Die folgenden Fragen wurden von der Astronomin Dr. Cathy Imhoff vom Space Telescope Science Institute beantwortet.

Was ist Astronomie?Astronomie ist das wissenschaftliche Studium des Universums — Sterne, Planeten, Galaxien und alles dazwischen. Es ist ein ziemlich großes Thema!

Gibt es verschiedene Bereiche der Astronomie?

Ja! Erstens betrachten sich viele Astronomen entweder als Theoretiker, Instrumentalisten oder Observationalisten. Die Theoretiker sind darauf spezialisiert, Modelle mit Computerprogrammen zu erstellen, um einen Stern oder eine Supernova oder was auch immer sie studieren, zu simulieren. Die Instrumentalisten spezialisieren sich auf das Entwerfen und Bauen neuer Instrumente für Messungen oder das Entwerfen neuer Teleskope. Die Observationalisten sind darauf spezialisiert, die Daten zu erhalten, zu analysieren und zu interpretieren. Natürlich gibt es auch einige Astronomen, die all diese Dinge tun.

Wir neigen auch dazu, uns nach der Art des astronomischen Objekts zu klassifizieren, das wir untersuchen. Es gibt diejenigen, die sich auf das Studium des Sonnensystems spezialisiert haben, und sie konzentrieren sich normalerweise nur auf die gasförmigen Planeten, die felsigen Planeten, Kometen, Asteroiden usw. Es gibt Astronomen, die sich auf das Studium von Sternen spezialisiert haben. Normalerweise konzentrieren sie sich nur auf heiße Sterne, kühle Sterne, oder bestimmte Arten von Sternen wie Binärdateien, variable Sterne, etc. Das gleiche gilt für Nebel, Galaxien und so weiter.

Wie lange dauert ein Lichtjahr?

Ein Lichtjahr ist die Entfernung, die ein Lichtstrahl in einem Jahr zurücklegen kann. Da sich Licht sehr schnell bewegt, ist das eine lange Strecke. Es sind über 5.000.000.000.000 Meilen! Der Begriff „Lichtjahr“ ist für viele Menschen sehr verwirrend. Es klingt wie ein Maß für die Zeit, aber es ist tatsächlich ein Maß für die Entfernung. Der unserer Sonne am nächsten gelegene Stern ist etwas mehr als ein Lichtjahr entfernt.

Wie viele Lichtjahre sind in einem Parsec?

Es gibt 3,26 Lichtjahre in 1 Parsec. Der nächste Stern, Alpha Centauri, ist also etwa 4,3 Lichtjahre entfernt, aber 1,3 Parsec.Astronomen verwenden normalerweise Parsecs in unserer Forschung, wie Sie vielleicht wissen. Aber Entfernungen in Lichtjahren zu setzen ist auch nützlich, weil es Ihnen sagt, wie lange es gedauert hat, bis das Licht zu Ihnen kam.

Was sind die Eigenschaften von Licht? Zum Beispiel, warum erscheinen alle Farben in einem Regenbogen immer in demselben eindeutigen Muster?

Wie Sie vielleicht wissen, wirkt Licht wie eine Welle, und das bedeutet, es hat eine Wellenlänge. Jedes Photon oder Lichtstück hat seine eigene Wellenlänge. Die Wellenlänge sagt uns, wie viel Energie das Photon trägt und welche Farbe es hat.

Das Licht der Sonne besteht aus Licht vieler Wellenlängen. Wenn das Licht durch einen Regentropfen oder ein Prisma fällt, wird das Licht gebrochen (gebogen). Die Menge, die das Licht gebogen wird, hängt von seiner Wellenlänge ab. Das violette Licht wird am meisten gebogen, das blaue als nächstes, dann grün, gelb, orange und rot. Das liegt daran, dass Violett die kleinste Wellenlänge hat, dann Blau, dann grün… Der Regentropfen oder das Prisma hat also das gemischte weiße Licht durch Wellenlängen verteilt, die den Farben entsprechen, die von unseren Augen wahrgenommen werden. Es war Sir Isaac Newton, der dies über das Licht bewies. Vielleicht möchten Sie sein Experiment ausprobieren, das bewiesen hat, dass weißes Licht aus vielen Farben besteht und dass diese Farben unterschiedlich und unveränderlich sind. Zuerst ließ er Licht durch ein Prisma laufen, wodurch der vertraute Regenbogen auch als Spektrum bekannt wurde — das ist der wissenschaftliche Begriff. Wenn Sie etwas von diesem farbigen Licht, sagen wir das Blaue, durch ein anderes Prisma leiten, kommt nur blaues Licht heraus. Das heißt, Sie können weißes Licht in seine verschiedenen Farben (Wellenlängen) aufteilen, aber Sie können Blau nicht auseinander brechen (weil sie alle ungefähr die gleiche Wellenlänge haben).

P.S. Isaac Newton war ein interessanter Typ! Vielleicht möchten Sie etwas über ihn und seine Experimente mit Licht lesen.

Wissen Sie, was im Ozon ist? Wissen Sie, wo das Ozonloch ist und was es gerade ist?

Sie haben nach Ozon gefragt. Ozon ist eigentlich nur eine spezielle Form von Sauerstoff. Der Sauerstoff, den wir atmen, ist ein Molekül, das aus zwei Sauerstoffatomen besteht. Ozon ist ein Molekül, das aus DREI Sauerstoffatomen besteht. Wir mögen es nicht, Ozon in Bodennähe zu haben – es ist nicht gut für uns zu atmen. Aber es ist großartig, hoch oben in der Atmosphäre zu sein, weil es das ultraviolette Licht der Sonne absorbiert. Normalerweise gibt es eine Ozonschicht hoch in der Atmosphäre rund um die Erde.Unsere Sorge ist jedoch, dass die Ozonschicht in einem Gebiet oberhalb des Südpols sehr dünn ist — ein „Loch“. Wir versuchen zu verstehen, wie sich das Loch bildet, damit wir hoffentlich verhindern können, dass das Loch größer wird oder den Rest der Erde beeinflusst.

Haben Astronomen Leben auf anderen Planeten gefunden?

Astronomen suchen seit einiger Zeit nach Planeten außerhalb unseres Sonnensystems. Es ist eine wirklich schwierige Sache. Planeten sind klein und sehr schwach im Vergleich zu Sternen. Es ist so, als würde man versuchen, eine kleine Motte um ein riesiges Lagerfeuer fliegen zu sehen. Dies ist eine der Aufgaben, an denen das Hubble-Weltraumteleskop arbeitet. Es liegt über der Erdatmosphäre und hat sehr gute Spiegel (trotz der schlechten Presse). So kann es schwache Dinge und Dinge, die am Himmel sehr nahe beieinander liegen, sehr gut sehen. Den meisten Wissenschaftlern scheint es, dass es anderswo Leben geben muss. Die Elemente und Chemikalien, aus denen das Leben auf der Erde besteht, sind im gesamten Universum sehr verbreitet. Wir haben sogar Aminosäuren in Meteoren gefunden! Es ist schwer zu glauben, dass wir unter all den Milliarden von Galaxien mit jeweils Milliarden von Sternen die einzigen Lebewesen sind. Aber das Leben „da draußen“ zu finden, ist sehr schwer. Wir haben auf dem Mars sehr genau hingeschaut und bisher kein Leben (aber wir werden noch etwas genauer hinschauen — vielleicht haben wir uns 1976 einen schlechten Platz für den Viking-Lander ausgesucht). Wir haben auf die extrem schwachen Radiosignale gehört, die von einer anderen Zivilisation auf einem Planeten um einen nahe gelegenen Stern kommen könnten. Bisher nichts – aber wir werden weiter suchen!

Wie macht das Hubble-Teleskop Bilder von Dingen und schickt sie dann zur Erde?

Das Hubble-Weltraumteleskop hat mehrere Instrumente an Bord. Diejenigen, die Bilder aufnehmen, werden als Weitfeld- / Planetenkamera bezeichnet, und eine andere ist die Kamera für schwache Objekte. Dies sind elektronische Kameras, die die Bilder mit Zahlen aufzeichnen, nicht mit Film. Dann werden diese Nummern per Funk an Antennen am Boden gesendet und an Computer weitergeleitet, die die Nummern dann wieder zu einem Bild zusammenfügen können.

Konnten Sie mit dem Hubble-Teleskop neue Galaxien entdecken?

Ja, Astronomen waren besonders aufgeregt, die entferntesten, jüngsten Galaxien zu betrachten. Sie erweisen sich als viel unregelmäßiger und weniger organisiert als die bekannteren, näheren Galaxien. Wir denken, dass die jungen Galaxien viel miteinander interagieren müssen, manchmal sogar kollidieren. Später bewegen sie sich weiter auseinander und setzen sich in die regelmäßigeren Formen (Spiralen, Ellipsen), die wir kennen.

Wie sieht ein Astrolabium aus und wie benutzt man es?

Das Astrolabium ist ein frühes Instrument zur Messung der Zeit und der Position der Sonne und der Sterne am Himmel. Typischerweise besteht es aus Messing und hat einen Durchmesser von etwa 6 Zoll. Es besteht aus mehreren flachen, kreisförmigen Platten, die sich alle auf einem Stift drehen. Die Platten sind mit Kreisen von Höhe und Azimut für einen bestimmten Breitengrad auf der Erde beschriftet. Ich habe noch nie ein Astrolabium benutzt, aber ich verstehe, dass man durch Drehen der Scheiben an die richtigen Stellen die Position der Sonne während des Tages zur Zeitbestimmung oder die Position der Sterne nachts zur Zeitbestimmung verwenden kann. Astrolabien wurden hauptsächlich zwischen 800 und 1650 n.Chr. verwendet, danach wurden anspruchsvollere Geräte wie der Sextant verfügbar.

Wie helfen Ihnen Computer beim Studium des Universums?

Sie werden überrascht sein zu erfahren, dass Astronomen Computer für fast alles, was wir tun, verwenden. Hier sind einige der Möglichkeiten: (1) Wir verwenden Computer, um große Teleskope, die Instrumente, die Daten sammeln, und die Satelliten, die Sterne und Planeten untersuchen, zu betreiben. (2) Wir verwenden Computer, um die Daten zu analysieren und zu verstehen, was die Daten bedeuten. (3) Wir verwenden Computer, um mathematische Modelle des Verhaltens von Sternen und Galaxien zu erstellen. (4) Wir verwenden Computer, um auf Datenspeicher, sogenannte Archive, zuzugreifen. Zum Beispiel hat der Satellit, an dem ich arbeite, über 100.000 Bilder aufgenommen, die auf einem Computer gespeichert sind. (5) Wir verwenden Computer, um mit anderen Astronomen per E-Mail, im World Wide Web usw. zu kommunizieren. (6) Wir verwenden Computer, wenn wir Papiere schreiben, die unsere Ergebnisse beschreiben und die Daten grafisch darstellen. Ich habe nie bemerkt, wie viel Astronomen Computer benutzen, bis ich einige Lehrer und Schüler hatte, die mit mir an einem Forschungsprojekt arbeiteten. Wir stellten fest, dass sie etwas über die Computer lernen mussten, bevor sie bei der Forschungsanalyse helfen konnten! Ich benutze jeden Tag ungefähr sechs Computer verschiedener Art in meiner Arbeit!

Wie wurde der Weltraum geschaffen?

Junge, du stellst harte Fragen! Ich werde Ihnen sagen, wie Astronomen denken, dass das Universum gebildet wurde. Wir denken, dass es in einer großen Explosion entstanden ist, die vor etwa 15 Milliarden Jahren stattfand. Die Leute haben es den „Urknall“ genannt.“ Das klingt wahrscheinlich ein bisschen verrückt. Aber wenn wir weit hinaus in das Universum schauen, können wir sehen, dass sich alles wegbewegt, als würde alles durch eine große Explosion auseinandergeblasen!

Wie wird die Schwerkraft gemessen?

Wir messen es, indem wir etwas fallen lassen!

Natürlich müssen wir vorsichtig sein, um die Schwerkraft richtig zu messen. Zum Beispiel hilft die Luft, etwas zu verlangsamen, das fällt. Um die Messung richtig durchzuführen, müssten wir eine lange Röhre ohne Luft haben und dann sehr sorgfältig messen, wie lang die Röhre ist und wie lange es dauert, bis etwas fällt.

Wenn die Schwerkraft die Dinge zusammenhält, ist die Schwerkraft überall? Und woraus besteht die Schwerkraft?

Die Schwerkraft ist eine der fundamentalen Kräfte im Universum. Alles, was Masse (Gewicht) hat, hat auch Schwerkraft. Also ja, die Schwerkraft ist überall. Je massiver etwas ist, desto mehr Schwerkraft hat es. Aber wie viel Anziehungskraft wir von etwas spüren, hängt auch davon ab, wie weit wir davon entfernt sind. Obwohl die Erde viel kleiner als die Sonne ist, sind wir der Erde viel näher, so dass ihre Anziehungskraft auf uns größer ist. Alltagsgegenstände, wie ein Stuhl oder ein Bus, haben tatsächlich auch Schwerkraft, aber sie sind so viel kleiner, dass ihre Anziehungskraft extrem gering ist.

In welche Richtung würde ein Kompass im Weltraum zeigen?

Es hängt davon ab, wo Sie sich im Weltraum befinden. Wenn Sie in einer Umlaufbahn um die Erde wären, wie im Space Shuttle, würde es dem Erdmagnetfeld dort folgen, was ziemlich ähnlich ist wie auf der Erdoberfläche. Wenn Sie jedoch in der Nähe der Sonne wären, würde Ihr Kompass auf das Magnetfeld um die Sonne reagieren. Selbst im Weltraum gibt es im Allgemeinen ein schwaches Magnetfeld, auf das Ihr Kompass reagieren würde.

Interessante Frage! Aber ich glaube nicht, dass die Astronauten Kompasse im Weltraum benutzen werden, um sich zurechtzufinden!

Könnten Sie die oszillierende Theorie vom Anfang des Universums erklären?Ich glaube, dass Sie sich auf den „Big Crunch“ beziehen — die Idee, dass sich das Universum jetzt ausdehnt, aber später stoppt, sich umdreht und wieder zu einem Punkt zusammenbricht (der „Crunch“). Dann wird dies vermutlich zu einem weiteren „Urknall“ führen, da alles wieder nach außen explodiert. Das Universum würde also „Knall“, expandieren, kollabieren, „knirschen“, „Knall“, expandieren, kollabieren und so weiter.Diese Idee entstand aus der Tatsache, dass, obwohl wir wissen, dass das Universum expandiert, wir auch wissen, dass die Schwerkraft der gesamten Materie im Universum diese Expansion verlangsamt. Wenn es genug Materie im Universum gibt, hätte es dann stark genug Schwerkraft, um die Expansion zu stoppen und einen Zusammenbruch zu verursachen.Die andere Idee ist natürlich, dass es NICHT genug Materie und Gravitation gibt, also wird sich das Universum für immer ausdehnen. Bisher haben die Beobachtungen, die wir gemacht haben, diese Frage nicht beantwortet.

Kennen Sie andere Theorien als den Urknall und das Oszillieren?

Es gibt eine alte Theorie, die als „Steady State“ -Theorie bezeichnet wird. Es heißt, dass sich im gesamten Universum ständig Materie bildet und dass es keinen „Urknall“ gab.“ Tatsächlich gab der britische Astronom Fred Hoyle, der einer der Hauptunterstützer dieser Theorie war, der „Urknall“ -Theorie seinen Namen (er beabsichtigte es als Sarkasmus, aber der Name blieb). Es gibt nur wenige Astronomen, die dieser Theorie noch zustimmen.

Eine neue Idee ist das „inflationäre Universum.“ Diese Theorie besagt, dass unser expandierender Teil des Universums durch einen „Urknall“ verursacht wurde, aber dass dies nur ein Teil des Universums ist. Es gibt überall Blasenuniversen, jedes verursacht durch einen „Urknall“.“ Die Eigenschaften jedes Universums unterscheiden sich je nach den Details dessen, was während seines besonderen „Urknalls “ passiert ist.“ Was wir also die Gesetze der Physik nennen (wie sich Materie und Energie in unserem Universum verhalten), wäre in einem anderen Blasenuniversum nicht dasselbe.Eine der Ideen, die Albert Einstein vorbrachte, ist, dass das, was wir als „Raum“ betrachten, durch die Anwesenheit von Materie und Energie bestimmt wird. Materie hat Schwerkraft, Masse, Bewegungsenergie und so weiter. Das sind die Dinge, die wir messen können. Diese Dinge sind also das, was das Universum ausmacht. Angenommen, wir denken an einen „Ort“, an dem es keine Materie und Energie gibt — nichts. Es ist „Nicht-Raum.“ Wie groß ist es? Wir können es in keiner Weise messen. Wir können nicht dorthin gehen, sonst wäre etwas drin. Wir können es uns nur vorstellen. Es ist also „undefiniert.“ Man kann die Wissenschaft nicht verwenden, um es zu beschreiben.

Jetzt wissen wir, dass sich unser Universum ausdehnt. Das liegt daran, dass es Dinge gibt, die wir zur Messung verwenden können. Zum Beispiel kennen wir die Lichtgeschwindigkeit. Wir wissen, wie weit es von der Erde zur Sonne ist. So können wir – Kreaturen in diesem Universum – Messungen durchführen und zeigen, dass sich die Galaxien im Universum ziemlich weit voneinander entfernen. Wenn sie sich nach außen bewegen, erweitern sie das, was wir können „Raum.“

Hat das Universum ein Ende?

Wir denken, es hat einen Anfang — den Urknall. Am Ende scheint es zwei Möglichkeiten zu geben.

Eines ist, dass sich das Universum für immer ausdehnen wird. In diesem Fall werden jedoch alle Sterne ausbrennen und das Universum wird zu einem kalten, dunklen Ort.

Die andere Möglichkeit ist, dass das Universum irgendwann aufhört zu expandieren und dann in sich selbst zusammenbricht. Wenn es in sich zusammenbricht, wird es einen „Big Crunch“ geben, der für Sie und mich so ziemlich das Ende wäre!

Was passiert, wenn zwei Galaxien kollidieren?

Vielleicht haben Sie kürzlich in den Nachrichten einige Bilder von zwei kollidierenden Galaxien gesehen. Wenn das passiert, verschmelzen sie manchmal miteinander. Wahrscheinlich passiert den Sternen nicht viel, weil zwischen den Sternen tatsächlich viel Platz ist. Aber die Wolken aus Gas und Staub kollidieren. Große Ströme von Gas, Staub und Sternen werden hinausgeworfen und bilden ein ziemlich wild aussehendes Paar Galaxien! Cool!

Hat der Weltraum ein Ende?

Das ist ein hartes Konzept! Eine der Ideen, die Albert Einstein vorbrachte, ist, dass das, was wir als „Raum“ betrachten, durch die Anwesenheit von Materie und Energie bestimmt wird. Materie hat Schwerkraft, Masse, Bewegungsenergie und so weiter. Das sind die Dinge, die wir messen können. Diese Dinge sind also das, was das Universum ausmacht.Angenommen, wir denken an einen „Ort“, an dem es keine Materie und Energie gibt — nichts. Es ist „Nicht-Raum.“ Wie groß ist es? Wir können es in keiner Weise messen. Wir können nicht dorthin gehen, sonst wäre etwas drin. Wir können es uns nur vorstellen. Es ist also „undefiniert.“ Man kann die Wissenschaft nicht verwenden, um es zu beschreiben.

Jetzt wissen wir, dass sich unser Universum ausdehnt. Das liegt daran, dass es Dinge gibt, die wir zur Messung verwenden können. Zum Beispiel kennen wir die Lichtgeschwindigkeit. Wir wissen, wie weit es von der Erde zur Sonne ist. So können wir – Kreaturen in diesem Universum – Messungen durchführen und zeigen, dass sich die Galaxien im Universum ziemlich weit voneinander entfernen. Wenn sie sich nach außen bewegen, erweitern sie das, was wir können „Raum.“Stimmt es, dass man die Zukunft der Menschen an den Sternen und der Sonne erkennen kann? Sagen sie den Leuten, was sie als nächstes tun werden?
Astrologie basiert auf einer alten Religion. Es gibt keine wissenschaftliche Grundlage für die Annahme, dass die Sterne unser Leben kontrollieren. Zum Beispiel habe ich einmal berechnet, dass die winzige Schwerkraft des Arztes, der ein Baby zur Welt bringt, größer ist als die Schwerkraft eines nahen Sterns.

Wie lange ist es her, dass sich das Universum gebildet hat?

Wir denken, dass es vor etwa 12 bis 20 Milliarden Jahren entstanden ist. Die Zahl ist noch ziemlich ungewiss, aber wir wissen, dass es Sterne in unserer Galaxie gibt, die ungefähr 12 Milliarden Jahre alt sind, also muss es mindestens das sein.

Gibt es wirklich außerirdisches Leben?

Es ist sehr schwer, deine Fragen zu beantworten, denn das einzige Leben, von dem wir sicher wissen, ist auf der Erde! Vor fast 20 Jahren landeten wir die Viking-Raumsonde auf dem Mars. Eine seiner Aufgaben war es, nach Leben zu suchen. Es wurde auf Bakterien oder Mikroben getestet, aber keine gefunden. Es gibt eine große Debatte darüber, wie das Leben auf einem anderen Planeten aussehen würde. Das Leben auf der Erde ist sehr kompliziert, daher argumentieren einige Leute, dass es sehr unwahrscheinlich wäre, dass Leben an einem anderen Ort entsteht, der wie wir wäre. Aber andere weisen darauf hin, dass die Chemikalien und Prozesse, die am Leben auf der Erde beteiligt sind, im Universum sehr verbreitet sind und unter den richtigen Bedingungen überall auftreten würden, so dass das Leben anderswo dem auf der Erde ähnlich sein könnte.

Ich habe gehört, dass du ein bisschen jünger bist, nachdem du durch den Weltraum gereist bist, als du es warst, als du angefangen hast, durch den Weltraum zu reisen. Wie ist das möglich?

Unsere Astronauten werden im Weltraum nicht jünger, aber sie altern nur ein wenig langsamer als der Rest von uns auf der Erdoberfläche für die Zeit, die sie im Weltraum sind. Dies ist eine der Auswirkungen der Relativitätstheorie, wie sie Albert Einstein beschrieben hat. Wenn sich etwas sehr schnell bewegt, scheint sich die Zeit zu verlangsamen. Dieser Effekt ist sehr gering, es sei denn, Sie bewegen sich in der Nähe der Lichtgeschwindigkeit (186.000 Meilen pro Sekunde!). Die Astronauten bewegen sich nicht so schnell — nur etwa 17.000 Meilen pro Stunde (oder fünf Meilen pro Sekunde)!

Alle Karten, die ich betrachte, sind in die gleiche Richtung. Woher weiß ich, dass sie in die richtige Richtung gehen?

Sie können eine Karte in jede gewünschte Richtung zeichnen. Aber um Verwirrung zu vermeiden, sind die meisten Karten so gezeichnet, dass Norden oben und Osten rechts ist. Oft gibt es eine kleine „Kompass“ -Markierung, die die Richtungen Nord, Süd, Ost und West anzeigt. Ich habe ein paar Karten mit den Richtungen gesehen, aber es gibt immer eine Kompassmarke irgendwo auf der Karte, um Ihnen zu sagen, welcher Weg welcher ist.

Aufgrund der Erdrotation ist es sinnvoll, entweder den Nordpol oder den Südpol an die Spitze zu setzen. Das definiert Norden und Süden. Ich verstehe, dass der Grund, warum der Nordpol an der Spitze steht, darin besteht, dass viele der frühen Kartenmacher aus Europa stammten und daher in der nördlichen Hemisphäre leben. Ich habe einige Karten gesehen, die umgekehrt gezeichnet wurden — mit dem Südpol an der Spitze – normalerweise von Menschen, die auf der südlichen Hemisphäre leben und versuchen, diesen Punkt zu verdeutlichen!

Wie wurde die Himmelsnavigation entdeckt? Benutzen die Leute es heute noch? Was sind die wichtigsten Sterne zu navigieren?

Wir verwenden immer noch die Himmelsnavigation, aber auf eine neue Art und Weise. Viele unserer Satelliten steuern nach den Sternen. Das Hubble-Weltraumteleskop und auch der Satellit, an dem ich arbeite, das IUE, verwenden Computer und Bewegungssensoren, um sich am Himmel zu bewegen. Aber um genau an die richtige Stelle zu zeigen, müssen wir ein oder zwei bekannte Sterne lokalisieren, für die wir die Positionen kennen. Von diesen Sternen können wir dann genau auf jeden Punkt am Himmel zeigen, den wir wollen. Ich glaube, dass die himmlische Navigation mit Seeleuten begann. Draußen auf dem Ozean gibt es nur das Wasser, die Sonne und die Sterne. So haben frühe Segler vor Tausenden von Jahren wahrscheinlich einige grundlegende Navigation herausgefunden.

Der wahrscheinlich wichtigste Stern für die Navigation, damals wie heute, ist Polaris, der Polarstern. Sie haben vielleicht gelernt, die Konstellation Big Dipper (Ursa Major) zu finden. Die beiden Sterne am Ende des Wagens zeigen auf den Polstern (der Teil einer schwächeren Konstellation ist, der Kleine Wagen oder Ursa Minor). Solange Sie sich auf der Nordhalbkugel der Erde befinden, können Sie Polaris verwenden, um nachts nach Norden zu suchen (wenn es nicht bewölkt ist, regnet oder schneit).

Wie nutzen Menschen die Himmelsnavigation? Gibt es andere Dinge am Himmel, die sie außer Sternen benutzen?

Ich denke, dass die Himmelsnavigation von Schiffen nicht mehr so sehr genutzt wird. Schiffe und Flugzeuge verwenden Funkbaken, um festzustellen, wo sie sich befinden. Wenn Sie zwei oder mehr Funkbaken aufnehmen können, können Sie ziemlich genau herausfinden, wo Sie sich befinden. Vor kurzem haben wir Funkbaken aus dem Weltraum verwendet! Es gibt mehrere Satelliten im Orbit, die nur verwendet werden, um herauszufinden, wo Sie sind. Dies wird als Global Positioning System oder GPS bezeichnet. Wenn ich mich richtig erinnere, wurde es vom US-Militär entwickelt, steht aber jetzt jedem zur Verfügung. Die Leute können jetzt ein GPS-Gerät kaufen und es in ihr eigenes Boot stecken, auch wenn es nur eine Yacht oder ein Ruderboot ist. Es ist sehr genau und ist jetzt im Handel erhältlich. Es hat alle Funksensoren und einen Computer eingebaut, um die Berechnungen für Sie durchzuführen.

Wer hat die Ehre zu sagen, dass die Sonne das Zentrum des Sonnensystems ist und dass sich die Planeten um sie drehen?

Die Idee, dass die Sonne das Zentrum unseres Sonnensystems ist, geht auf einen polnischen Astronomen namens Nikolaus Kopernikus zurück. Er veröffentlichte diese Idee erstmals 1514. Aber diese Idee wurde nicht sofort akzeptiert.Ein dänischer Astronom namens Tycho Brahe führte sehr sorgfältige Beobachtungen der Bewegung der Planeten durch, die besten, die jemals gemacht wurden. Diese Beobachtungen waren der Test jeder Theorie über die Umlaufbahnen der Planeten. Sie wurden in den späten 1500er Jahren getan (er entdeckte eine Supernova im Jahre 1572).

Es war der deutsche Astronom Johannes Kepler, der die mathematische Theorie entwickelte, die wirklich funktionierte, um die Bewegung der Planeten zu erklären (unter Verwendung der sorgfältigen Beobachtungen von Tycho). Er zeigte, dass sich die Planeten tatsächlich in Ovalen und nicht in Kreisen um die Sonne bewegen. Seine Arbeit über Planetenbahnen wurde 1609-1627 veröffentlicht.

Schließlich war Galileo der erste, der den Nachthimmel mit einem Teleskop betrachtete. Er fand Monde in der Umlaufbahn um Jupiter, dass Venus Phasen hat und dass die Planeten größer und kleiner erschienen, als sie sich durch den Himmel bewegten. Er fand heraus, dass diese Beobachtungen nur Sinn machen könnten, wenn die Sonne das Zentrum des Sonnensystems ist. Seine Ideen wurden 1632 veröffentlicht. Er geriet jedoch in Schwierigkeiten, weil die katholische Kirche damals darauf bestand, dass die Erde das Zentrum des Universums sei.

Die Idee stammt also von Kopernikus, aber es dauerte eine Weile, bis sie bewiesen und allgemein als richtig akzeptiert wurde.

Wie funktioniert ein Magnet im Weltraum?

Ein Magnet würde im Weltraum gut funktionieren. Es braucht keine Luft oder Schwerkraft oder irgendetwas anderes zu arbeiten. In der Tat ist die Erde ein großer Magnet. Seine Magnetfelder tragen zur Erzeugung der Aurora bei, da von der Sonne abgegebene Partikel mit dem Magnetfeld interagieren. Diese Felder werden Van-Allen-Gürtel genannt.

Gibt es Regen oder Blitze im Weltraum?

Wenn wir im Weltraum von Planeten und Sternen sprechen, dann gibt es keinen Regen und keinen Blitz, weil es keine Wasserwolken gibt.

Aber es kann auf einem anderen Planeten regnen, wenn es Wasserwolken gibt. Mars kommt ziemlich nahe. Es hat ein wenig Wasser, aber es ist kalt, also zeigt es sich als Frost und eisiger Nebel. Wir haben auch Blitze auf Jupiter gesehen. Es hat verschiedene Wolken – Methan, Ammoniak, solche Sachen. Aber Blitz ist im Grunde eine elektrische Entladung, und das kann passieren. Ich würde vermuten, dass Blitze auch in den Wolken einiger anderer Planeten auftreten.

Kannst du dich selbst im Weltraum sprechen hören?

Reden ist gesund. Schall sind Schwingungen, die durch etwas reisen – Luft, wenn Sie sprechen, aber Schall kann auch durch Flüssigkeiten (den Ozean) und durch Feststoffe (die Erde) wandern. Der Raum ist sehr leer, fast ein Vakuum. Es würde also keinen Ton geben. All diese großartigen Whooshes und Pows in Science-Fiction-Filmen sind großartige Spezialeffekte, aber nicht real.

Wie ist es im Weltraum?Leer, dunkel, heiß auf der einen Seite (wo die Sonne scheint) und kalt auf der anderen (im Schatten)!

Könnten Sie erklären, was mit gekrümmtem Raum gemeint ist, wie ich glaube, Einstein beschrieben hat?

Wir sprechen normalerweise über gekrümmten Raum in Bezug auf die Schwerkraft. Eine große Masse wie die Sonne verzerrt den Raum durch ihre Schwerkraft, wodurch sowohl Materie als auch Energie auf sie „fallen“. Die übliche Analogie besteht darin, sich ein zweidimensionales Universum vorzustellen. Wenn nichts drin wäre, wäre es flach, aber setzen Sie einen „Stern“ in die Mitte und es „sackt“ in Richtung des Sterns.

Wie bekommen die Nordlichter (auch Aurora Borealis genannt) ihre Farbe?

Die nördlichen (und südlichen) Lichter treten auf, wenn geladene Teilchen, die von der Sonne emittiert werden, auf das Erdmagnetfeld treffen. Diese Teilchen gleiten entlang der Magnetkraftlinien in Richtung Nord- und Südpol. Wenn die Partikel auf die Erdatmosphäre treffen, können sie die Moleküle in der Luft anregen (Energie hinzufügen). Wenn ich mich richtig erinnere, stammt die grüne Farbe im Nordlicht vom Stickstoff (oder ist es Sauerstoff?) in der Luft.

Es gibt einen absoluten Nullpunkt, wo es keine kinetische Energie in der Bewegung eines Atoms / Moleküls gibt. Gibt es eine Temperatur, bei der es keine kinetische Energie mehr geben kann, das Gegenteil des absoluten Nullpunkts?

Das ist ein sehr interessanter Gedanke. Mal sehen – die kinetischste Energie, die ein Atom oder Molekül haben könnte, wäre, wenn es sich mit Lichtgeschwindigkeit bewegen könnte. Es muss bei der Entstehung des Universums während des Urknalls fast so heiß gewesen sein. Es kann auch möglich sein, einige Atome in einem Teilchenbeschleuniger auf nahezu Lichtgeschwindigkeit zu beschleunigen. Sonst wäre es schwierig, diese „maximale Temperatur“ zu erreichen.“ Natürlich ist es auch schwierig, den absoluten Nullpunkt zu erreichen. Ich denke also, dass wir in der Praxis, obwohl man diese Werte nicht wirklich erreichen kann, ziemlich nahe kommen können, damit die Konzepte gültig sind.