Im Dunkeln sieht man besser

Seid herzlich gegrüßt.

 

Na, wer sagt’s denn. Im Dunkeln sieht man besser.

 

Hintergrund:

Die Sehenden unter uns wissen aus eigener Erfahrung, dass man in den Bergen, fernab jeglicher Zivilisation tausendfach mehr Sterne sehen kann, als in unseren beleuchteten Städten.

Auch in Wüsten kann man in diesen Genuss gelangen, wie keiner schöner schrieb, als Saint Exupery, z. B. in „Wind, Sand und Sterne“, „Nachtflug“ oder „Südcourier“.

Vor allem die Milchstraße zeigt sich als schwach leuchtendes Band nur dort, wo es richtig dunkel ist.

Selbst, wenn man die künstlichen Lichtquellen nicht direkt, z. B. als Straßenlaterne, wahrnimmt, wird der Himmel von ihnen insgesamt aufgehellt, weil die Moleküle der Atmosphäre das Licht in alle Richtungen reflektieren.

Diesem Phänomen verdanken wir die relativ gleichmäßige Helligkeit bei Tage unter einem wolkenverhangenen Himmel ohne Sonnenschein.

Im Weltall ist der Himmel schwarz, wenn man unsere Sonne im Rücken hat, weil ihr licht von nichts reflektiert wird. Das fasziniert mich bis heute unglaublich.

 

Widrigkeiten beim Sternegucken

Dass unsere Lufthülle nicht ganz durchsichtig ist, ist vor allem dann einleuchtend, wenn Wolken uns den Sonnenschein verwehren und vorenthalten.

Aber auch ohne Wolken, die aus Wasserdampf bestehen,  ist die Lufthülle nicht ganz durchsichtig. Sichtbar wird dies am Phänomen des Morgen- und Abendrotes und des Himmelblaus.

Abends und Morgens steht die Sonne sehr tief. Somit müssen ihre Strahlen wegen des durch den steilen Winkel längeren Weges durch

dickere Luftschichten zu uns gelangen.

Das Sonnenlicht besteht nahezu aus dem kompletten sichtbaren Spektrum des Lichts. Muss das Licht durch dickere Luftschichten, werden die Wellen unterschiedlicher Längen verschieden stark gebeugt und gefiltert. Deshalb sieht man Abends und Morgens mehr rotes Licht, Morgenrot.

Insgesamt ist das alles viel komplizierter.

Mit der Frage „Warum ist der Himmel blau?“ und entsprechenden weiterführenden Fragen, kann man jeden Prüfling der Astrophysik in den Wahnsinn treiben.

 

Die nicht ganz transparente Luft macht den Astronomen viel Ärger. Der Volksmund singt von funkelnden lustig flackernden Sternen.

Lustig ist das für Astronomen durchaus nicht. Durch die Bewegungen der Luft, z. B. Wind, Wetter, Wärme verändert sich stets oft mehrfach in jeder Sekunde Dicke und Dichte der Luftschicht, durch welche das Licht des beobachteten Objektes der Begierde muss.

Somit verändert sich das Licht stetig in Farbe und helligkeit und richtung.

Sterne flackern, tanzen und sind nicht klar zu erkennen. Es geht zu, wie in einem Topf kochenden Wassers.

Dem hilft man ab, indem man Teleskope auf sehr hohe Berge, z. B. in Chile baut, wo derlei Turbolenzen nicht vorherrschen, weil die Luft sehr trocken und es sehr kalt ist. Noch besser, man setzt die Teleskope gleich ins Weltall. Dann hat man diese Probleme nicht. Würden Astronomen nicht ohne Sauerstoff ersticken, verzichteten sie gerne auf das frische Lüftchen. Aber trotz all dieser von der Natur, aber auch von Menschen gemachter Widrigkeiten, kann man in einer klaren Nacht sehen, dass es offenbar hellere und dunklere Sterne gibt.

 

Dunkler, heller, Größer, kleiner, weiter oder näher?

Die Frage an dieser Stelle ist, ob ein Stern deswegen heller erscheint, weil er tatsächlich mehr Licht aussendet, oder ob ein hellerer Stern einfach näher bei uns steht, als ein vergleichbarer anderer Stern.

Zwei unterschiedlich hell erscheinende Objekte können somit deshalb verschieden hell sein, weil sie entweder wirklich unterschiedlich viel Licht aussenden, oder verschieden weit von uns entfernt sind.

Auf die Methoden, dies zu unterscheiden, z. B. Rotlichtverschiebung, Standardkerzen etc. will ich hier erst mal nicht eingehen. Das kann mal ein extra Artikel über die Vermessung des Alls werden. Ich setze es mal auf meine Todo-Liste.

Man kann deshalb lediglich ohne weitere Messungen von „scheinbarer Helligkeit“ sprechen, einem Phänomen der Wahrnehmung.

 

Reizwahrnehmung

Die neuronale Wissenschaft geht heute davon aus, dass sowohl Schall und Licht, als auch Schmerz und andere Reize in ihrer Intensität logarithmisch wahrgenommen werden.

Gemeint ist, dass doppelt so starker Reiz nicht bedeutet, dass doppelt so stark auch die ausgelöste Empfindung ist.

Doppelt so stark bedeutet, dass um ein vielfaches mehr empfunden wird.

Die Maßeinheit Dezibel trägt dieser Erfahrung für die Messung des Schalls Rechnung.

Der Lüfter einer Klimaanlage oder eines PC sollte 50 DB nicht überschreiten. Das ist noch nicht so laut, wenn man bedenkt, dass ein Presslufthammer um 100 – 110 DB laut ist. In einer Disco geht es oft noch lauter zu. Auch viele mobile Musikspieler liefern hier bedenklich hohe Schalldrücke…

 

Im alten Maß für Helligkeit, Candela, steckt das Wort Kerze, Engl. Candle.

 

Aber schon bei den alten Griechen war dieses Phänomen der Reizwarnehmung offenbar bekannt.

Aus babilonischer Tradition heraus, wo die Zahl sechs eine besondere Rolle spielten, teilte man die Helligkeit in sechs Größenklassen ein, was Hiparch für seinen Sternenkatalog, in welchem 900 Fixsterne verzeichnet waren, übernahm.

Klasse eins umfasst die hellsten Sterne. und sechs diejenigen, welche man gerade noch so mit bloßem Auge am unverschmutzten Himmel sehen kann.

Später wurde die Skala nach beiden Seiten hin erweitert, um sowohl hellere Objekte als auch – nach Aufkommen des Teleskops – schwächere Objekte einordnen zu können. Die Helligkeitsskala wurde 1850 von Norman Pogson logarithmisch so definiert, dass ein Stern erster Größe (1,0 mag) genau hundertmal so hell ist wie ein Stern sechster Größe (6,0 mag), und dieser hundertmal heller als ein Stern elfter Größe

(11,0 mag).

Die Eichung der Skala erfolgte an sogenannten Standardsternen.

 

Sehr große Teleskope reichen visuell bis etwa zur 22. Größe, moderne Astrofotografie zur 25. Größe. Im Hubble Extreme Deep Field sind noch Galaxien mit einer Helligkeit von 31,5 mag erkennbar.

Hellere Objekte als die 0. Größe erhalten ein negatives Vorzeichen, z. B. die Venus −4,4 mag oder die Sonne −26 mag.

 

Wie dreckig ist der Himmel?

Hier auf Erden zeichnet sich Schmutz häufig durch dunkle unansehnliche Flecken aus. Klar. Es gibt auch hellen schmutz.

Am Himmel ist das alles etwas anders.

Ein klarer wolkenloser blauer blank geputzter himmel ohne Wolken und mit nur Sonne, ist im Grunde für einen Astronomen ein sehr verschmutzter Himmel.

Alles, was die Sicht auf Sterne verwehrt, kann man gewissermaßen als Verschmutzung des Himmels betrachten. Wolken und Termik haben wir schon besprochen. Aber auch Staub, z. B. nach Vulkanausbrüchen können den Himmel verschmutzen, weshalb der Mond manchmal einen schimmernden Hof aufweist.

 

Uns geht es aber hier um den von Menschen gemachten Schmutz. Nicht genug, dass wir unseren Planeten bis hin zur Zerstörung verschmutzen. Nein, wir tun das auch mit dem Sternenhimmel.

Durch künstliches Licht ist der Himmel an vielen Stellen so hell, dass er nachts nicht mehr schwarz erscheint, sonden höchstens grau. Vor diesem hellen Hintergrund verblassen die Sterne.

 

Am einfachsten lässt sich die Aufhellung des Nachthimmels mit speziell dafür konstruierten Geräten messen.

Der mit dem Kürzel SQM bezeichnete ´Sky Quality Meter´ ist recht bekannt und misst die Himmelshelligkeit in

Magnituden pro Quadratbogensekunde.

Quadradgrad deshalb, weil das Sichtfeld stets zweidimensional ist.

Magnitute drückt die vorhin erwähnte Helligkeits-Größenklasse aus.

 

Hat man kein Messgerät zur Verfügung, so gibt es auch Möglichkeiten, die Verschmutzung mittels einer Kamera und eines Taschenrechners ungefähr anzunähern.

Ein Augenmaß erhält man auch, indem man einfach Sterne zählt. So kann man sich z. B. an einem markanten Sternbild, wie dem Orion, orientieren und Sterne darum herum zählen.

Desto weniger man sieht, desto verschmutzter ist der Himmel, z. B. mehr als 50, weniger als 30, weniger als 10…

Es gibt Tabellen, die die so gefundene Verschmutzung auf das SQM-Maß abbilden.

 

Wer tut etwas dagegen?

Langsam wächst das Bewusstsein für dieses Problem der Lichtverschmutzung. Somit werden Teile des Himmels indirekt quasi unter Naturschutz gestellt, indem sie nicht künstlich beleuchtet werden dürfen. Wobei diese Teile des Himmels mit der Erddrehung mitwandern.

St. Andreasberg beherbergt einen Dunkelpark. Dort darf die Lichtverschmutzung einen gewissen Grad nicht überschreiten.

In diesem Naturschutzgebiet steht die Sternwarte St. Andreasberg, eine der, vielleicht sogar die barrierefreiste Sternwarte überhaupt.

Auch Naturschützer werden ob der von Menschen gemachten Lichtverschmutzung laut. Es ist bewiesen, dass Insekten ihr Verhalten ändern und nicht mehr so aktiv sind. Somit finden Fledermäuse Nachts eventuell keine mehr. Die Kette ist lang, welch Schaden auch Tier- und Pflanzenweld dadurch erleiden, dass es Nachts nicht mehr dunkel ist. Auch auf den Menschen, dessen Hormonhaushaltes und Schlafgewohnheit wirkt sich das aus.

 

Dieser kleine Ausflug in Licht und schmutzigen Schatten , soll an dieser Stelle genügen.

 

 

Es grüßt euch

 

Euer Gerhard.

 

 

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Astronomie zum Jahresbeginn

Liebe Leserinnen und Leser,

Und hiermit melde ich mich astronomisch bei euch zurück, denn der Januar hält schon etwas Astronomie bereit.

Ich hoffe, ihr hattet einen guten Start, und wünsche euch, dass das neue Jahr all das für euch bereit hält, was ihr am nötigsten braucht. Hoffentlich wird 2018 ein besseres Jahr, was die Krisen dieser Welt betrifft.

Viel Freude beim Lesen wünscht euch

Euer Gerhard.

 

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Normalerweise gibt es exakt einen Vollmond pro Monat, aber manchmal sind es auch zwei.

Das ist im Januar 2018 mal wieder der Fall.

Wie kann das sein?

Ja, es kommt sogar noch besser. Da der Vollmond, der ja im Grunde genommen nur einen Augenblick dauert, zu unterschiedlichen Zeiten an unterschiedlichen Längengraden, Orten der Erde, eintritt, kommt für gewisse Regionen es vor, dass es in so einem Monat sogar scheinbar vier Vollmondnächte geben kann.

Das war in Deutschland z. B. im Juli 2015 der Fall.

 

Der Mond nimmt in einem festen Zyklus zu und ab. Alle 29,5 Tage ist er voll. Da die meisten Monate 30 oder 31 Tage haben, kommt es etwa alle zweieinhalb Jahre auch mal zu zwei Vollmonden – einmal zu Beginn und einmal zum Ende des Monats. Scheint ein Vollmond in einem Monat zweimal, spricht man beim zweiten, dieser Vollmonde, vom sog. „Blue Moon“, auch „Blauen Mond“. Von Vollmond ist die Rede, wenn der Mond aus unserer Sicht genau gegenüber der Sonne liegt und dadurch voll angestrahlt wird. Es ist also astronomisch korrekt nur ein Moment seines Umlaufes um die Erde. Dieser Zeitpunkt ist nicht immer nachts. Am 2. Juli 2015, etwa wurde er beispielsweise erst um 4.20 Uhr morgens voll angestrahlt. Und darin liegt die Erklärung des Rätsels, der scheinbaren vier Vollmondnächte:

Als der Mond am Vorabend dieses Tages aufging, war er bereits zu 99,8 Prozent ausgeleuchtet. Für einen Betrachter also voll und komplett.

Am Abend, besagten Juli-Tages, erstrahlten immer noch 99,2 Prozent der Scheibe. Uns erschien er damit zweimal als Vollmond. Dasselbe Spiel wiederholte sich am 31. Juli, 2015.Es war um 12:37 Uhr Vollmond. Am Abend vorher und am Abend des Vollmonds erschien er uns dann
erneut zweimal in Folge als kreisrunde Scheibe am Nachthimmel.

Somit gab es im Juli 2015 bei uns gefühlte und gesehene vier Vollmonde. Ein hartes Geschäft für Werwölfe.

Dieses Spiel wird sich irgendwo auf der Welt in ähnlicher Weise mit ähnlichen Prozent- und  Zeitangaben, wie in unserem Juli-Beispiel, in diesem Januar abspielen. Alle anderen haben leider nur zwei Vollmonde, einer war am 02.01. und der andere wird am 31.01. sein.

 

Und der Vollmond vom 31.01. wird eine totale Mondfinsternis sein. Leider sehen wir nichts davon, weil sie gegen Mittag stattfindet.

Diese mofi wird im pazifik-raum zu sehen sein. Den letzten blue moon mit mofi hatten wir am 31.12.2009

https://t.co/zv8IAGThtN

 

Und zu meinem Leidwesen wird es durch diesen zweiten Vollmond, der eine Mofi ist,  im Januar, leider keinen Vollmond im Februar, dem Monat meines Geburtstages, geben, weil dieses Jahr kein Schaltjahr ist, und der Februar nur 28 Tage haben wird.

Ach, und noch was. Der erste Vollmond befand sich fast in seinem nächsten Punkt zur Erde, fast also ein sog. Supermond.

 

Über diesen Unsinn des Supermondes ließ ich mich schon zu anderer Gelegenheit aus, Dass der Mond beim Supermond um etwa 13 % größer erscheint, ist mit dem Auge niemals wahrnehmbar und ob Ebbe und Flut ob seiner Nähe zur Erde dann stärker ausfallen, weiß ich nicht, ob man das messen kann. Ich denke nicht.

 

Und was gibt es sonst noch im Januar am Himmel?

Zu Jahresbeginn lag die Wintersonnenwende erst wenige Tage hinter uns. Die war um den 21.12.2017.
Somit hält sich momentan die Sonne noch tief am Horizont auf. Am Neujahrstag zeigte sich die Sonne bei klarem Wetter beispielsweise kaum acht Stunden lang am Himmel. Zum Monatsende bleibt es dann schon eine Stunde länger hell.
Wer mag, kann ja mal anhand eines Kalenders verfolgen, wie es sich so mit den Sonnenauf- und Untergängen verhält, denn der Tag nimmt nicht an beiden Enden gleichmäßig zu, oder ab. Es ist verblüffend und wird daher Gegenstand eines anderen Artikels werden.

Wer die Winterzeit nicht so schätzt und eher die warmen Sommertage liebt, kann sich damit trösten, dass der Winter die kürzeste der vier Jahreszeiten ist:
Er ist fünf Tage kürzer als der Sommer, die längste Jahreszeit des Jahreslaufes. Dies hat mit der elliptischen Umlaufbahn der Erde um die Sonne zu tun.

Johannes Kepler, der schon oft in meinen Artikeln erwähnt wurde, weil er der größte Astronom des letzten Jahrtausends war, hatte zu Beginn des 17. Jahrhunderts entdeckt, dass Planeten in den sonnennahen Teilen ihrer Ellipsenbahn schneller laufen als in den sonnenfernen (zweites Keplersches Gesetz). Daher besitzt die Erde im Winter eine etwas höhere Bahngeschwindigkeit als im Sommer und durchläuft das zum Winter gehörige Bahnstück in kürzerer Zeit als den Abschnitt des Sommers.

Dadurch schwankt die Entfernung unseres Planeten zur Sonne im Laufe eines Jahres etwas. Den geringsten Sonnenabstand hat die Erde jeweils um den 3. Januar, also am Erscheinungstag dieses Blogbeitrages,  in ihrem sogenannten Perihel mit 149 Millionen Kilometern. Der größte Abstand, das Aphel, wird mit 152 Millionen Kilometern am 6. Juli erreicht.

Achtung: Oft wird angenommen, dass diese Schwankung des Erd-Sonnen-Abstandes dafür verantwortlich sei, dass es bei uns mal wärmer und mal kälter wird. Selbst mir wurde das in der Grundschule so erklärt. Das stimmt NICHT!!! Wäre dem so, dann hätten wir ja jetzt Sommer… Für die Jahreszeiten ist die Schieflage unserer Erdachse von ungefähr 23 Grad, verantwortlich. Diese wenigen „paar“ Mio Kilometer Schwankung bewirken keinen Einfluss auf die Wärmemenge, die uns von der Sonne erreicht, zumindest keinen, der für uns von Relevanz wäre.

 

Sternschnuppenfreunde können am Morgen des 4.01., also morgen,  nach den Meteoren des Quadrantiden-Stromes Ausschau halten. Allerdings dürften die schwächeren Exemplare in diesem Jahr leider vom hellen Licht des noch fast vollen Mondes überstrahlt werden.

 

 

Es gäbe noch einiges zu Planetenkonstelationen und Sternbildern zu schreiben,

aber da viele meiner Leser sehbeeinträchtigt sind, erspare ich uns das jetzt mal. Wen der Sternenhimmel im Januar dennoch interessiert, dem darf ich wärmstens den Blog

https://astrozwerge.wordpress.com

empfehlen. Außerdem hat @aufdistanz eine Folge über den Winterhimmel mit dem Großen Wagen, dem Polarstern und dem Wintersechseck gemacht. Sehr hörenswert auch für uns Blinde.

 

Das ist mein Startbeitrag ins Jahr 2018. Ich hoffe, er bereitete etwas Vergnügen.

 

Es grüßt euch

Euer Gerhard, oder auch Astrogery, wie mich neulich jemand nannte.

Mein Astronomischer Jahresrückblick

Meine lieben Leserinnen und Leser,

keiner dürfte wohl länger an einem Artikel geschrieben haben, als ich an diesem.

Er entsteht vortlaufend im Laufe des Jahres.

Nachtragen geht nicht gut. Das vergisst man.

Hier nun mein Jahresrückblick für 2017.

 

Das darf nicht als Selbstbeweihräucherung oder Bauchpinselei verstanden werden. Ich möchte es einfach in aller Würde und Bescheidenheit mit euch teilen.

Obwohl, und das gebe ich ehrlich zu. Positive Rückmeldung tut schon gut. Negative Rückmeldung fördert die Weiterentwicklung meiner Artikel, und keine Rückmeldung, bewirkt höchstens Unsicherheitbis hin zu manchmal einem Gefühl der Sinnlosigkeit, was man hier tut.

Das soll jetzt aber niemanden ein Gewissen machen. Was glaubt ihr, wieviel Kram, den ich bekomme, nicht lese, und wenn, dann nicht rückmelde. Die Zeit hat dazu niemand.

Es sind hier auch manchmal Menschen beteiligt, die in dieser Liste mitlesen, mich unterstützen und mir Türen öffnen.

Dank an alle, die das betrifft. Fange ich an aufzuzählen, vergesse ich welche. Deshalb ein zwar pauschaler aber nicht minder tief empfundener Dank an euch.

Nur einen Dank möchte ich besonders hervorheben.

Würde ich nicht am Studienzentrum für Sehgeschädigte (SZS) des Karlsruher Institutes für Technologie (KIT) arbeiten, könnte ich nicht auf Ressourcen, wie 2D- und 3D-Drucker zurückgreifen und würde die Leitung diese Arbeit nicht mittragen, dann wären diese Vorträge schlicht und ergreifend unmöglich durchführbar. Das muss hier einfach mal gesagt sein. Danke SZS.

 

Grundsätzlich kann ich sagen, dass im großen und ganzen das Jahr 2017 ein gutes Jahr war. Mir und meinen Vorträgen hat sehr gut getan, dass ich nicht mehr so viele Veranstaltungen, wie in 2016, durchgeführt habe. Ende 2016 war ich dann doch etwas ausgebrannt und ausgelaugt und gesundheitlich angeschlagen. Das war eine Erfahrung und ich richte mich danach.

Hier nun einige Highlights:

März 2017:

Veröffentlichung zweier Artikel im Blogg „#Anders und doch Gleich“ von Frau Tillmann

Auf diesem Blog werden u. A. Profile von Menschen gesammelt, z. B. Berufsbilder, wie man Hobbies mit Seheinschränkung ausübt etc.

Es sind sehr spannende und lesenswerte Artikel darunter.

Der erste Link führt zu einem Artikel, der mein Berufsbild in Karlsruhe beschreibt.

http://anders-und-doch-gleich.myblog.de/anders-und-doch-gleich/art/9388976/Berufsbilder-blinder-und-sehbehinderter-Menschen-Teil-5-Immer-auf-der-Suche-nach-neuen-Losungen

Und hier geht es zu einem Artikel, der beschreibt, wie ich zur Astronomie kam.

http://anders-und-doch-gleich.myblog.de/anders-und-doch-gleich/art/9383732/Berufsbilder-blinder-und-sehbehinderter-Menschen-Teil-3-deutschlands-einziger-bezahlter-blinder-Astronom-berichtet

Wer meinen Blog

https://blindnerd.wordpress.com

liest, findet diese Artikel auch dort.

 

04.04. Vortrag Deutsch-Englischer Freundeskreis

Das war eine große Ehre für mich, dass mein ehemaliger Vorgesetzter mich einlud, einen Vortrag für diesen Freundeskreis, zu halten. Ich konnte sehr viel Astronomie finden, die die Deutsch-Engl. Freundschaft vertieft, z. B. Herschel mit Schwester und viele mehr.

Somit war das eine schöne Sache. Auch hier zeigte die Astronomie sich wieder durch ihren verbindenden und Grenzüberschreitenden Charakter aus.

Im Mai schloss sich dann eine weitere Einladung zu diesem Verein an. Diesmal nicht astronomisch, sondern ich durfte einen Vereinsabend musikalisch mitgestalten, als die Delegationen der Partnerstädte zu Besuch waren.

 

12.05. Lesung auf der Rehab-Messe Karlsruhe

Auf dieser Messe werden Hilfsmittel für alle Einschränkungen ausgestellt. Vom Pflegebett über den High-Tech-Rollstuhl bis zum Langstock für Blinde, findet man hier alles.

https://www.rehab-karlsruhe.com/website/home/index.jsp

Im Rahmen dieser Messe findet ein Kulturkaffée statt. Da wurde ich eingeladen, eine Lesung zu halten. Das war einer meiner schlimmsten Vorträge, die ich jemals hielt. Das Kaffée bestand aus einem Teppich, auf welchen man einfach etwas Mobiliar stellte. Ansonsten war es ganz offen. Akustisch war es so unmöglich, eine Lesung zu halten. Ich hatte dann auch nur vier  Besucher, und die kannte ich alle.

Das darf die Messeleitung so niemandem mehr zumuten. Naja, ich habe es hinter mich gebracht und die Moderatorin war klasse.

 

Juni Vorstellung des Projektes Planetenweg Barrierefrei bei Agenda21 Durmersheim

Dieser Verein ist sehr rührig. Sie unterstützen sehr vielfältige Projekte, Blumenwiesen, Bemalen von Stromkästen, und unterhalten u. A. einen Planetenweg.

Vor vielen Jahren sind wir den Planetenweg mal im Rahmen eines Betriebsausfluges gewandert.

Dabei erzählte uns ein Mitglied sehr schön über die Planeten und, was es sonst so auf einem Planetenweg zu sagen gibt. Dessen erinnerte ich mich wieder, und so kam es zu dem Kontakt.

http://www.durmersheim.de/index.php?id=agenda-21

Es wäre doch schön, wenn dieser Planetenweg auch irgendwie für Menschen mit Seheinschränkung zugänglich gemacht werden könnte.

Hierfür gibt es unterschiedliche Ansätze. Braille-Tafeln haben den Nachteil, dass sie relativ wenig Information enthalten, dass sie Vandalismus zum Opfer fallen können und eventuell auch verwittern.

Es gibt zahlreiche modernere Ansätze, wie man so etwas umsetzen könnte, z. B. Beacons, eine App fürs Handy, QR-Codes etc.

Mit Unterstützung des Vereines „Andersicht eV“, der sehr viel Erfahrung in der Umsetzung derart touristischer Projekte hat, soll mittelfristig eine Lösung erarbeitet und gefunden werden.

http://www.andersicht.net/index.php

Das wird ein Projekt für 2018 werden, denn 2017 ist, das muss ich zu meiner Schande gestehen,  noch nicht viel dazu passiert.

 

31.05.17 Planetarium Saarlouis

Wer sich noch erinnert. Im letzten Jahr durfte ich einen Vortrag in einem mobilen Planetarium halten, das in der Orgelfabrik Durlach, gastierte.

Der Besitzer dieses Planetariums bot mir an, einen Vortrag in Saarlouis zu halten, wo das Planetarium im „Alten Theater“ aufgebaut war.

Das war eine großartige Veranstaltung, weil ich neben meinem Vortrag noch einige andere erleben durfte. Ganz besonders beeindruckte mich der Vortrag vom #Weltraum-Atelier. Die führen großartige Projekte zur barrierefreien Astronomie durch, z. B. Videos mit Gebärden, viele taktile Modelle und arbeiten auch mit Universe2Go. Nicht zuletzt beherbergen sie die Filmkulisse von Apollo13.

Leider ist es mir bisher noch nicht gelungen, dort einen Besuch abzustatten. Das ist aber ein dringend geplantes Projekt für 2018.

http://www.apollo-13.eu/

Hier noch ein Artikel zu diesem großartigen Event.

https://www.saarbruecker-zeitung.de/saarland/saarlouis/saarlouis/sphaerenklaenge-unter-dem-sternenhimmel_aid-1951803

 

01.08.17:

hier kam ich mit einer Übersetzerin in Kontakt. Sie fand mich vor Jahren mal auf einer Hilfsmittel-Messe, wo wir immer einen Stand von Institut aus haben. Dort zeigte ich ihr Astronomie-Modelle und sie kaufte mein Buch.

Nun ist sie dabei, mein Buch ins Englische zu übertragen. Das ist eine großartige Sache. So kann ich mit meiner Mission sicherlich noch viele Menschen erreichen.

Mehr als die Hälfte ist schon übersetzt und es ist rührend schön.

 

Zu Tränen gerührt und ergriffen war ich, als meine Saturn5 aus Lego fertiggestellt vor mir stand.

Das ist einfach ein weiteres Stück welt, das mir nun erschlossen ist. Wer mein Buch gelesen hat, erinnert sich vielleicht noch daran, was ich über die Mondlandung schrieb. Das werde ich nun in der Engl. Version etwas updaten müssen.

Sehnsuchtsvoll erwarte ich einen Relief-Mond, den ich mir bestellt habe. Leider ist er erst wieder im Januar lieferbar. Kein Problem. Dann wird’s ein Geburtstagsgeschenk.

Wenn ich den habe, werde ich ihn an die Wand hängen und die Rakete natürlich darunter stellen. Das ist dann mein Astro-Nerd-Altar…

Und so sieht er aus:

https://www.interkart.de/3d-relief-landkarten/3d-relief-laender-regionen/3d-relief-karte-mond.html

 

20.08.17 Sonnenfinsternis Schwarzach Österreich

Mit sehr guten Freunden verbrachte ich meinen Sommerurlaub in Schwarzach bei Lindau. Das ist ein Haus, das auf die Bedürfnisse von Menschen mit Seheinschränkung eingerichtet ist, so dass sogar ein Urlaub ohne Begleitperson möglich wird.

Dort entschied ich mich, kurzer Hand die Amerikanische Sonnenfinsternis vom 20.08. zum Anlass zu nehmen,

und einen kleinen Vortrag zu Sonnenfinsternisse, zu halten. Wir waren ein kleines, aber feines und sehr interessiertes Grüppchen. Einige taktile Abbildungen und Geräusche hatte ich mir vorsorglich mal mit ins Gepäck gesteckt.

In diesem Zusammenhang darf ich an die literarisch wohl schönste Beschreibung einer Sonnenfinsternis des Österreichischen Dichters Adalbert Stifters erinnern.

http://gutenberg.spiegel.de/buch/die-sonnenfinsternis-am-8-juli-1842-207/1

 

Ansonsten machte ich in diesem Urlaub einen sehr beeindruckend schönen Gleitschirm-Flug.

Wenn man sich an ein großes Tuch unter den Himmel hängt, ist man dem Traum vom Fliegen körperlich deutlich näher, als in einem großen Flugzeug.

 

Technisch gesehen war das Zepelin-Museum in Friedrichshafen sehr eindrucksvoll. Ich habe mir gleich ein Modell der Hindenburg mitgenommen.

Ich wurde in diesem Urlaub auch viel zu Astronomie befragt. Viele Menschen interessieren sich doch dafür und greifen die Gelegenheit am Schopfe.

Und hier noch ein verblüffendes Astro-Erlebnis aus diesem Urlaub.

in diesem Urlaubshaus gibt es eine kleine Bibliothek mit Punktschrift-Büchern.
Ich griff in ein Regal und begann den Rücken eines Bandes zu lesen.
Das gibt es doch nicht. Da stehen um 100 Punktschriftbände vor mir und ich wollte einfach nur mal so schauen. Kurz um. Was finde ich?
einen Band von Carl Friedrich von Weizsäcker, dem Physiker und Bruder des Ex-Bundespräsidenten, mit dem Titel „Sterne sind glühende Gasbälle“ oder so ähnlich.
Das muss sehr alt sein. Das sehe ich am Einband. Hach, wäre das ein schönes Stück für meine Sammlung, wo es sicherlich mehr Beachtung fände.
Es gibt so gut wie nichts über Astronomie in Punktschrift.

 

30.08. Beratung und Planung einer Kinderveranstaltung für angehende Erzieher zum Thema Weltall

Ein Coach und ganz wunderbarer Mensch, mit dem unser Institut Bewerbertrainings etc. für unsere Studierenden durchführt, trat mit einem sehr interessanten Projekt an mich heran. Aus seinem Bekannten- bzw. Verwandtenkreis wollte eine angehende Erzieherin mit Kindern ein Projekt zum Thema Weltall machen.

Wir brainstormten das ganze und inzwischen ist die Weltall-Woche gelaufen. Es hat sehr viel Freude bereitet, hier zumindest mit zu brainstormen. In ihrer Ausarbeitung habe ich auch mich wieder finden können.

 

07.09.17

Hier durfte ich im Rahmen eines Ferienprogramms für Brennpunkt-Kinder einen Nachmittag Astronomie machen. Es ist immer wieder rührend schön, wieviel lebendiges Kinderwissen über Astronomie vorhanden ist. Auch diesmal empfand ich es so, dass Astronomie erst mal soziale Benachteiligung  aufhebt, Barrieren überwindet, von den Problemen des Alltages ablenkt und viel Frieden und Ruhe in eine Gruppe hineinbringt. Selbst dort, wo verschiedene Migrationshintergründe und Verhaltensauffälligkeiten vorhanden sind.

Und die Begeisterung war grenzenlos, denn ich nahm zum ersten Mal meine Rakete mit.

Ganz vorsichtig zerlegte ich sie in alle Brennstufen, das Servicemodul, packte den Eagle oben in Brennstufe III, baute Stabilisatoren und düsen ab, und verpackte alles in mehrere Tüten, so dass ich genau wusste, wenn was in der Tüte abbricht, dann gehört es zu Stufe X…

Hat perfekt funktioniert. Tasten sehende Erwachsene die Rakete ab, dann bricht schon mal was ab. Bei den Kindern, so gut wie gar nicht.

Kurz um. Ich habe sie vollständig wieder hier.

 

14.09.2017

Tief bewegt, etwas wehmütig und ein kleines Tränlein verdrückend, verfolgte ich das finale Ende der so großartigen und erfolgreichen Mission Cassini-Huygens.

Diese Mission war so erfolgreich, dass man sie würdigen sollte. Von der Planung, zum Start, über die Ankunft am Saturn, der Durchführung der Mission bis zum Ende sind um 30 Jahre vergangen. Somit hängen Lebenswerke vieler Wissenschaftlergenerationen und Experten dran.
Noch nie konnte ich an einer Mission derart partizipieren, wie bei Cassini-Huygens. Grund dafür ist einfach, dass es Podcasts dazu gab. Damit kann man derlei erleben, mitfiebern und naja, auch etwas mit traurig sein, wenn es dann zu Ende geht. Es ist nicht zu ermessen, wie wertvoll das Medium Podcast für mich als Zugang zu Bildung und Wissenschaft, mit den Jahren geworden ist.

Es gibt sogar Geräusche der Mission, z. B. in Folge30 von #Raumzeit hört man den Fahrtwind, den der Lander Huygens beim Abstieg durch die dicke Titan-Atmosphäre, erzeugt.

Auch Teilchen beim Durchgang durch die Ringe sind zu hören.

Somit ist diese Mission für mich eine Hörmission geworden.

Hier nochmal der Link zu diesem Fahrtwind.https://www.youtube.com/watch?v=36ffV-

 

20. September:

Leider ist es mir diesmal nicht gelungen, am Outreach-Workshop der Deutschen Astronomischen Gesellschaft teilzunehmen. Einen Sponsor dafür hätte ich gehabt, konnte aber keine Assistenz finden. Gerne hätte ich dort mal präsentiert, was sich seit Erscheinung meines Buches so bei mir getan hat.

Vielleicht bietet sich die Gelegenheit im nächsten Jahr.

 

06. Oktober Sternfreunde Durmersheim

Neben dem Verein Agenda21 verfügt Durmersheim über eine kleine Sternwarte und den Verein Sternfreunde Durmersheim.

Ich war eingeladen, einen Vortrag für ihre öffentliche Monatsveranstaltung zu halten. Es war eine kleine aber feine Veranstaltung. Vermutlich weil klar war, dass ob des Wetters die anschließende Beobachtung ausfallen würde, kamen leider nicht so viele, wie erwartet.

Schön war aber an diesem Vortrag, dass ich auf Astronomie-Grundwissen bauen konnte. Somit musste ich nicht alles erklären und wir hatten mehr Zeit für das eigentliche Thema, nämlich, wie ich als Blinder Astronomie treibe.

 

11.11. Bezirksgruppe Südhessen des DVBS in Marburg

Der Deutsche Verein für Blinde und Sehbehinderte in Studium und Beruf, ist ein Selbsthilfe-Verein, der sich um berufliche, rechtlich bildungsbezogene und viele weitere Belange und Themen kümmert.

http://dvbs-online.de

Dank einer Empfehlung von #andersicht, wurde ich nach Marburg eingeladen, um einen Astronomie-Nachmittag für die Mitglieder durchzuführen. Das war wirklich unglaublich, wie interessiert diese Gruppe, meist Damen, war. Aus 90 Minuten Vortrag wurden weit über zwei Stunden, und die Fragen rissen auch beim gemeinsamen Abendessen nicht ab.

Es war eine sehr harmonische und schöne Veranstaltung.

 

17.11. Eine Mio Sterne Caritass Bruchsal

Dieser Vortrag war von langer Hand geplant.

Dank an #trimentor für den Vorschlag, den Vortrag mir zu geben.

Mit dieser Aktion beging der psychiatrische Dienst Bruchsal sein 30jähriges Jubiläum. Passend zu dieser Sternen-Aktion durfte ich quasi einen Festvortrag halten.

Der Schwerpunkt war hier die Astronomie als Chance für Inklusion. Und ich muss sagen, der Vortrag war richtig schön und rund. Ich wurde zuhause abgeholt, weil das mit dem Astrokoffer immer so eine Sache in Zügen ist, ich wurde aufs herzlichste empfangen, und danach wieder mit einem guten Tröpfchen im Gepäck, wieder heim gebracht.

Eine kreative Küchenleiterin backte Astronomie-Gebäck. Es gab Blätterteigmonde, Hackfleischplaneten, Kürbissterne etc. Einfach rührend und schön war das.

Hier gibt es einen wunderbaren Artikel über diese Veranstaltung.

http://www.caritas-bruchsal.de/pressemitteilungen/inklusion-am-himmel/1129796/

 

Meine letzte Veranstaltung am 08.12. war ganz besonderer Natur. Ich durfte in einer Bibliothek in der Nähe von Freiburg, die ein Freund von mir leitet, einen Vortrag über den Weihnachtsstern halten. Besonders daran war, ich sprach Alemannisch. Wer mich kennt, weiß vielleicht, dass ich aus dem fast südlichsten Teil Deutschlands komme. Dort wird noch gutes und schönes Alemannisch gesprochen. Mir ist das ein Herzensanliegen, dass Dialekte gepflegt werden. Damit meine ich gar nicht, dass man Lokalpatriot sein muss, aber es ist ein Stück schützenswerte Kulturgeschichte.

 

So, ich glaube, ich bin am Ende meiner Highlights angekommen.

Sicherlich habe ich etwas vergessen.

Wie oben geschrieben. Ich fand, dass mein 2017er-Jahr ganz OK war. Jetzt wünsche ich eine gute Zeit, bis wir uns entweder zwischen den Jahren oder Anfang 2018 wieder hören.

Es grüßt euch

Euer Gerhard.

Weihnachtlicher Kerzenschein im All

Meine lieben Leserinnen und Leser,

 

Weihnachten wird in unterschiedlichen Kulturen verschieden gefeiert. Das wissen wir längst.
Dass die „Heilige Familie“ wohl eher einen Flüchtlingsstatus, denn eine beschauliche Familie mit trautem Heim darstellt, sollten wir in dem, was wir sagen, was wir wählen, wess Lied wir singen, gerade zur Weihnachtszeit gründlich überdenken.
Das weltumspannende Weihnachtslied „Stille Nacht“ ist allen hinlänglich geläufig und jeder verbindet unterschiedliche Erfahrungen damit.
Wie sieht es aber zu Weihnachten für unsere Astronauten auf der Raumstation aus? Den Sternen etwas näher, von Hirten und Königen unerreichbar, ohne Schwerkraft, müssen sie irgendwie ihr Weihnachtsfest verbringen. Davon, und welche wichtige Rolle Kerzenschein im Weltraum spielt, handelt mein neuer Blogeintrag. Ich würde mich freuen, wenn ihn jemand liest.

 

Einen Weihnachtsvollmond gibt es dieses Jahr leider nicht, und den Weihnachtsstern hebe ich mir für Später auf. Deshalb heute mal einige ganz andere Überlegungen zu diesem Lichtfest.

Kein Weihnachten wäre ohne Kerzen denkbar. Sie spenden Licht, schaffen eine warme gemütliche Umgebung und duften auch noch wunderbar. Gemeint sind hier natürlich die Wachskerzen und nicht die Elektrischen. Wenn die mal riechen, dann stimmt etwas nicht und man sollte sich Gedanken machen…
Wie betrüblich ist es doch, dass unsere Astronauten Weihnachten nicht im Kreise ihrer lieben mit Baum, Weihnachtsgans etc. verbringen können.
Sie müssen leider auch Auf Wachskerzen-Schein und Feuerchen im Kamin auf der ISS verzichten.

Eine Flamme in Schwerelosigkeit degeneriert zu einem kleinen lächerlichen Feuerbällchen. Grund dafür ist, dass die Schwerkraft dafür sorgt, dass wärmere Gase nach oben steigen und von unten her kältere Luft mit Sauerstoff nachströmen kann.
Ohne Schwerkraft keine Konvektionsströmung, die auch für den Wärmetransport unbedingt erforderlich ist.
Das soll aber nicht heißen, dass Feuer in einem Raumschiff deshalb ungefährlich seien.
Auf der Mir brach eines am 25.02. 1997 aus, als der Deutsche Astronaut Ulf Merbold an Bort war.
Das Feuer entstand im Zusammenhang mit einer Sauerstoffpatrone. So lange die nachliefert, fackelt es auch in einer Raumstation ganz schön.

Ein geldverschlingender Unsinn, der mit Feuer im Weltraum zu tun hatte war, dass zwei
Russische Kosmonauten die Olympia-Fackel ins All getragen haben.
Das war ein Großer PR-Auftritt vor den Winterspielen 2014 in Sotschi;
Zum Auftakt eines „Fackellaufs der Superlative“.
Einziger Makel: die fehlende Flamme.
Ganz davon abgesehen, dass niemand erlaubt hätte, ein Feuerchen in die ISS zu tragen.
Ich brauche nicht zu erwähnen, dass man sie außerhalb der ISS ohne Sauerstoff nicht hätte entzünden können. Somit war diese Aktion völlig unnötig und ein großer Quatsch.

Man hätte schon in der ISS eventuell eine längliche Flamme hin bekommen
können. Man müsste die Fackel hierfür dann einfach in einem Luftstrom
entzünden. Dann wird der Abtransport der Wärme und die Zufuhr mit
frischem Sauerstoff halt durch die Strömung, und nicht durch die
Schwerkraft erzeugt.

 

OK, Wachskerze auf der ISS is nich. Mit elektrischen Kerzen gehts ja auch. Die werden sie dort dann schon haben. Gemütliches Feuer am Kamin gibt es höchstens auf einem Screen als Animation.
Einen Weihnachtsbaum wird man wohl auch nicht hin fliegen. Wäre sicher unangenehm, wenn mit der Zeit die Nadeln durch die ganze Station schwebten.

 

Dennoch wird in der Astronomie der Begriff „Kerze“, genauer, „Standardkerze“ verwendet. Im Gegensatz zum Stern von Betlehem, der plötzlich auftaucht und den Retter der Welt ankündigen soll, führt uns die Klärung dieses Begriffes eher an das andere Ende des Lebens eines Sternes.

Kerzen, die  aus dem selben Wachs gemacht sind und

selbe Dicke,

selbe Höhe,

Dochtlänge,

Dochtdicke,

Dochtsorte,

sollten unter gleichen atmosphärischen Bedingungen und auf gleicher Meereshöhe auch gleich hell sein.
So eine Gewissheit ist sehr praktisch, wenn man die Entfernung messen möchte. Sieht man die Kerze, auf deren Helligkeit Verlass ist, kann man Rückschlüsse auf ihre Entfernung schließen und den Abstand berechnen.

Die Astronomen haben bei Messungen genau dieses Problem. Es stellt sich immer die Frage, wieso ein Himmelsobjekt, z. B. eine Galaxie heller leuchtet, als eine andere.
Hat sie mehr Leuchtkraft
Ist sie nur größer?
oder ist sie einfach weiter weg?

So ein Licht, auf das Verlass ist, wäre super hilfreich. Auf das Sternenlicht alleine kann man hier nicht bauen. Die Sterne funktionieren zwar alle ähnlich, unterscheiden sich aber zum einen durch ihre Masse, zum zweiten in ihrer Zusammensetzung und zum dritten durch ihr Alter. All das bewirkt, dass sie sich in Lichtintensität, Temperatur und Größe unterscheiden.

Glücklicherweise gibt es eine Lichtquelle, die hier Sicherheit bietet.
Da Sterne meist in räumlich relativ begrenzten Umgebungen entstehen, finden sie sich oft zu Doppelsternsystemen zusammen.
Die beiden Partner können aber durchaus unterschiedlich sein.
Sie unterscheiden sich vor allem durch ihre Masse.
Es ist so, dass massereiche Sterne mehr futtern und ihren Brennstoff somit verschwenderischer verbrauchen. Somit leben massereiche Sterne deutlich kürzer, als leichtere.
Es kann nun sein, dass bei einem Doppelsternsystem der eine schon zu einem weißen Zwerg geworden ist, während sich der andere noch seiner Jugend erfreut oder zu einem roten Riesen aufgebläht hat. (Über Sternlebensläufe reden wir separat, weil das den Artikel sprengen würde)
Stehen sich die beiden nahe, kann der weiße Zwerg Masse von seinem Partner zu sich herüber ziehen.
Das bedeutet, dass er im Grunde nochmal schwerer wird und sein Leben etwas verlängern kann.
Nimmt er an Masse zu, ist irgendwann der Punkt erreicht, bei dem die Temperatur so hoch wird, dass die Wasserstoff-Kernfusion zünden kann.
Das führt dazu, dass der geklaute Wasserstoff in der Hülle des Zwerges mit einem Schlag so viel Energie erzeugt, dass der Zwerg aufblitzt und die Hülle weggesprengt wird.
Dieses Szenario kann sich innerhalb eines Doppelsternsystems durchaus wiederholen, wenn danach noch was übrig ist.
Das ist eine Nova.
Zur Standardkerze wird das Szenario deshalb, weil ganz genau bekannt ist, bei welcher Masse der Druck ausreicht, den Wasserstoff zu zünden. Außerdem ist genau bekannt, wieviel Energie und Licht dieser Prozess liefert.
Das hat mit Kernphysik zu tun.
Die Masse, die nötig ist, um so etwas auszulösen, ist eine kritische Masse. Es gibt sie auch bei der Kernspaltung. Hat man einen Block aus spaltbarem Uran, der eine gewisse Masse übersteigt, dann reichen statistisch gesehen die spontanen Kernzerfälle in seinem Inneren aus, um die Kettenreaktion anzustoßen, derer wir zwar viel Wärme und Strom in der Vergangenheit zu verdanken hatten, die aber auch Verheerung und Elend in die Welt brachte.

Beobachten Astronomen mit ihren Teleskopen so einen Nova-Ausbruch,  können sie anhand der Lichtintensität ihren Abstand berechnen, weil sie wissen, wie hell dieser Prozess ist und dass die Lichtintensität mit dem Quadrat zum Abstand der Lichtquelle abnimmt.
Das ist es, was Weihnachten, Sterne und Kerzen miteinander gemein haben.

Ich hoffe, es hat etwas Freude bereitet.

Bis zum nächstem Mal grüßt euch

euer Gerhard.

 

Von Schneeflocken, Astronomen und kunstvoll aufgeschichtete Orangen

Heute hat es bei uns geschneit. Einerseits liebe ich ihn, weil er die Welt so schön stille werden lässt. Andererseits geht mir dadurch natürlich jegliche akustische Orientierung verloren.

Trotzdem wollen wir hier auf den Spuren von Johannes Kepler wandeln, der sich intensiv mit den Schneeflocken beschäftigte.

Es ist teilweise aus meinen Unterlagen und dem Internet. Deshalb ist vielleicht an der einen oder anderen Stelle die Formatierung nicht so ganz optimal.

Die vielfältigen und schönen Formen von Schneekristallen haben Menschen schon immer fasziniert. Schneeflocken sind zum einen sehr regelmäßig und harmonisch und
zum anderen scheint die genaue Form stark vom Zufall
abzuhängen. Die Vielfalt der Formen ist so groß, dass
man sagen kann: Keine Schneeflocke gleicht der anderen. Wie kann es zu einer solchen Mischung aus Vielfalt
und Regelmäßigkeit kommen?
Welche mathematischen und physikalischen Gesetze bestimmen das Wachstum
von Schneekristallen?
Können mathematische und physikalische Theorien helfen, die Form von Schneeflocken
zu verstehen?

Johannes Kepler war der erste Forscher, der Schneekristalle wissenschaftlich untersuchte.
Johannes Kepler war einer der Pioniere der Schneekristallforschung, und eine in seinen Studien zu diesem Thema formulierte Vermutung konnte erst vor Kurzem bewiesen werden. Kristallwachstum ist auch heute noch ein
aktives Forschungsgebiet in Physik, Mathematik und Ingenieurwissenschaften.

Während seiner Zeit in Prag wird Kepler  von seinem
Freund und Gönner Matthäus Wacker von Wackenfels
vielfältig unterstützt. So leiht ihm Wacker von Wackenfels sein Fernrohr für nächtliche Beobachtungen, er versorgt ihn mit Büchern, und beide diskutieren über Galileis Entdeckungen. Kepler möchte sich zum Neujahrstag des Jahres 1611 nun mit einem Geschenk bedanken.
Auf seinem täglichen Spaziergang durch das winterliche Prag lösen sich alle Ideen für ein Geschenk in nichts auf,
da Kepler über keine finanziellen Mittel verfügt. Auf der Karlsbrücke schließlich „wurde durch einen glücklichen
Umstand Wasserdampf und Kälte zu Schnee und einige Schneeflocken fielen da und
dort auf Keplers  Mantel, alle sechseckig und von gefächertem Aussehen“. Kepler schreibt weiter: „das war
die richtige Sache für einen Mathematiker, der nichts hat
und nichts erhält, etwas zu überreichen, das vom Himmel
fällt und wie ein Stern aussieht“. Kepler machte sich also
daran, für Wacker eine Abhandlung über die sechseckige
Form von Schneekristallen anzufertigen. Wie auch seine
Arbeiten über die Planetengesetze, so enthält auch diese
Schrift viele neue Gedanken.

Keplers Schrift für Wacker hatte den Titel „Strena Seu
de Nive Sexangula“ („Neujahrsgeschenk, oder: Über die
sechseckige Schneeflocke“). Kepler fragte sich, warum
Schneekristalle stets eine sechsfache Symmetrie aufweisen. Er schrieb: „Es muss einen bestimmten Grund geben,
warum bei Einsetzen des Schneefalls die Anfangsformationen unverändert die Form eines sechseckigen Sternchens haben. Sollte es durch Zufall erfolgen, warum fallen
sie dann nicht mit fünf oder sieben Ecken.“ Er spekulierte weiter über die die sechsstrahlige Symmetrie verursachenden Kräfte und kam dabei zu der Frage, wie man
Kreise in der Ebene und Kugeln im Raum am dichtesten packen kann. Zwar erwähnte Kepler nicht ausdrücklich
eine atomistische Sichtweise, aber er fragte sich, ob die
hexagonale Form von dicht gepackten Kugeln im Raum
etwas mit der Gestalt von Schneekristallen zu tun hat.
Im Zusammenhang mit diesen Überlegungen stellte Kepler auch die später nach ihm benannte
Keplersche Vermutung auf.

Dabei geht es um die Frage, wie sich gleichgroße Kugeln im Raum so anordnen lassen, dass möglichst wenig Zwischenraum bleibt. Kepler vermutete,
dass die Lösung die ist, die auf jedem Marktstand zu beobachten ist. Zunächst legt man in einer Ebene z. B. Orangen
in einem hexagonalen Gitter an. Auf diese legt man nun
weitere Orangen  in die tiefsten Punkte der unteren Schicht. So stapelt man nun Schicht für Schicht und erhält die sogenannte hexagonal dichteste Kugelpackung
Diese Kugelpackung besitzt eine Dichte im Raum
von ca. 74,05 %. Kepler vermutete im Jahr 1611, dass diese Kugelpackung die dichteste Kugelpackung im Raum ist.

Ein Beweis für die Vermutung wurde fast vierhundert Jahre später, im Jahr 1998, von Thomas Hales (Universität
Pittsburgh) gefunden. Hales’ Beweis benutzt viele Fallunterscheidungen, die nur mit Computerhilfe entschieden
werden können. Mathematiker, die den Beweis als Gutachter geprüft haben, gaben bekannt, zu „99 Prozent sicher“ zu sein, dass der Beweis richtig ist. Eine Restunsicherheit bleibt, da nicht alle am Computer durchgeführten Berechnungen durch die Gutachter nachgeprüft wurden.

Da Kepler mikroskopische Eigenschaften für makroskopische Muster verantwortlich machte, war er seiner Zeit
weit voraus. Ohne eine experimentelle Möglichkeit zu
haben, die Struktur der Materie im Einzelnen zu untersuchen, hatte Kepler die Idee, dass regelmäßige Formen
durch lokale Regeln begründet werden können. Erst in
der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts gelang es mithilfe der Kristallstrukturanalyse, der Wellenmechanik der
Molekülstrukturen und der Thermodynamik der Phasen-
bildung, die Kristallstrukturen des Eises besser zu verstehen. Es zeigte sich, dass die hexagonale Anordnung der
Sauerstoffatome im Eis für die hexagonale Kristallsymmetrie in Schneekristallen verantwortlich ist. Damit wurden
Keplers Spekulationen darüber, dass Packungseigenschaften von Kugeln im Raum für die hexagonale Struktur von
Schneekristallen verantwortlich sind, in gewisser Weise
bestätigt. Kepler, der stets auf der Suche nach Gesetzen
von Regelmäßigkeiten war, hatte hier also die richtige Intuition.

So viel mal für heute zu einer ganz anderen Seite von Johannes Kepler.

Ich hoffe, ihr hattet etwas Freude damit.

Herzliche Schneeflockengrüße

Euer Gerhard.

Das Technikwunder Voyager

Meine lieben Leserinnen und Leser meines Blogs,

Heute ist Nikolaus. Deshalb möchte ich hier auch etwas einigermaßen aktuelles aus dem Sack der Astronomie-Ereignisse lassen.

Es geht um die Voyager-Mission. Seit 40 (vierzig) Jahren, dem05.09.1977  unterwegs aus unserem Sonnensystem heraus.

Das ist die Mission mit den Tonaufnahmen an Bort, die Außerirdische Wesen über unsere Spezies und Herkunft informieren sollen, wenn sie die Sonde finden.

Ich glaube, man kann irgendwo eine schöne CD-Sammlung erstehen, mit Verpackung etc. wo all diese Geräusche zu hören sind. Als Dateien finde ich sie jetzt nicht so spannend, denn es sind ja unsere Klänge. Aber in einer haptisch schönen Box vielleicht?

Ah, jetzt ja. Hier kann man sie sowohl als Schallplatten, als auch als CD vorbestellen.

http://www.ozmarecords.com/voyager

Wer in meinem Buch gelesen hat, erinnert sich vielleicht, dass ich am Beispiel der Voyager-Mission aufgezeigt habe, wie ich mir das Aussehen einer Sonde unter gewissen Umständen Stück für Stück erschließen kann.

OK, was ist geschehen.

Man kann sich vorstellen, dass die Sonde nach so langer Zeit auch langsam altert. Die auf Radioaktivität basierenden Batterien liefern zunehmend weniger Energie. An Sonnenenergie ist dort, wo sie momentan ist, nicht zu denken.

Natürlich wollen wir den Kontakt mit ihr möglichst lange halten, um viel davon mit zu bekommen, wie es im Raum außerhalb des Sonnensystems so zugeht.

Dazu ist es ganz wichtig, dass sich die Sonde immer wieder auf die Erde mit ihrem 3,7 M großen Parabolspiegel (Antenne) ausrichtet. Geht hier nur ein weniges fehl, kann man sich vorstellen, dass auf diese Distanz die Peilung dann dahin ist.

Natürlich wird die Fläche, welche die Sonde befunkt, mit dem Abstand zum Quadrat größer, aber auch genau im selben Verhältnis, werden die Funkwellen schwächer.

Also die Steuerung ist ein Wahnsinn.

Hierfür hat die Sonde extra Düsen zur Lagekontrolle. Das sind kleine Düsen, die kleine Pulse für Bruchteile von Sekunden abgeben können, um der Sonde einen kleinen Schubs in die richtige Richtung zu geben.

Diese Düsen kann die Sonde entweder automatisch selbst auslösen, wenn sie anhand des Startrackers merkt, dass sie etwas die Orientierung verliert. Andererseits können auch von der Erde aus diese Steuerdüsen bedient werden.

Ich beschrieb in meinem Buch, dass das Bandgerät unerwünschte Bewegungen auf die Sonde ausübte, wenn es spulte. Diese wurden mit den Lage-Düsen ausgeglichen, damit die Sonde nicht die Peilung verliert, oder noch schlimmer, sich gar unkontrolliert zu drehen beginnt.

Nun sind diese Düsen langsam gealtert und erlahmt.

Das bedeutet, dass die Sonde durch Sonnenwind, andere Teilchenwinde und vielleicht auch Lichtdruck, mit der Zeit ihre Richtung verliert und sich von der Erde abwendet.

Damit hätten wir sie dann verloren, was in wenigen Jahren auch geschehen wird, ob wir wollen, oder nicht.

Um dies für zwei bis drei Jahre zu verzögern, ist den Ingenieuren der NASA wirklich ein technisches Wunder gelungen.

Neben diesen Steuerdüsen, hat die Sonde auch noch größere Schubdüsen, die sie für große Kursänderungen benötigt, bzw. zum Abbremsen oder Änderung eines Orbits und für die Swing-By-Manöver, um an Planeten Schwung zu holen. Das sind vier an der Zahl. Die Idee war nun, diese vier Düsen für die Steuerung einzusetzen, wofür sie normalerweise nicht gemacht waren.

Diese Düsen wurden das letzte Mal vor 35 (fünfunddreißig“ Jahren, 1982 also, eingesetzt, um am Saturn den Kurs anzupassen.

Seitdem fliegt die Sonde bis auf wenige Korrekturen mit den erwähnten Steuerdüsen  im wesentlichen im freien Fall.

Das ist gewagt, wenn man von starken Düsen etwas erledigen lässt, das normalerweise sensible kleine Steuerdüsen übernehmen. Man muss die Kräfte der  Schubdüsen sehr genau kontrollieren.

Nun war aber das in der Software der Sonde nicht vorgesehen, geschweigedenn, konnte man nur hoffen, dass die Düsen in der Lage sind, diese Genauigkeit zu leisten.

Man versuchte es dennoch. Nur gab es ein weiteres Problem. Die Personen, die sich mit diesen alten Systemen auskannten, waren längst im Ruhestand und lebten im Zweifel vielleicht schon gar nicht mehr.

Die alten Computersysteme waren längst abgebaut und es gab wohl auch kaum noch jemanden, der die alten Computersprachen noch beherrschte, oder sich mit den technischen Details genau auskannte.

So machte man sich auf die Suche. Man fand schließlich noch eine Crew, reaktivierte Ruheständler,  die noch über die entsprechenden Kenntnisse verfügten. Die alte Hardware konnte man schließlich auch wieder rekonstruieren und vermutlich improvisiert aufbauen.

Es wurde nun ein Testszenario, ein Stück Software entwickelt, womit man diese Düsen wieder zünden konnte, wenn sie noch reagieren sollten und nicht gealtert und beschädigt waren.

Die NASA sendete dieses Testprogramm vor wenigen Tagen an die Sonde Voyager I. Neunzehn Stunden mussten die Ingenieure warten, bis sichtbar wurde, ob der Befehl zum einen verstanden und zum anderen auch richtig von der Sonde umgesetzt wurde.

Die Düsen zündeten für einige Millisekunden und gaben der Sonde einen Impuls.

Es hat funktioniert. Das ist ganz erstaunlich nach dieser langen Zeit. Bedenken wir, wie oft wir unsere hochtechnisierten Smartphones wechseln etc.

Mit so einem „unzuverlässigen“ Gerät, würde man vermutlich nicht mal zum Mond fliegen wollen.

Weltraumstrahlung würde vermutlich schon bald das Teil in einen undefinierten Zustand bringen, es abstürzen lassen, und wahrscheinlich sogar physisch beschädigen.

Es besteht nun die berechtigte Hoffnung, dass derlei Manöver die Sonde noch über zwei drei Jahre ausrichten können. Dann behalten wir sie noch und erhalten Daten, wie es ihr da draußen so geht. Danach allerdings ist irgendwann der Sprit alle. Dann hilft kein Befehl mehr. Dann muss sie im freien Fall bleiben, in der Hoffnung, von irgend einem außerirdischen Wesen gefunden zu werden.

Oben ist der Link dessen, was die Wesen anhören können, sollten sie mit dem Plattenspieler klar kommen.

Hoffen wir, und das ist jetzt etwas bissig, sie haben dafür etwas mehr Talent, als so mancher Lehrer aus meiner Schulzeit…

Strom muss sie schon seit Jahren sparen. Längst können nicht mehr alle Instrumente gleichzeitig betrieben werden, da ansonsten das Stromnetz zusammenbrechen würde. Auch das wird sich verschlimmern und sie wird langsam einschlafen.

Den schlaf hat sie sich aber auch dann retlich verdient. So robust, so zuverlässig und so erfolgreich waren nicht viele andere Missionen.

Aber bevor das alles so weit ist, hat die Sonde in ihrem großen Erbe von Daten, auch für uns Audiomenschen etwas hinterlassen. Manche dieser Daten kann man hörbar machen. Es ist dann quasi „Radio Voyager“. Hier ein Beispiel. Es sind elektromagnetische Wellen, die dadurch entstanden sind, dass die Plasmadetektoren von geladenen Teilchen getroffen wurden. Die Teilchendichte war hier extrem dünn und die Sonde befand sich schon „außerhalb“ unseres Sonnensystems. In Anführungszeichen deshalb, weil man heute nicht mehr ganz klar darüber ist, wo unser Sonnensystem wirklich endet. Vermutlich reicht der Einfluss unserer Sonne deutlich weiter ins All hinaus.

http://www.spektrum.de/news/so-klingt-der-interstellare-raum/1213450

 

Jetzt wünsche ich eine besinnliche und ruhige Vorweihnachtszeit. Keine Sorge. Ich melde mich schon nochmal in diesem Jahr.

Beste Grüße

Euer Gerhard.

 

Ergänzungen zu Gravitation und Gravitationswellen

Es wird unseren Alltag nicht verändern. Wir können nicht sagen: „Nichts ist, wie es vorher war“. Ausnahmsweise ist es keine Katastrophe und niemand kam dadurch ums Leben.
Obwohl sich unsere Medien generell eher weniger für physikalisch-astronomische Entdeckungen interessieren, konnte man es von überall her hören, sehen, lesen, oder sonst wie erfahren.
Sie sind nun direkt nachgewiesen worden, die von Albert Einstein vorhergesagten Gravitationswellen.

Eine der vier fundamentalen Kräfte in unserem Universum ist die Gravitation oder Schwerkraft.
Für das Alltagsverständnis und für das, wie wir mit unseren Sinnen die Welt wahrnehmen, reicht die Vorstellung aus, dass diese misteriöse Kraft einfach zwischen allen Gegenständen wirkt. Alle materiellen Dinge ziehen sich an. Das war die Vorstellung von Gravitation von Johannes Kepler und Isaac Newton, der diese Vorstellung mathematisch fundamentierte.

Man ging davon aus, dass Wirkungen der Schwerkraft sich unmittelbar zeigen, will sagen, sie benötigen keine Zeit zu ihrer Ausbreitung.
Kannte man doch diese Erfahrung vom Licht her. Zündet man eine Lampe an, dann scheint  es sofort und unmittelbar im ganzen Raum hell auf einen Schlag zu werden.
Wir erleben Licht, als benötigte es keine Zeit zu seiner Ausbreitung.

Im Jahr 1676 stellte Ole Rømer, ein Astronom, fest, dass die Zeiten zu welchen der Mond IO seinen Planeten, Jupiter, verdeckt, je nach der Position der Erde zum Jupiter bis zu mehreren Minuten variiert.
Daraus schloss er, dass das Licht eine endliche Geschwindigkeit haben muss,
wenn die Verzögerungen vom Abstand zwischen Jupiter und der Erde abhängig sind.,

Der von Roemer ermittelte Wert für die Geschwindigkeit des Lichtes wich nur um 30 % vom tatsächlichen Wert ab. Die Messmethoden zur Bestimmung der Lichtgeschwindigkeit wurden in der Folgezeit immer genauer.

In einem Artikel über das Vakuum berichtete ich, wie Michelson und Morlay zu beweisen versuchten, dass das Vakuum von einem Äther erfüllt sei.
Wäre dem so, sollte sich das Licht je nach dem, wie man sich selbst relativ zu ihm bewegt, sich mit unterschiedlicher Geschwindigkeit ausbreiten, vergleichbar mit Wasserwellen, durch welche ein Schiff pflügt.
Sie fanden aber heraus, dass es keinen Äther geben kann, denn das Licht breitete sich in alle Richtungen mit konstanter Geschwindigkeit aus, mit 300.000 km/s.

So weit, so gut. Licht ist nicht unendlich schnell. Das heißt aber nicht, dass die Ausbreitung von Gravitation nicht unendlich schnell sein kann, oder?

 

Lange schon bemerkten die Astronomen bei der Bahn des Merkurs um die Sonne eine merkwürdige Verdrehung des Perihels, des sonnennächsten Punkt seiner Elypse.
Diese konnte man sich mit der normalen newtonschen Mechanik alleine nicht erklären.
Es musste irgendwie ein Effekt sein, der sich in der Nähe extremer Massen, wie die Sonne eine darstellt, bemerkbar macht.

Erklärbar wurde dieser erst durch Albert Einsteins Relativitätstheorie.
In ihr ziehen sich die materiellen Dinge nicht gegenseitig an, sondern sie verändern den sie umgebenden Raum derart, dass sich die Objekte aufeinander zu bewegen.
Wer schon mal mit jemandem eine Luftmatratze oder ein Wasserbett geteilt hat, wird bemerkt haben, dass die schwerere Person die leichtere quasi zu sich her zieht, indem sie eine Kuhle erzeugt, in welche die leichtere Person hinein rutscht.
Nicht nur der Raum wird um große Massen herum gekrümmt, sondern die Zeit vergeht auch langsamer.
Wenn sich der Raum um große Massen herum stark krümmt, sollte sich das auch auf die gradlinige Bewegungsrichtung von Licht auswirken. Es sollte abgelenkt werden, wenn es an großen Massen vorbei muss, weil es durch ein Gebiet leicht veränderter Raumgeometrie muss.
Genau dieses wurde 19.19 während einer Sonnenfinsternis bestätigt.
Als die Sonne durch den Mond verdeckt war, konnte man Licht dahinter liegender Sterne erkennen, das an der Sonne vorbei muss und normalerweise von ihr überstrahlt wird.
Dieses Licht war in seinem Spektrum leicht verschoben und zwar genau in der Weise, wie man es nach Einsteins Formeln erwartete.

Aus der Endlichkeit der Lichtgeschwindigkeit und dem Einfluss von Gravitation auf Licht, folgerte Einstein, dass die Ausbreitung gravitativer Ereignisse, auch endlich sein sollte.
Das spricht für eine Wellenbewegung.
Somit breitet sich so ein Ereignis mit Lichtgeschwindigkeit wellenartig aus.
Da der Einfluss von Gravitation auf Licht nicht sehr stark ist, sind auch Gravitationswellen schwach und nur schwer nachweisbar.
Ereignisse, bei welchen große Massen im spiel sind und bewegt werden, können nur astronomischer Natur sein, da es größere Masse nirgendwo gibt.
Stoßen beispielsweise zwei Sterne zusammen, verschmelzen zwei schwarze Löcher, explodiert ein schwerer Stern zu einer Supernova, dann werden enorme Massen bewegt und das Ereignis sollte eine Art Schockwelle aus Gravitation mit Lichtgeschwindigkeit durch das All jagen.

Solch eine Welle verändert auf ihrem Weg, dort, wo sie vorbei kommt, für kurze Zeit und sehr schwach die Raumkrümmung. Das bedeutet, dass sich ganz kurz die Geometrie verändert. Sehr lange Wegstrecken verkürzen sich kurzfristig ganz leicht, um sich nachher wieder auf ihre ursprüngliche Länge zurück zu dehnen.
Das macht auf mehrere Kilometer Länge aber weniger, als ein Atomdurchmesser des Wasserstoffs aus, aber es ist mehr als nichts.

Diese Tatsache machte sich das Messgerät zu nutze, mit welchem die Gravitationswellen im September 2015direkt gemessen wurden.

Es war ein Verbund von Messgeräten (LIGO-Cooperation).
Eines dieser Geräte besteht im wesentlichen aus zwei rechtwinklig verlaufenden Röhren, von denen jede vier Kilometer lang ist. Im rechten Winkel dieser beiden Röhren steht der Detektor.
Nun wird ein Laserstrahl ausgesendet und so aufgefächert, dass in jede Röhre ein Laserstrahl fällt.
Diese rasen nun in ihren luftleer gepumpten Röhren entlang, werden an hochpräzisionsspiegeln an den Enden reflektiert und zurück geworfen.
Am Detektor wird dieses Licht empfangen und beobachtet.
Streift nun eine Gravitationswelle eine unserer Röhren, dann verändert sich kurzfristig ihre Länge. Dieses wiederum führt dazu, dass das Licht sich auch etwas verändert. Diese Interferenz genannte Veränderung kann man messen.

Und das wurde auch gemessen.
Man registrierte, dass eine der beiden Röhren für kurze Zeit um weniger als den Durchmessers eines Wasserstoffatoms kürzer war als die andere. Die Wellen beider Strahlen trafen anders aufeinander.
Das finde ich unglaublich.

Die ESA wird in wenigen Jahrzehnten drei Satelliten ins All starten, die ihrerseits dann ein Dreieck aufspannen mit Kantenlängen von mehreren Mio Kilometern. Dieses große Instrument hat auf Erden keinen Platz. Vakuumröhren benötigt man hier nicht, denn das All ist ein Vakuum.

Ein Vakuum benötigt man dazu, denn ansonsten würde das Licht in alle Richtungen an den Luftteilchen gestreut. Für unser Alltagsleben ist das praktisch, denn nur so ist es tagsüber in alle Richtungen hell.

Indirekt entdeckt wurden Gravitationswellen aber schon deutlich früher. Es gab Mitte der 90er Jahre sogar einen Nobelpreis dafür.
Im Zusammenhang mit meinen Ausführungen über sterbende Sterne, Supernovae, erklärte ich Radiopulsare. Sie sind die präzisesten Taktgeber im Weltall. Man kann sich auf ihre Signale verlassen.
Sie spielten die Hauptrolle im indirekten Nachweis von Gravitationswellen.

Ein indirekter Nachweis von Gravitationswellen gelang Russell Hulse und Joseph Taylor von der Princeton University. Die beiden Physiker konnten durch mehrjährige Beobachtung des 1974 entdeckten Doppelpulsars PSR 1913+16 nachweisen, dass die Umlaufbahnen dieses Systems einander umkreisender Massen im Laufe der Zeit immer enger werden und das System somit Energie verliert.
Wohin verschwindet die Energie?
Sie wird als Gravitationswelle davon getragen.
Sieht man mal von den Gezeiten, Ebbe und Flut, hier auf der Erde ab, dann würde sich mit der Zeit die Umlaufzeiten des Mondes auch ändern, da ganz wenig Energie als Gravitationswelle fort getragen wird.
Die gravitative Bremswirkung des bewegten flüssigen Wassers, den Gezeiten, ist aber deutlich höher.

Ganz ähnliche Nachweise konnten bei einem System zweier sich umkreisender Schwarzer Löcher und einem Doppelzwerg-System in den letzten Jahren gewonnen werden.
Aber eben. das waren halt nur indirekte Nachweise. Man wollte aber den Effekt direkt erleben
und sich nicht von jemandem oder etwas anderem davon erzählen lassen.

Nun ist es endlich gelungen, durch obigen Versuchsaufbau Gravitationswellen direkt nachzuweisen.
Künftig wird man durch größere Detektoren direkt „zuhören“ können, wenn ein Stern explodiert, wenn schwere Massen ineinander stürzen oder wenn ein schwarzes Loch schmatzend einen Stern verspeist.

Es müssen noch Gravitationswellen durch das All vagabundieren, die direkt oder bald nach dem Urknall entstanden sein müssen.
Solten wir einst derartige empfangen, werden sie uns viel Aufschluss über die Entstehung unseres Universums liefern.

Hier ist der Link zur Veröffentlichung des Nachweises.
http://journals.aps.org/prl/pdf/10.1103/PhysRevLett.116.061102
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http://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.116.061102#fulltext
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