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Einführung
Seit Beginn der Entwicklung der NC - und CNC - Maschinen in den 50er Jahren hat sich die automatische Fertigung bedeutend weiterentwickelt. Es wurde dadurch die Möglichkeit geschaffen, komplizierte Werkstücke mit großer Genauigkeit wirtschaftlich zu produzieren.
Durch diese rasche Entwicklung wurde aber auch das Messen, kontrollieren der Qualität, der Werkstücke immer mehr in den Vordergrund gerückt.
Seit den 70er Jahren gab e ...
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Sterne sind gewaltige, durch die Schwerkraft stabilisierte Kernreaktoren. Ein Stern wird als ein Körper definiert, in dem der Druck im Inneren ausreicht, um die Temperatur auf das Niveau zu bringen, das zur Auslösung spontaner Kernreaktionen nötig ist. Für den größten Teil seines weiteren Lebens wird der Sog der Schwerkraft nach innen durch den Druck nach außen ausgeglichen, den die im Sterninneren ablaufenden Kernreaktionen aufrechterhalten. ...
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Die Theorie des Gravitationskollapses von Sternen und Schwarzen Löchern nahm ihren Anfang in den dreißiger Jahren. Robert Oppenheimer und seine Studenten, die als die eigentlichen Pioniere zu bezeichnen sind, orientierten sich an den frühen Arbeiten von Lew Landau, dem Vater der modernen theoretischen Physik in der Sowjetunion.
Landau hatte darüber nachgedacht, wie Sterne sich die Energie verschaffen, die ihnen ihre Wärme liefert. Er war auf ...
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Die größtmögliche Masse eines stabilen kalten Sterns. Wird sie überschritten, muss der Stern zu einem Schwarzen Loch zusammenstürzen.
Das heißt: Ein Stern, dessen ganzer Brennstoff verbraucht ist, kann sich auch dann noch gegen seine eigene Schwerkraft behaupten, wenn seine Masse unter der Chandrasekharschen Grenze von 1,4 Sonnenmassen bleibt.
Sterne bis zu 1,4 Sonnenmassen:
Wurde der Stern zu einem "Roten Riesen" aufgebläht, so kann es wiede ...
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Man stelle sich einen Stern vor, dessen Masse zehnmal so groß ist wie die der Sonne. Während des größten Teils seiner Lebensdauer von ungefähr einer Milliarde Jahren entsteht in seinem Mittelpunkt Wärme durch die Umwandlung von Wasserstoff in Helium. Die freigesetzte Energie wird genügend Druck erzeugen, um den Stern vor der eigenen Gravitation zu schützen, sodass er ein Objekt mit einem Radius darstellt, der etwa fünfmal so groß wie der der So ...
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Nach dem Singularitätensatz (Singularität: ein Ort, an dem die Naturgesetze versagen, wo es weder Raum noch Zeit gibt) sollte das Zentrum einen singularen Punkt (unendlicher Dichte und Raumzeitkrümmung) aufweisen: einen Teil des Randes der Welt, wo die Materie zu unendlicher Dichte zusammengequetscht ist und die dazugehörige Schwerkraft ausreicht, die verformbare Raumzeit bersten zu lassen. Wie bei der Urknallsingularität wissen wir nicht, ob ...
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Doch wie soll man jemals ein Schwarzes Loch entdecken, wo es doch per Definitionem kein Licht aussendet?
Bereits 1783 hatte John Michell in seinem grundlegenden Aufsatz darauf hingewiesen, dass ein Schwarzes Loch nach wie vor mit seiner Gravitation nahe gelegene Objekte beeinflusst.
Vorliegende Beobachtungsdaten lassen mit einiger Wahrscheinlichkeit darauf schließen, dass Schwarze Löcher von der Größe von zehn Sonnenmassen in manchen Dop ...
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Erste Hinweise auf eine mögliche Verbindung zwischen Schwarzen Löchern und der Thermodynamik ergab sich 1970 mit der mathematischen Entdeckung, dass die Oberfläche des Ereignishorizontes, der Grenze eines Schwarzen Loches, stets anwächst, wenn zusätzliche Materie oder Strahlung in das Schwarze Loch dringt. Mehr noch: Wenn zwei Schwarze Löcher zusammenstoßen und zu einem einzigen Schwarzen Loch verschmelzen, so ist die Horizontfläche des resulti ...
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Nun müsste aber, damit die Gültigkeit des Zweiten Hauptsatzes der Thermodynamik gewahrt bliebe, ein Schwarzes Loch eine Temperatur (je geringer die Masse, desto größer die Temperatur) haben und somit ein gewisses Maß an Strahlung abgeben. Definitionsgemäß sind sie aber Objekte, die gar nichts emittieren.
Der Physiker Stephen W. Hawking fand jedoch heraus, dass rotierende Schwarze Löcher nach der Unschärferelation der Quantenmechanik Teilchen h ...
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Nach E=mc2 ist die Energie der Masse proportional. Fließt negative Energie ins Schwarze Loch, verringert sich infolgedessen seine Masse. In dem Maße, wie das Schwarze Loch an Masse verliert, verringert sich sein Ereignishorizont. In dem Maß, wie das Schwarze Loch an Masse verliert, nehmen also Temperatur und Emissionstätigkeit zu, so dass die Masse noch rascher verloren geht.
Die Temperatur eines Schwarzen Lochs ist also umso größer, je gerin ...
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Die Gesetze der Physik sind zeitsymmetrisch. Wenn es also Objekte namens Schwarzer Löcher gibt, in die Dinge hineinfallen und aus denen nichts entkommen kann, dann muss es andere Objekte geben, aus denen Dinge entweichen, in die aber nichts hineinfallen kann.
Es gibt Lösungen für die Gleichungen der allgemeinen Relativitätstheorie, nach denen man in ein Schwarzes Loch fallen und aus einem Weißen Loch herauskommen kann. Es wäre die ideale Meth ...
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Das Konzept von Wurmlöchern, die verschiedene Regionen der Raumzeit miteinander verbinden, ist keine Erfindung von Science-Fiction-Autoren.
1935 haben Einstein und Nathan Rosen in einem Artikel nachgewiesen, dass nach der allgemeinen Relativitätstheorie "Brücken" möglich sind - die wir heute "Wurmlöcher" nennen.
Es gibt einige Lösungen der Gleichungen der ART, die es einem Astronauten ermöglichen könnten, die nackte Singularität zu erblicken ...
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Die derzeit die von vielen Astrophysikern vertretene Hypothese geht davon aus, dass bei der Entstehung des Universums die Massendichte gleich der kritischen Dichte gewesen sein muss. Aus der Zählung von Galaxien und der Ermittlung ihrer Masse versucht man die mittlere Dichte des Universums zu berechnen.
Man kann versuchen, die durchschnittliche Dichte des Universums aus Beobachtungsdaten zu schließen. Wenn man die Sterne zählt, die man sieh ...
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Anfang des 20.Jh. wurden erneut genaue Zählungen von Sternen gemacht, um aus der räumlichen Verteilung die Struktur der Galaxis abzuleiten. Insbesondere senkrecht zur Scheibe der Milchstraße ist das relativ einfach, da es in dieser Richtung im Allgemeinen wenig absorbierenden Staub gibt. Man sortiert die Sterne nach Helligkeit, und benutzt dann die Abschwächung des Sternlichtes nach der normalen Entfernungsregel (1/r2 mit r= Entfernung).
In Wi ...
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Galaxien rotieren um ihr Zentrum.
Die Geschwindigkeit der Rotation sollte nach Kepler (wie in unserem Planetensystem) bis in große Entfernung vom Zentrum etwa wie r O.5 abnehmen. Die Rotation der Milchstraße war schon lange aus den Bewegungen der Sterne in der Sonnenumgebung bekannt.
Die Entfernung der Sonne zum Zentrum der Milchstraße beträgt etwa 8.5 kpc (etwa 25 Millionen Lichtjahre) und die Umlaufgeschwindigkeit der Sonne um das ...
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Bei anderen Galaxien hat man den Vorteil, sie komplett sehen zu können, aber den Nachteil, die Entfernungen nicht gut abschätzen zu können. Mit Hilfe der Radiosynthese-Teleskope (Gruppen gleicher Antennen, die zeitlich koordinierte Messungen durchführen) können von anderen Galaxien aber Rotationskurven gut gemessen werden. Diese Messungen reichen bis zum äußersten Rand der Scheibe des Wasserstoffgases. Solche Messungen zeigten auch bei anderen ...
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Man kann beobachten, dass Galaxien nicht gleichförmig im All verteilt sind, sondern sich zu Haufen anordnen, deren Umfang von wenigen bis zu Millionen Galaxien reicht. Wahrscheinlich haben sich diese Haufen gebildet, weil die Galaxien sich auf Grund ihrer Anziehungskraft zu solchen Gruppen zusammengeschlossen haben.
Die Gesamtmasse der Galaxien eines Galaxienhaufens kann aus den Bewegungen dieser Galaxien abgeleitet werden.
Dabei wird der Vi ...
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Anmerkung zu Baryonen:
Wir können die subatomaren Teilchen in drei Gruppen einteilen: Baryonen, Mesonen und Leptonen.
Die Leptonen (Elektron, Myon und Neutrino, "lepton" bedeutet im Griechischen "leicht" oder "klein") spüren den Einfluss der Schwerkraft und den der schwachen und elektromagnetischen Kräfte.
Die Baryonen (Proton und Neutron) spüren alle Kräfte, besitzen aber mit der sogenannten Baryonenzahl eine Größe, die immer erhalten bleib ...
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Es wurde eine Vielfalt an Elementarteilchen zur Erklärung der DM vorgeschlagen. Sie reicht von "normalen" bis hin zu "exotischen" Elementarteilchen. Meistens werden dann folgende genannt:
a) Neutrinos
(1956 entdeckt von Frederick Reines): Die Neutrinos sind die einzigen Kandidaten, deren Existenz bewiesen ist. Sie entstehen bei Kernfusionsprozessen. So sendet z.B. die Sonne einen Strom an Neutrinos aus (bei der Verschmelzung von Wasserstoff ...
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Das Argument für Dunkle Materie aus der Kosmologie kann sehr deutlich abgeschwächt werden. Dies hängt mit der sogenannten kosmologischen Konstante zusammen. Die Abstoßungswirkung der kosmologischen Konstanten sorgt dafür, dass das Universum mit ständig wachsender Geschwindigkeit expandiert.
Die 1915 aufgestellte allgemeine Relativitätstheorie sagte die Expansion des Universums voraus. Doch Einstein war so von der statischen Natur des Universu ...
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