\|1=
	Thema: Kosmologie mit dem Einstieg über Dunkle Materie		Thema: Kosmologie mit dem Einstieg über Dunkle Materie

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	Eine Diskussion der möglichen Messverfahren für die Geschwindigkeit sollte ein Gefühl für die große Ausdehnung des Universums vermitteln und dann weiterführen zur Rotverschiebung, Hubble-Konstanten, Expansion und zur Expansionszeit. Damit ergibt sich eine Diskussion über den Urknall und die dabei möglicherweise entstehende Materie. Um z.B. in einem Grundkurs nicht zu tief in die Theorie der Kosmologie einzudringen und gleichzeitig auch die weltanschaulichen Aspekte genügend deutlich machen zu können, ist hier der Einsatz eines Video-Filmes sinnvoll, der eine Diskussion zum aktuellen Stand der Forschung zeigt, möglichst erst kurz vorher aufgenommen. (4–6 Std)		Eine Diskussion der möglichen Messverfahren für die Geschwindigkeit sollte ein Gefühl für die große Ausdehnung des Universums vermitteln und dann weiterführen zur Rotverschiebung, Hubble-Konstanten, Expansion und zur Expansionszeit. Damit ergibt sich eine Diskussion über den Urknall und die dabei möglicherweise entstehende Materie. Um z.B. in einem Grundkurs nicht zu tief in die Theorie der Kosmologie einzudringen und gleichzeitig auch die weltanschaulichen Aspekte genügend deutlich machen zu können, ist hier der Einsatz eines Video-Filmes sinnvoll, der eine Diskussion zum aktuellen Stand der Forschung zeigt, möglichst erst kurz vorher aufgenommen. (4–6 Std)
			}}


	[[Kategorie:Astronomie]]		[[Kategorie:Astronomie]]

main>DReuße am 20. März 2011 um 11:02 Uhr

2011-03-20T11:02:06Z

← Nächstältere Version		Version vom 20. März 2011, 11:02 Uhr
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	Für das flache Universum kann man aus der Bedingung k = 0 die kritische Dichte berechnen, für die das Gleichgewicht zwischen Expansion und Kontraktion gehalten wird (s.o.).		Für das flache Universum kann man aus der Bedingung k = 0 die kritische Dichte berechnen, für die das Gleichgewicht zwischen Expansion und Kontraktion gehalten wird (s.o.).


			== Literaurauswahl zur dunklen Materie ==

			Guth, Alan H., Steinhardt, Paul.J.: Das inflationäre Universum.
			In: Spektrum der Wissenschaft, 7, 1984, S. 80
			Anschauliche Darstellungen zu Ursachen und Auswirkungen einer kurzen inflationären Epoche nach dem Urknall

			Krauss, Lawrence M.: Dunkle Materie im Universum.
			In: Spektrum der Wissenschaft, 2, 1987, S. 104
			Umfassende verständliche Darstellung von Beobachtungen, Auswertungen und Theorien zur dunklen Materie

			Kunz, Jutta: Dunkle Materie im Universum
			Oldenburg: Busch, 1990 (Oldenburger Universitätsreden; 40)
			Übersichtliche Darstellung von Messergebnissen, Theorien und Lösungsansätzen zur dunklen Materie

			Rubin, Vera C.: Dunkle Materie in Spiralgalaxien.
			In: Spektrum der Wissenschaft, 8, 1983, S. 68
			Gute Darstellung der Beobachtungen und Auswertungen.

			Schulz, Hartmut: Flache Welt bestätigt.
			In: Spektrum der Wissenschaft, 2, 1987, S. 14
			Angaben zur experimentellen Bestätigung zur Menge der dunklen Materie

			Silk, Joseph: Die Geschichte des Kosmos.
			Heidelberg: Spektrum Akademischer Verlag, 1996
			Sehr gut lesbare anschauliche Einführung ohne viel Theorie, enthält aber alle wichtigen Aussagen und viele graphische Darstellungen, auch zu Messergebnissen

			Übelacker, Erich: Moderne Physik.
			Hamburg: Tessloff, 1986 (Was ist Was; 79)
			Einfache anschauliche Einführungen für junge Leser, die einen Überblick und groben Einblick verschaffen, z. B. geeignet für Vertretungsstunden oder kurze Unterrichtssequenzen in SI


			== Ein Vorschlag zum Unterricht ==
			Thema: Kosmologie mit dem Einstieg über Dunkle Materie

			Eine gute, aber nicht unbedingt notwendige Voraussetzung für eine Unterrichtseinheit zur Kosmologie sind grundlegende Kenntnisse zur Teilchenphysik. Damit können die Vorgänge nach dem Urknall ausführlicher besprochen werden; sonst muss man hier sehr oberflächlich bleiben und vieles mitteilen, was aber auch möglich ist, wie es z.B. in dem Buch von Übelacker gezeigt wird.

			Eine weitere gute, aber nicht unbedingt notwendige Voraussetzung, ist eine ausführliche Behandlung des Gravitationsfeldes in der Klasse 11. Wenn sie nicht gegeben ist, muss hier mindestens eine Woche zusätzlich eingeplant werden, in der das Gravitationsgesetz und die Keplerschen Gesetze eingeführt werden ([[Planetenbewegung]]).

			Eine Unterrichtseinheit in der Klasse 13 zur Astrophysik und Kosmologie könnte z.B. beginnen mit Himmelsbeobachtungen, dann an Bekanntes der Klasse 11 anknüpfend vom geozentrischen zum heliozentrischen Weltbild kommen. Die Erfahrungen aus unserem Planetensystem kann man dann zur Milchstraße erweitern. Dabei sollte der Übergang von Kepler zu Newton gezeigt und die allgemeine Formel behandelt werden. (3–4 Std)

			Als Einstieg für die Verfahren, auf neue Materie im Weltraum zu schließen, kann das Nachvollziehen von Erfolgen der klassischen Physik in der Geschichte der Entdeckung neuer Planeten der Sonne sein.

			Am Anfang des neunzehnten Jahrhunderts zeigten die Berechnungen und Messungen zur Bahn des Planeten Uranus Differenzen, die theoretisch durch die Annahme der Existenz eines weiteren Planeten erklärt werden konnten. Die Theorie konnte sogar Ort und Größe des Planeten berechnen. 1846 wurde dieser Planet entdeckt, der nun als Neptun bekannt ist. Einen entsprechenden Erfolg hatten die Astronomen, als sie aus wesentlich geringeren Abweichungen der Neptunbahn die Existenz des Planeten Pluto voraussagten, der daraufhin 1930 entdeckt wurde.

			Für die Weiterführung sind dann Betrachtungen von Milchstraßen erforderlich. Die Messergebnisse zur Bahngeschwindigkeit, die zur Proportionalität von Abstand und Geschwindigkeit führen, können zunächst ohne Behandlung des Messverfahrens vorgegeben werden. Der Vergleich mit Modellrechnungen zum Newtonschen Gravitationsgesetz zeigt dann die Massendifferenz. (4 Std)

			Eine Diskussion der möglichen Messverfahren für die Geschwindigkeit sollte ein Gefühl für die große Ausdehnung des Universums vermitteln und dann weiterführen zur Rotverschiebung, Hubble-Konstanten, Expansion und zur Expansionszeit. Damit ergibt sich eine Diskussion über den Urknall und die dabei möglicherweise entstehende Materie. Um z.B. in einem Grundkurs nicht zu tief in die Theorie der Kosmologie einzudringen und gleichzeitig auch die weltanschaulichen Aspekte genügend deutlich machen zu können, ist hier der Einsatz eines Video-Filmes sinnvoll, der eine Diskussion zum aktuellen Stand der Forschung zeigt, möglichst erst kurz vorher aufgenommen. (4–6 Std)



	[[Kategorie:Astronomie]]		[[Kategorie:Astronomie]]

main>DReuße: /* Heiße und kalte Dunkle Materie */

2011-03-20T10:37:58Z

Heiße und kalte Dunkle Materie

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