Vorlesungsreihe 2014

Vom Urknall zur Dunklen Energie - Eine Zeitreise durch das Universum

In seiner Vorlesungsreihe setzt sich Christof Wetterich gemeinsam mit hochkarätigen Wissenschaftlern von internationalem Rang mit Modellen des jetzigen Universums und seiner sich über Milliarden von Jahren erstreckenden Geschichte auseinander. Er wendet sich den elementaren Fragen wie der Entstehung und Entwicklung des Universums und der Bedeutung von Raum und Zeit zu und befasst sich mit den großen Fragen der Kosmologie: Woraus besteht das Universum? Was ist die Natur der Dunklen Energie und der Dunklen Materie? Wie sieht die Zukunft unseres Universums aus? Woraus entstand unser Universum beim Urknall? Welche Rolle spielen Zeit und Raum am Urknall? Gibt es ein "Vorher"? Sind die Naturgesetze der Physik veränderlich? Mit seinen Gästen diskutiert er Themenfelder wie die Dunkle Materie, Schwarze Löcher, die Messung der beschleunigten Expansion durch Supernova-Explosionen sowie Computer-Simulationen der Entstehung von Galaxien und Galaxien-Haufen.

Prof. Dr. CHRISTOF WETTERICH
(Professor für Theoretische Physik, Universität Heidelberg; externes Mitglied des MPI für Kernphysik, Heidelberg)

We present an Internet architecture designed to provide route control, failure isolation, and explicit trust information for end-to-end communications. SCION separates ASes into groups of independent routing sub-planes, called isolation domains, which then interconnect to form complete routes.

Isolation domains provide natural separation of routing failures and human misconfiguration, give endpoints strong control for both inbound and outbound traffic, provide meaningful and enforceable trust, and enable scalable routing updates with high path freshness. As a result, our architecture provides strong resilience and security properties as an intrinsic consequence of good design principles, avoiding piecemeal add-on protocols as security patches.

Prof. Adrian Perrig
ETH Zürich, Network Security Group D-INFK, Schweiz

Vorlesungsreihe 2014

Vom Urknall zur Dunklen Energie - Eine Zeitreise durch das Universum

In seiner Vorlesungsreihe setzt sich Christof Wetterich gemeinsam mit hochkarätigen Wissenschaftlern von internationalem Rang mit Modellen des jetzigen Universums und seiner sich über Milliarden von Jahren erstreckenden Geschichte auseinander. Er wendet sich den elementaren Fragen wie der Entstehung und Entwicklung des Universums und der Bedeutung von Raum und Zeit zu und befasst sich mit den großen Fragen der Kosmologie: Woraus besteht das Universum? Was ist die Natur der Dunklen Energie und der Dunklen Materie? Wie sieht die Zukunft unseres Universums aus? Woraus entstand unser Universum beim Urknall? Welche Rolle spielen Zeit und Raum am Urknall? Gibt es ein "Vorher"? Sind die Naturgesetze der Physik veränderlich? Mit seinen Gästen diskutiert er Themenfelder wie die Dunkle Materie, Schwarze Löcher, die Messung der beschleunigten Expansion durch Supernova-Explosionen sowie Computer-Simulationen der Entstehung von Galaxien und Galaxien-Haufen.

Prof. Dr. CHRISTOF WETTERICH
(Professor für Theoretische Physik, Universität Heidelberg; externes Mitglied des MPI für Kernphysik, Heidelberg)
mit Gastredner: Prof. Dr. Dr. h.c. SIMON D. M. WHITE
(Direktor und Wissenschaftliches Mitglied am MPI für Astrophysik, Garching; Forschungsprofessor am Steward Observatory, University of Arizona)

Vorlesungsreihe 2014

Vom Urknall zur Dunklen Energie - Eine Zeitreise durch das Universum

In seiner Vorlesungsreihe setzt sich Christof Wetterich gemeinsam mit hochkarätigen Wissenschaftlern von internationalem Rang mit Modellen des jetzigen Universums und seiner sich über Milliarden von Jahren erstreckenden Geschichte auseinander. Er wendet sich den elementaren Fragen wie der Entstehung und Entwicklung des Universums und der Bedeutung von Raum und Zeit zu und befasst sich mit den großen Fragen der Kosmologie: Woraus besteht das Universum? Was ist die Natur der Dunklen Energie und der Dunklen Materie? Wie sieht die Zukunft unseres Universums aus? Woraus entstand unser Universum beim Urknall? Welche Rolle spielen Zeit und Raum am Urknall? Gibt es ein "Vorher"? Sind die Naturgesetze der Physik veränderlich? Mit seinen Gästen diskutiert er Themenfelder wie die Dunkle Materie, Schwarze Löcher, die Messung der beschleunigten Expansion durch Supernova-Explosionen sowie Computer-Simulationen der Entstehung von Galaxien und Galaxien-Haufen.

Prof. Dr. CHRISTOF WETTERICH
(Professor für Theoretische Physik, Universität Heidelberg; externes Mitglied des MPI für Kernphysik, Heidelberg)

Strings im Multiversum

Prof. Dieter Lüst (Max-Planck-Institut für Physik, München)

Die vier großen Monde des Jupiters, Io, Europa, Ganymed und Kallisto, ihrem Entdecker zu Ehren Galileische Monde genannt, spielten bei der Beantwortung wichtiger naturwissenschaftlicher Fragen eine historische Rolle. Aber auch ihre Beobachtungen mit modernen Teleskopen und Raumsonden bergen heute noch große Überraschungen. So entpuppte sich der Mond Io als der vulkanisch aktivste Körper unseres Sonnensystems. Unter den Eisoberflächen der Monde Europa, Ganymed und Kallisto werden riesige Ozeane aus flüssigem Wasser vermutet. Auf Europa wurden jüngst aktive Geysire aus Wasserdampf gesehen, die 200 km in die Höhe ragen.

Prof. Dr. Joachim Saur
Institut für Geophysik und Meteorologie
Universität zu Köln

Sterne wie wir sie am klaren Nachthimmel oder bei Tage (unsere Sonne) sehen können sind nicht nur faszinierend anzuschauen, sie sind die fundamentalen Lichtquellen und Elementenfabriken des Universums. Der Vortrag "Der Lebensweg der Sterne" wird die Zuhörer auf eine Reise durch das gesamte Leben von Sternen wie unserer Sonne mitnehmen, von der turbulenten Geburt aus kalten und diffusen Gaswolken, ueber die Entstehung von Planeten, bis hin zum teilweise spektakulaeren Sternentod. Die zugrundeliegenden physikalischen Prinzipien, die diese Prozesse bestimmen, werden einfach verständlich erklärt. Dabei wird stets Bezug genommen auf moderne Beobachtungsmethoden und aktuelle Forschungsergebnisse, aber auch auf selbst beobachtbare Himmelsobjekte.

Dr.Ralf Launhardt
Heidelberg

Wolken spielen eine wesentliche Rolle für den Strahlungs- und den Wasserhaushalt der Erde. Sie beeinflussen damit das Klima maßgeblich. Gleichzeitig bilden sie wissenschaftlich den größten Unsicherheitsfaktor für das Verständnis und die weitere Prognose des Klimawandels.

Das CLOUD-Experiment am CERN ermöglicht Experimente zur Aerosol- und Wolkenbildung in der Atmosphäre unter gut kontrollierten Laborbedingungen. Die Experimente werden an einer neu aufgebauten Aerosolkammer mit weltweit einmaligen technischen Spezifikationen durchgeführt. Mit Hilfe einer Reihe neuentwickelter Messgeräte können erstmalig die Prozesse, die zur Neubildung von Partikeln in der Atmosphäre führen, auf molekularer Ebene beobachtet und quantitativ erfasst werden. Ein Schwerpunkt der Studien liegt bei der Rolle von Ionen für den Aerosolbildungsprozess, um die möglichen Einflüsse von kosmischer Strahlung - und deren Modulation durch die Sonne - auf die Wolkenbildung und damit auf das Klima der Erde zu untersuchen. Hierfür wird ein Elementarteilchenstrahl vom CERN verwendet, um die kosmische Strahlung gezielt simulieren zu können. Aus den experimentellen Ergebnissen werden neue Parametrisierungen abgeleitet, mit denen dann in globalen Aerosol- und Wolkenmodellen der Einfluss für die Wolkenbildung und das Klima abgeschätzt wird.

Prof. Dr. Joachim Curtius
Institut für Atmosphäre und Umwelt
Goethe-Universität
Frankfurt

Die größten Teleskope der Welt

Prof.Dr.A.Quirrenbach
Heidelberg

In der Astronomie sind die Dimensionen bekanntlich gigantisch. Bis auf den Lauf von Sonne und Mond und der Sterne am Himmel erkennt man direkt keine Bewegung. Erst nach Stunden, Tagen oder Monaten kann man deutliche Bewegungen erkennen. Der Zeitraffer ermöglicht, diese Bewegungen deutlich zu zeigen: sei es die abschmelzende Polkappe auf Mars, das Blubbern der Sonnengranulation oder der kristallklare Nachthimmel in aufregenden Regionen unserer Erde.

Michael Kunze
VdS - Vereinigung der Sternfreunde
Moers

Staub ist ein wesentlicher Bestandteil des Universums. Etwa 1% der Masse im interstellaren Raum besteht aus Staub. Wichtige Produzenten dieses interstellaren Staubs sind Sterne im Endstadium ihres Lebens, insbesondere Rote Riesen und Supernova-Explosionen. Bei der Bildung unseres Sonnensystems wurde der größte Teil des im solaren Urnebel enthaltenen Staubs zerstört oder stark verändert. Kleine Mengen unveränderten interstellaren Staubs aus der Vorzeit unseres Sonnensystems finden sich jedoch in Meteoriten und Kometen und können im Labor detailliert untersucht werden. Da die Meteorite in vergleichsweise großen Mengen für Laboruntersuchungen zur Verfügung stehen, sind sie die wichtigste Quelle für interstellaren Staub. Die Stardust-Mission der NASA zum Kometen Wild 2 hat es ermöglicht, kleine Mengen an Staub eines Kometen wie auch zeitgenössischen interstellaren Staub auf die Erde zu bringen.

Dr. Peter Hoppe
Max-Planck-Institut für Chemie
Mainz

Nach Angaben der NASA sind derzeit mehr als 1690 Planeten bekannt, welche andere Sterne umkreisen. Der größte Teil dieser Sterne befindet sich auf der sog. Hauptreihe, in der die Sterne durch Wasserstoffbrennen ihre Energie produzieren. Am Ende ihrer Entwicklung blähen sich diese Sterne zunächst zu Roten Riesen auf, welche einen Teil ihrer Planeten auch verschlucken können, und ziehen sich anschließend zu Weißen Zwergen zusammen. Diese sind sehr kompakte Objekte, die ihre verbleibende Energie nach und nach abgeben.

Prof. Dr. Dominik Schleicher
Institut für Astrophysik
Universität Göttingen

Die meisten Sterne in unserem Universum sind keine Einzelgänger wie unsere Sonne. Sie entstehen vorzugsweise in Paaren, die wir Doppelsterne nennen. Während viele dieser Paare nebeneinander her leben, ohne sich zu beeinflußen, gibt es auch andere Fälle, die für uns von besonderem Interesse sind. Denn Doppelsterne, die im Laufe ihres Lebens teilweise sehr heftig miteinander interagieren, stecken hinter einigen interessanten astronomischen Phänomenen wie etwa den beeindruckenden planetarischen Nebeln oder gigantischen Sternexplosionen.

Dr. Stephan Geier
ESO
Garching

Dr. Volker Damann
Europäisches Astronauten Zentrum der ESA
Köln

Die Beobachtung einer Supernova vom Typ Ia stand am Beginn der wissenschaftlichen Astronomie. Zweimal haben diese gewaltigen Sternexplosionen unser Verständnis des Universums grundlegend verändert. Trotzdem ist ihr physikalischer Mechanismus bisher nicht vollständig geklärt.

Der Vortrag gibt einen Überblick, wie aus einem Zusammenspiel von Computersimulationen und astronomischen Beobachtungen ein Bild dieser Supernovae entsteht, das uns hilft, ihre wichtige Rolle bei der Entwicklung des Universums besser zu verstehen.

Prof. Dr. Friedrich Röpke
Institut für Theoretische Physik und Astrophysik
Universität Würzburg

Das Universum beherbergt zahlreiche exotische Phänome, die zum Teil schier unfassbare Energien produzieren können. Während der Nachthimmel beschaulich erscheint, ist er bevölkert von kolossalen Explosionen, Jets von supermassiven schwarzen Löchern, extrem schnell rotierenden Neutronensternen und Schockwellen, die sich mit Überschallgeschwindigkeit fortbewegen. Diese Himmelskörper können Elementarteilchen zu Energien beschleunigen, die bei weitem das übertreffen, was Beschleuniger-Ringe wie beispielsweise am CERN bei Genf erzeugen können.

Prof. Dr. Stefan Funk
Lehrstuhl für Physik
Universität Erlangen-Nürnberg

Seit August 2014 begleitet die europäische Kometensonde Rosetta den Kometen 67P/Tschurjunov-Gerasimenko Seitdem hat sie tausende von Bildern und hochinteressante Messdaten zur Erde gefunkt, deren Auswertung bereits in vollem Gange ist. Mit der Landung der Tochtersonde Philae hat die Europäische Raumfahrtbehörde ESA Geschichte geschrieben, obwohl die Landesonde zunächst nur wenige Stunden auf der Oberfläche aktiv war. In der Powerpoint-Präsentation werden die eindrucksvollsten Bilder der Mission gezeigt und erste Resultate der wissenschaftlichen Auswertung vorgestellt.

Dr. Tilmann Althaus
MPI für Astronomie
Heidelberg