Referent: KP Haupt

In den letzten 10 Jahren hat sich unsere Vorstellung vom Kosmos dramatisch verändert. Wir beobachten die Entstehung der ersten Galaxien und Sterne in der Frühzeit des Kosmos, deren Licht durch die Expansion so stark  rotverschoben ist, dass spezielle riesige Infrarotteleskope einwickelt und gebaut werden mussten. Wir erkennen die Anlage der Strukturbildung unseres Universums im heißen Plasma des Urknalls, aber je weiter wir in die Vergangenheit und in die Tiefe des Raumes sehen, desto weniger des Kosmos erkennen wir. Nur ein winziger Bruchteil des kosmischen Substanz lässt sich in Form von Sternen und Galaxien beobachten.

Der Kurs soll die grundlegende Theorie (das Standardmodell) der Strukturbildung und der Entwicklung des Universums vermitteln, dabei auch auf die Zusammenhänge zwischen Raum-Zeit-Struktur, Expansion und Entfernung eingehen und viele der in populären Büchern gemachten Fehler und oberflächlichen Darstellungen korrigieren. Es werden aber auch die Grenzfragen unserer Existenz angesprochen, Fragen nach dem Ursprung, dem Entstehungsmoment und der Sinngebung des Kosmos.

Der Kurs gliedert sich in folgende Themen

1)      Die Expansion des Kosmos

Beschreibung der Expansion, Dynamik der Expansion, Konsequenzen eines expandierenden Kosmos.

2)      Der junge Kosmos bei hoher Rotverschiebung

Beobachtungen mit dem Hubble Space Teleskop und durch Gravitationslinsen hindurch, Starbursterscheinungen, erste Sterne und Galaxien, Entwicklung von Galaxien.

3)      Die heiße Geschichte vom Anfang

Der strahlungsdominierte Kosmos, Entkopplungen und Vernichtungen, primordiale Nukleosynthese (Entstehung der ersten Elemente), die letzten Momente der Photonenstreuung, Warum die Neutrinos kälter sind.

4)      Beobachtungen zur Kosmologie

- Hubble Konstante, Beschleunigung und Dichteparameter

- Galaxienhaufen und Supernova zeigen beschleunigte Expansion an

-Kosmische Hintergrundstrahlung: Der schwarze Himmel und die rote Grenze, Beobachtungsverfahren, Analyse der Strukturen des Hintergrundes, Entwicklung der Dichtefluktuationen

5)      Inflation: Exponentielles Aufblähen beseitigt alle Probleme

Probleme des Standardmodells, Entstehung aus dem Nichts, falsches und echtes Vakuum, Higgs-Felder, Entstehung der Dichtefluktuationen

6)      Ausstehende Probleme

Dunkle Materie, Dunkle Energie, Materie-Antimaterie-Verhältnis, der Zeitpunkt  t = 0, Feinabstimmung der Naturkonstanten

An Introduction to Galaxies and Cosmology

Nobelpreis an Kosmologen

Observing the early Universe

Phasenübergang beim Urknall

Die ersten Millionen Jahre (Sound)