Willkommen im Universum: Beim Betreten der Aula begr\u00fcssen die \u00fcber 70 Anwesenden Wolfgang Marschalls eindrucksvolle Astrofotografien, zu denen er im Bodensee Planetarium Kreuzlingen regelm\u00e4ssig referiert. Musik aus dem Film \u00abInterstellar\u00bb und eine Darstellung des schwarzen Lochs aus demselben Film stimmen auf den Vortrag ein. Anna Kisters, die durch den Abend f\u00fchrt, stellt sowohl Wolfgang Marschall als auch den Referenten Mathias Bosshardt vor. Letzterer ist an der KSK Physik- und Mathematiklehrer, besch\u00e4ftigt sich aber schon seit Jahrzehnten mit Astronomie und hat dazu einen beliebten Freikurs aufgebaut. <\/p>\n\n\n
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Bosshardts Leidenschaft f\u00fcr die Ph\u00e4nomene des Weltraums ist im Vortrag \u00abSchwarze L\u00f6cher – vom Leben und Sterben der Sterne\u00bb vom ersten Moment an sp\u00fcrbar. Gleich zu Beginn bezieht er das Publikum mit ein, bevor er das weltbekannte Foto eines schwarzen Loches im Himmelsobjekt M87 einblendet. 2019 ver\u00f6ffentlicht, beweist die Aufnahme, dass die theoretischen Vermutungen \u00fcber das Aussehen schwarzer L\u00f6cher der Realit\u00e4t entsprechen. Doch was genau zeigt das Foto eigentlich? Diese Leitfrage beantwortet Mathias Bosshardt nach einer Verortung unserer Position im Universum in seinem Vortrag in drei Schritten, gespickt mit alltagsnahen Vergleichen.<\/p>\n\n\n
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Frage 1: Warum ist das Loch schwarz?<\/h2>\n\n\n\n
Der Weg zur Antwort auf diese Frage f\u00fchrt zur\u00fcck in der Zeit und \u00fcber die Frage \u00abK\u00f6nnte ich einen Tennisball so schnell hochwerfen, dass er nie wieder runterfallen, sondern ins All entweichen w\u00fcrde?\u00bb Diese Frage, so Bosshardt, habe sich der englische Pfarrer John Michell bereits 1750 gestellt und damit nach der sogenannten Fluchtgeschwindigkeit gefragt. \u00abJetzt kommt’s: Ganz ohne Mathematik kommen wir bei unserem Thema nicht aus. Wir m\u00fcssen jetzt ein bisschen rechnen\u00bb, k\u00fcndigt Bosshardt an. Gesagt, getan – und bald steht die Fluchtgeschwindigkeit von ungef\u00e4hr 11 km\/s an der Tafel. Spannend dabei: Ob man einen Tennisball hochwerfen oder eine (viel schwerere) Rakete ins All entsenden will, spielt keine Rolle. Die Fluchtgeschwindigkeit ist massenunabh\u00e4ngig. <\/p>\n\n\n
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Was hat das nun mit dem schwarzen Loch zu tun? \u00abMichell dachte weiter. Was, wenn ein K\u00f6rper irgendwo eine Fluchtgeschwindigkeit h\u00e4tte, die h\u00f6her ist als die Lichtgeschwindigkeit? Dann w\u00fcrde man den K\u00f6rper nicht mehr sehen\u00bb, sagt Bosshardt. Damit die Erde eine Fluchtgeschwindigkeit gleich der Lichtgeschwindigkeit h\u00e4tte, m\u00fcsste man sie laut Michell enorm zusammendr\u00fccken, auf einen Radius von 8 Millimetern. \u00abDenken Sie sich den Nagel Ihres Daumens.\u00bb Karl Schwarzschild, der 1916 den heute nach ihm benannten Radius auf Basis von Albert Einsteins allgemeiner Relativit\u00e4tstheorie berechnete, kam auf denselben Wert. <\/p>\n\n\n\n
Im Universum ist eine derart extreme Kompression dann m\u00f6glich, wenn sehr massereiche Sterne – deutlich schwerer als unsere Sonne – am Ende ihres Lebens unter ihrem Gewicht kollabieren, weil die ausw\u00e4rts gerichtete, stabilisierende Kraft, die vorher durch Kernfusion erzeugt werden konnte, wegf\u00e4llt. \u00abIn diesem Fall kommt es zur Supernova; die \u00e4usserste H\u00fclle des Materials wird abgestossen, die grosse Masse in einem schwarzen Loch komprimiert\u00bb, so Bosshardt.<\/p>\n\n\n
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Frage 2: Woher kommt der Lichtring ums schwarze Loch?<\/h2>\n\n\n\n
Diese Frage bringt das Publikum definitiv weg von Newtons Universum und hinein in Einsteins Kosmos. \u00abLaut Einstein verformt Masse die Raumzeit und beeinflusst damit auch das Licht, weil es sich durch den Raum ausbreitet\u00bb, erkl\u00e4rt Bosshardt und leitet \u00fcber zum sogenannten Gravitationslinseneffekt. Aufgrund der Kr\u00fcmmung des Raumes entsteht der Eindruck, dass beispielsweise ein von uns aus sichtbarer Stern seitlich hinter einem schweren Himmelsobjekt wie der Sonne positioniert sei. Tats\u00e4chlich kann dieser Stern aber genau hinter der Sonne liegen – sichtbar wird er, weil die Kr\u00fcmmung des Raumes das Licht des Sterns an der Sonne vorbeif\u00fchrt, so dass es uns trotz der geometrisch verdeckten Lage erreicht. <\/p>\n\n\n\n
Auch hier greift Bosshardt zum allt\u00e4glichen Vergleich, schiebt den unteren Teil eines Weinglases \u00fcber eine gelbe Murmel – die rund ums Zentrum des Glases als gelber Ring verzerrt abgebildet wird. \u00abDer Lichtring rund um ein schwarzes Loch entsteht also durch den Gravitationslinseneffekt. Das schwarze Loch leitet Licht um sich herum\u00bb, fasst er zusammen.<\/p>\n\n\n
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Frage 3: Welchen Ursprung hat der Lichtring?<\/h2>\n\n\n\n
Diese letzte sei eigentlich eine Detailfrage, sagt Mathias Bosshardt und erkl\u00e4rt, dass ein schwarzes Loch eine sogenannte Akkretionsscheibe habe (Material, das rund ums Loch rotiert). Dann zeigt er auf, was mit Lichtteilchen, sogenannten Photonen, geschieht, die auf das schwarze Loch zusteuern. Dabei zeigt sich: Die Photonen k\u00f6nnen zwar n\u00e4her an das schwarze Loch als Materie, st\u00fcrzen aber ab einem gewissen Punkt ausserhalb des Schwarzschildradius doch ins Loch. <\/p>\n\n\n\n
Mit anderen Worten: Ein schwarzes Loch hat einen Schattenwurf. \u00abMan sieht daher auf dem Bild oben den hinteren Teil der Akkretionsscheibe, vorne den unteren Teil. Letzterer ist heller, weil sich jenes Licht auf uns zu bewegt. Man spricht vom relativistischen Dopplereffekt, dem gleichen Effekt also, den man in der sich ver\u00e4ndernden Tonh\u00f6he eines erst sich n\u00e4hernden und dann sich entfernenden Autos beobachten kann\u00bb, erkl\u00e4rt Bosshardt und veranschaulicht auch dies mit einem Experiment.<\/p>\n\n\n\n
Einmal Universum zum Mitnehmen<\/h2>\n\n\n\n
Der Blick auf das schwarze Loch Sagittarius A* in unserer eigenen Galaxie, nahe des Zentrums, schliesst den Vortrag ab. Dann ist der Dialog er\u00f6ffnet. Die vielen Fragen zu Themen wie der Anzahl schwarzer L\u00f6cher in der Milchstrasse, dem Fall eines Menschen in ein schwarzes Loch, Wurml\u00f6chern, Kernfusion und Magnetfeldern liefern weitere Denkanst\u00f6sse und zeugen von der Faszination f\u00fcr den Themenbereich. Am Ende bleibt nur eine offene Frage: Wieso fanden eigentlich zu Beginn alle Zuh\u00f6renden ein T\u00fctchen Salz auf ihrem Stuhl? \u00abDarin befinden sich rund 2\u00b71022<\/sup> Atome, also etwa so viele wie die gesch\u00e4tzte Anzahl Sterne im Universum. Denken Sie beim n\u00e4chsten Fr\u00fchst\u00fccksei daran, welche Wunder das All bereith\u00e4lt\u00bb, ist Mathias Bosshardts abschliessende Botschaft.<\/p>\n\n\n\n Der n\u00e4chste KSK-Dialog findet am Dienstag, 26. Mai um 18.30 Uhr statt. Dr. phil. Anna Kisters spricht zum Thema \u00abZwischen Wirklichkeit und Ablehnung: Die Poesie der Bilder im Kino der Sowjetunion\u00bb.<\/strong><\/p>\n\n\n\n <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Mit seinem KSK-Dialog nahm Dr. sc. ETH Mathias Bosshardt das Publikum am 16. M\u00e4rz mit ins Weltall. Ziel: Herauszufinden, was das wohl ber\u00fchmteste Bild –…<\/p>\n