Galaxien und Forschung

Entferungsbestimmungen

• Die Entfernung der Supernova SN 1987A
  Durch Vermessung und Analyse einer Lichtkurve des zirkumstellaren Rings wird die Entfernung von SN 1987A ermittelt (Sekundarstufe II).
• Die Entfernung der Galaxie M100
  Perioden und scheinbare Helligkeiten von Cepheiden-Veränderlichen werden zur Ermittlung der Entfernung der Galaxie M100 genutzt (Sekundarstufe II).

Rotverschiebung

• Die Bestimmung der Hubble-Konstanten
  Schülerinnen und Schüler bestimmen mit dem virtuellen Teleskop eines kostenlosen Simulationsprogramms die Hubble-Konstante (Jahrgangsstufe 13).

Schwarze Löcher, Neutronensterne und Gravitationswellen

• Schwarze Löcher - Massemonster im All
  Wie entstehen Schwarze Löcher? Was ist eine Singularität? Wie kann man Schwarze Löcher nachweisen? (Sekundarstufe II)
• Wie sieht ein Schwarzes Loch aus?
  Wie entstehen Visualisierungen schwarzer Löcher? Wie realistisch sind sie und welche physikalischen Effekte kann man daran erarbeiten? (ab Klasse 10)
• Ein Schwarzes Loch im Zentrum der Galaxie M87
  Mit Aufnahmen und Spektren, die mit dem Hubble-Weltraumteleskop gewonnen wurden, berechnen Lernende die Masse eines Schwarzen Lochs (Sekundarstufe II).

Spezielle Relativitätstheorie

• Fachportal Physik: Relativitätstheorie
  Im Physikportal finden Sie Unterrichtseinheiten zur Speziellen Relativitätstheorie von Albert Einstein.
• Fachportal Physik: POV-Ray als relativistischer Raytracer
  Mit einer "relativistischen" Variante der kostenlosen POV-Ray-Software können Sie kurze Videosequenzen erzeugen, die Auswirkungen der Speziellen Relativitätstheorie visualisieren.

Allgemeine Relativitätstheorie

• Das simulierte Gummituch - Raumkrümmung am Computer
  Die Bahnen von Himmelskörpern in Gravitationsfeldern werden mithilfe der Simulation einer gekrümmten Fläche dargestellt (ab Klasse 10).
• Periheldrehung der Merkurellipse
  Schülerinnen und Schüler lernen mit einer Simulation die Periheldrehung der Merkurellipse als Beweis für die ART kennen (ab Klasse 10).
• Lichtablenkung am Sonnenrand
  Klassische und relativistische Vorhersagen: Um welchen Winkel wird ein Lichtstrahl am Sonnenrand "verbogen"? (ab Klasse 10)
• Der Shapiro-Effekt
  Einmal Venus und zurück - mit einer Simulation werden Laufzeitverzögerungen von Radarechos untersucht (ab Klasse 10).

• Lichtablenkung in der Nähe Schwarzer Löcher
  Schülerinnen und Schüler lernen die Begriffe Schwarzschildradius und "knife-edge-orbit" kennen und simulieren das Verhalten von Lichtstrahlen (ab Klasse 10).
• Gravitationswellen - Hintergrundinformationen und Animationen
  Wie entstehen die winzigen Verzerrungen der Raumgeometrie, die sich mit Lichtgeschwindigkeit durch ausbreiten? (Sekundarstufe II)