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Lexikon - T 2 Lexikon - T 4

Astro-Lexikon T 3


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Thermodynamik

Die Thermodynamik (auch Wärmelehre) ist eine sehr alte, klassische Disziplin der Physik, die phänomenologisch makroskopische Größen, wie Temperatur, Dichte, Druck, Entropie etc. zueinander in Beziehung setzt.
Im Rahmen der statistischen Physik ist eine Verbindung des Mikrokosmos und des Makrokosmos möglich, indem man statistische Ensembles von Teilchen betrachtet und die Gesetze der Quantenstatistik berücksichtigt. Das Spin-Statistik-Theorem fordert eine fundamentale Unterscheidung von Teilchen in Bosonen und Fermionen. Wichtige Anwendungen sind Zustandsgleichungen von Gasen wie die Quantengase (Bosegas und Fermigas) oder auch Bose-Einstein-Kondensation und Supraleitung.

Thermodynamik Schwarzer Löcher

Nullter Hauptsatz der Thermodynamik Schwarzer Löcher Wichtig im Zusammenhang mit Schwarzen Löchern wird die Thermodynamik, weil sich eine analoge Behandlung zu den thermodynamischen Hauptsätzen herausgestellt hat, wenn man entsprechende Größen der Theorie Schwarzer Löcher mit den klassischen thermodynamischen Größen identifiziert. Diese Analoga haben Bardeen, Carter & Hawking 1973 gefunden. Eine wesentliche Größe, die man studieren kann, ist die Fläche des Ereignishorizontes, die mit der Masse des Schwarzen Loches ansteigt und mit der Rotation des Loches abfällt. Eine bemerkenswerte Eigenschaft ist, dass, wenn zwei Schwarze Löcher verschmelzen, die Fläche des neuen Horizontes größer ist, als die Summe der Flächeninhalte der einzelnen, kollidierenden Schwarzen Löcher, ähnlich der Dreiecksungleichung aus der Geometrie. Dieses Phänomen kann man mit dem Konzept der Entropie aus der Thermodynamik in Verbindung bringen: Nach dem Zweiten Hauptsatz der Thermodynamik steigt die Entropie (Maß für Unordnung in einem System, fehlende Information) immer an! Genauso verhält es sich mit der Fläche des Horizontes: die Bekenstein-Hawking-Entropie ist proportional zur Fläche des Horizontes und hängt sonst nur von Naturkonstanten ab!
Erster Hauptsatz der Thermodynamik Schwarzer Löcher Das Analogon zur thermodynamischen Temperatur ist die so genannte Oberflächengravitation, eine Größe, die ein Maß für die Stärke des Gravitationsfeldes am Horizont ist. Ein FIDO würde in der Nähe des Loches eine divergierende Kraft messen. Renormiert man diese Kraft, so erhält man die Oberflächengravitation. Eine kurze Rechnung zeigt, dass Oberflächengravitation und Rotation konstant auf dem Horizont sind, d.h. unabhängig vom Polarwinkel. Dies ist der Nullte Hauptsatz. Die Formulierung des Ersten Hauptsatzes gewinnt man, indem man die intensiven Zustandsgrößen Oberflächengravitation und Zweiter Hauptsatz der Thermodynamik Schwarzer Löcher Rotation mit den entsprechenden extensiven Größen Oberfläche und Drehimpuls verknüpft, die schließlich die Gesamtenergie des Systems, also die Masse des Schwarzen Loches liefern. Das Analogon zum klassischen Temperaturbegriff heißt in der Theorie Schwarzer Löcher Hawking-Temperatur.
Schließlich lautet das Pendant zum Dritten Hauptsatz, die Unerreichbarkeit des absoluten Nullpunkts (bei exakt null Kelvin), dass bei Schwarzen Löchern die Oberflächengravitation nie Null werden kann.
Die thermische Strahlung von Schwarzen Körpern besitzt ihr Pendant in der Hawking-Strahlung. Hawking konnte 1974 zeigen, dass die Oberflächengravitation der thermodynamischen Temperatur entspricht und eine ähnliche Formulierung wie für Plancksche Strahler möglich ist.

Bedeutung für die Astrophysik

Dritter Hauptsatz der Thermodynamik Schwarzer Löcher Wenn auch viele Aspekte dieser Betrachtung sehr theoretisch anmuten, so besitzt sie dennoch eine unmittelbare Relevanz für die Astronomie: Schwarze Löcher verfügen neben er Akkretionsenergie über einen zweiten Energiekanal: Etwa 30% der Gesamtenergie stecken in der Rotation! Ein Abbau dieser Rotationsenergie (ähnlich wie bei Pulsaren) liefert nochmals eine vergleichbare Leuchtkraft wie die Akkretionsleistung. Für Aktive Galaktische Kerne (AGN), die im Innern ein supermassereiches Schwarzes Loch beherbergen, bedeutet dies, dass eine Zweiteilung vorliegen sollte: die eine Klasse gewinnt Energie aus der Akkretion (radio-leise Objekte), die andere gewinnt auch Energie aus der Rotation (radio-laute Objekte), die in Jets umgewandelt wird! Die Beobachtung kann diese These stützen.

Literatur

  • Bardeen, J.M., Carter, B. & Hawking, S.W.: The Four Laws of Black Holes Mechanics, Commun. Math. Phys. 31, 161, 1973
thermonukleare Fusion

Warum geben die Sterne am Himmel Licht ab? Diese scheinbar banale Frage - eine der Urfragen der Astronomie - hat es in sich und wird in diesem Abschnitt beantwortet.
Eine Definition des Begriffs Stern im engeren Sinne ist, dass ein Stern aus der Verschmelzung von Atomkernen Strahlungsenergie gewinnt. Der Fachgriff für diesen Prozess lautet thermonukleare Fusion. Der Wortbestandteil thermo, grch. 'Wärme' deutet darauf hin, dass hohe Temperaturen benötigt werden. Nuklear leitet sich vom lateinischen Wort nucleus, dt. 'Kern', ab. Es handelt sich nämlich um einen kernphysikalischen Vorgang. Schließlich kommt das Wort Fusion ebenfalls aus dem Lateinischen und bedeutet 'Gießen, Schmelzen'. Unter Hitzeeinwirkung werden demnach Atomkerne verschmolzen. Ein Fachbegriff, der dasselbe meint wie thermonukleare Fusion, lautet stellare Nukleosynthese.

Je schwerer der Stern, umso schwerer die erzeugten Elemente

Das heiße Innere von Sternen ist für die Fusion ein ideales Milieu. Schon in der Sonne, einem verhältnismäßig kleinen Stern, werden im Zentrum etwa 15 Mio. Grad erreicht. Die verschiedenen thermonuklearen Fusionsprozesse wurden ab etwa 1930 vor allem von den Pionieren der Stellarphysik H.A. Bethe, C.F. von Weizsäcker und E.E. Salpeter entdeckt. Aus den Strukturgleichungen der Sterne, die einen Stern gastheoretisch beschreiben, folgt: Je massereicher der Stern ist, umso heißer ist sein Inneres. Die zur Fusion von Atomkernen benötigte Energie steigt mit der Schwere der Atomkerne (Atommasse) an. Das bedeutet in Verbindung mit dem zuvor Gesagten, dass massereichere Sterne schwerere Elemente fusionieren können.

Fusion mikroskopisch betrachtet

In der nuklearen Astrophysik unterscheidet man verschiedene Energieumwandlungsreaktionen, die wesentlich von der Temperatur abhängen. Mikrophysikalisch kann man sich die Fusionsprozesse folgendermaßen vergegenwärtigen: Für die Verschmelzung von positiv geladenen Atomkernen muss man den Coulomb-Wall der sich abstoßenden elektrischen Ladungen überwinden. Die dafür nötige Energie steigt mit der Ladungszahl. Thermische Energie auf der Mikroebene kann man sich als Teilchenbewegungen vorstellen, die klassisch mit der Maxwell-Boltzmann-Geschwindigkeitsverteilung beschrieben werden. Diese Verteilung besagt schlichtweg, wie viele Teilchen es zu jeder Geschwindigkeit gibt. Das Maximum dieser Verteilung steigt mit der Temperatur, d.h. heißere Gase enthalten im Mittel schnellere Teilchen. Es ist daher klar, dass für die Verschmelzung schwererer Teilchen eine höhere Gastemperatur (Zündtemperatur) nötig ist. Deshalb steigen die Zündtemperaturen mit den zu fusionierenden, schwerer werdenden Elementen (Wasserstoff H, Helium He, Kohlenstoff C, Sauerstoff O etc.) an. Ist das Objekt zu massearm, unterbleiben thermonukleare Fusionsreaktionen. Diese Objekte sind eher planetenartig und werden in der Astronomie Braune Zwerge genannt.

Es ist nicht alles Feuer, das brennt

Mit Anleihen aus der Poesie spricht man bisweilen vom 'nuklearen Feuer', was eine Assoziation zur chemischen Verbrennung auslöst. Sogar Astronomen sprechen vom Brennen (engl. burning) im Innern von Sternen. Fakt ist, dass diese Redeweise streng genommen falsch ist. Eine chemische Verbrennung ist eine Reaktion unter Beteiligung von Sauerstoff - das ist mitnichten bei der thermonuklearen Fusion der Fall. (Dass es Astronomen nicht immer so genau mit der Chemie nehmen, zeigt auch die Verwendung des Begriffs Metall.)

Übersicht aller thermonuklearen Fusionreaktionen

Wasserstoffbrennen

Das Wasserstoffbrennen oder auch pp-Reaktion genannt, die im Temperaturbereich zwischen 1 und 15 Millionen Kelvin abläuft. Für diese Zündtemperatur ist eine Sternmasse von mindestens 0.08 Sonnenmassen nötig. Das ist gerade die Massengrenze, die den Unterschied zwischen Stern und Braunem Zwerg ausmacht.

Wasserstoffbrennen

(Die Zeitangaben sind mittlere Zeiten für das Eintreffen der jeweiligen Reaktion.)

Die erste Reaktion ist die Fusion aus zwei Protonen (daher die Bezeichnung pp), wo bereits eine Energie von 1.44 MeV und Elementarteilchen (Positron und Elektron-Neutrino) frei werden. Diese Fusion startet erst ab einer Zündtemperatur von 10 Million Kelvin. Hierbei wird schwerer Wasserstoff, Deuterium 2H, freigesetzt. Deuterium ist ein Wasserstoffisotop, das im Atomkern ein Proton und ein Neutron hat.
An der zweiten Reaktion ist anstelle des einfachsten Wasserstoffisotops 1H (nur ein Proton im Atomkern) Deuterium beteiligt. Hier liegt die Zündtemperatur wesentlich niedriger, bei nur 1 Million Kelvin. In der letzten Reaktion der pp-Kette verwandelt sich das Heliumisotop He-3 in das schwerere Isotop He-4, wobei wiederum einfache Wasserstoffkerne für die Primärreaktion gebildet werden:

Wasserstoffbrennen

Diesmal sogar 12.85 MeV frei werden. Die freiwerdende Energie überträgt sich entweder als kinetische Energie auf die neu gebildeten Teilchen (und erhöht damit die mittlere Gastemperatur) oder wird als Strahlung freigesetzt. Neutrinos sind schwach wechselwirkende Teilchen mit kleiner Masse, die daher das Sonnenplasma verlassen und somit kühlen können. Die Energiebilanz der pp-Reaktion liefert 26.2 MeV = 4.2 × 10-12 J pro Heliumkern. Die 'Asche' dieser Fusionsreaktionen ist demnach Helium.

Wasserstoffbrennen ist die wichtigste thermonukleare Reaktion in der Sonne, die eher ein leichter Stern ist. Nur im Zentrum erreicht die Sonne besagte Temperatur von etwa 15 Millionen Kelvin, so dass auch nur dort die pp-Reaktion abläuft. Nebenbei gesagt, erzeugt demnach die Sonne in ihrem Innern Antimaterie (nämlich z.B. das Positron, das Antiteilchen des Elektrons), das jedoch kurz nach der Entstehung mit einem Elektron annihiliert, also zu Gammastrahlen zerstrahlt. Weiter außen befinden sich die Wasserstoffkonvektionszonen, wo das heiße Plasma der Sonne in vertikaler Richtung 'umgewälzt' wird, und so die Wärme an die Sonnenoberfläche befördert. Hierbei entsteht die typische Granulation der Sonne, eine körnige Struktur mit Konvektionszellen von etwa 100000 km Ausdehnung. Zum anderen findet Strahlungstransport von innen nach außen statt, so dass die Strahlung schließlich in der Photosphäre die Sonne verlässt.

CNO-Zykus

Die nächste, wesentliche Fusionsreaktionskette ist der Bethe-Weizsäcker- oder CNO-Zykus, benannt nach den wesentlichen, beteiligten Elementen Kohlenstoff (C), Stickstoff (N) und Sauerstoff (O). Dieser Kernprozess läuft neben der pp-Reaktion oberhalb von 10 Millionen Kelvin ab.
Schwerere Kerne wie Kohlenstoff unterliegen Resonanzreaktionen, weil die kinetische Energie eingefangener Nukleonen (hier Wasserstoff) gerade der Anregungsenergie eines schwereren Kerns entspricht. Die Reaktionen dieses Zyklus sind komplexer und vielfältiger. In der Summe werden hier jedoch auch vier Protonen zu Helium-4 (Atomkern mit zwei Protonen und zwei Neutronen) fusioniert: Auch im CNO-Zyklus wird aus Wasserstoff Helium. Kohlenstoff (genauer C-12) übernimmt in der Reaktionskette die Rolle eines 'nuklearen Katalysators', weil es an den Reaktionen immer beteiligt ist und verbraucht wird, aber zum Ende des Zyklus wieder in der Ausgangsmenge vorhanden ist. Die anderen Elemente Stickstoff und Sauerstoff tauchen im Zyklus als Zwischenprodukte auf, verschwinden aber wieder in der endgültigen Bilanz. Ein ganzer Zyklus besteht aus folgenden Reaktionen:

CNO-Zyklus

Der CNO-Zyklus ist bei der Sonne nicht besonders relevant und spielt erst bei massereicheren Sternen eine bedeutendere Rolle.
Die Energiebilanz ist exotherm, so dass auch hier etwa 25 MeV = 4 × 10-12 J pro Heliumkern frei werden. Endprodukt dieser Fusionskette ist also im Wesentlichen Kohlenstoff.

Heliumbrennen

Die nächste Brennstufe ist das Heliumbrennen, besser gesagt der Triple-Alpha-Prozess oder Salpeter-Prozess, benannt nach drei α-Teilchen (Helium-4-Kerne), die für diesen Reaktionszyklus nötig sind. Er läuft oberhalb von etwa 100 Millionen Kelvin bzw. 0.25 Sonnenmassen ab, jedoch nur bei sehr hohen Plasmadichten ab. Hier wird Kohlenstoff 'gebrütet', und zwar nach folgendem Schema:

Heliumbrennen

Das Übergangsprodukt Beryllium (Be) ist sehr instabil. Wegen der geringen Lebensdauer (10-16 Sekunden) dieser Substanz ist die Wahrscheinlichkeit der zweiten Reaktion nur 1:109! Bei der zweiten Reaktion handelt es sich um einen Resonanzeinfang, bei dem zunächst der instabile Übergangskern (Compoundkern) O+ entsteht, der aber rasch zu C-12 und zwei Gammaquanten zerfällt. Die Energiebilanz beträgt 7.3 MeV pro gebildeten Kohlenstoffkern. 'Asche' dieser Prozesse ist ebenfalls Kohlenstoff.
Bei der primordialen Nukleosynthese im frühen Universum konnte über diesen Prozess kein Kohlenstoff gebildet worden sein, weil das Universum einfach noch nicht dicht genug war.

Kohlenstoffbrennen

Eine weitere Brennstufe ist der C-Prozess oder das Kohlenstoffbrennen, der ab einer Temperatur von etwa 500 Millionen Kelvin zündet. Ab einer Masse von vier Sonnenmassen ist der Stern so schwer, dass die Kohlenstoffkerne die Coulomb-Barriere überwinden können und zu zahlreichen schwereren Elementen fusionieren (fünf Kanäle, d.h. fünf mögliche Reaktionsgleichungen):

Kohlenstoffbrennen

Sauerstoffbrennen

Nun schließt sich der O-Prozess oder das Sauerstoffbrennen an, der oberhalb einer Temperatur von etwa 10 Milliarden Kelvin abläuft. Dabei fusionieren Kerne des Sauerstoffisotops O-16 zu verschiedenen, schwereren Elementen:

Sauerstoffbrennen

Die Energiebilanz ist zwar noch positiv, aber sukzessive mit der Fusion schwererer Elemente abnehmend.

Siliziumbrennen

Das Siliziumbrennen ist schließlich diejenige Fusionsreaktion, die die schwersten Elemente im Innern eines Sterns hervorbringen kann: nämlich Eisen (Fe) und Nickel (Ni). Die beteiligten Reaktionen sind die Folgenden:

Siliziumbrennen

Daneben hat sich durch die anderen Fusionsprozesse eine große Menge an Strahlung - ein signifikantes Photonenbad, wie Physiker sagen - gebildet, so dass sich andere Elemente auch über Photodisintegration bilden können:

Photodisintegration

Eisenbrennen is nich

Mit dem Siliziumbrennen enden die thermonuklearen Brennprozesse, weil die Energiebilanz aus der Fusion von Eisen nicht mehr positiv ist: Die Reaktionen sind dann ausschließlich endotherm! Die kernphysikalische Ursache dafür ist, dass Eisen die größte Bindungsenergie pro Nukleon hat und daher Fusionsreaktionen ausreichender Energiezufuhr benötigen. Für so schwere Kerne ist die Fission (Spaltung) der geeignete Prozess, um eine positive Energiebilanz zu erhalten. Diese Spaltprozesse schwerer Kerne finden im Innern von irdischen Kernreaktoren statt.

Woher kommt mein Goldkettchen?

Vom Juwelier, klar. Interessanter ist diese Frage in einem astronomischen Kontext: Wenn Eisen nicht fusioniert werden kann, woher kommt dann die Vielzahl schwerer Elemente nach Eisen, z.B. Schwermetalle wie Blei, Gold und Platin, Lathanoide, Actinoide, schwere Radionuklide etc.?
Sie werden einerseits in bestimmten Entwicklungsphasen von Roten Riesensternen erzeugt. Die so genannte AGB-Phase (AGB: Asymptotic Giant Branch, dt. asymptotischer Riesenast) ist im Hertzsprung-Russell-Diagramm (HRD) der Sterne einzuordnen. AGB-Sterne erzeugen die schweren Elemente in den s-Prozessen. Dabei werden auf der Zeitskala von Jahren Neutronen von den Atomkernen im Stern eingefangen und zu schweren Elementen bis zum Element Wismut (Bi, Ordnungszahl 83). Die Langsamkeit (engl. slowness) dieses Prozesses gab ihm den Namen.
Andererseits können auf deutlich kürzeren Zeitskalen von Millisekunden in den r-Prozessen (engl. rapid neutron capture) ebenfalls Neutronen eingefangen werden. Dieser Prozess ist besonders relevant am Ende der Entwicklung massereicher Sterne, wenn sie in katastrophalen Sternexplosionen, den Supernovae oder sogar als Hypernovae, ihr Dasein als 'normaler' Stern beenden. Die auslaufende Schockfront in der Explosion kann dabei so hohe Neutronendichten im interstellaren Medium erzeugen, dass der r-Prozess stattfindet. Typischerweise fangen mittelschwere Kerne in wenigen Sekunden bis Minuten mehrere hundert Neutronen ein! Die so neu gebildeten Kerne sind mit Neutronen stark übersättigt und in der Regel instabil: Sie zerfallen daher radioaktiv in α-, β- oder γ-Zerfällen. Auf diese Weise bilden sich verschiedenste Elemente (gemäß den so genannten Soddy-Fajans-Verschiebungsgesetzen), vor allem die schwereren Elemente mit Ordnungszahlen größer 26. Supernovae haben nahe am kollabierenden Sternkern ein neutronenreiches Milieu, das durch Kernphotospaltung des Eisens entsteht:

Kernphotospaltung von Eisen

Durch die Neutronenanlagerungsprozesse formieren sich bevorzugt Atomkerne mit abgeschlossenen Neutronenschalen: Dies sind Kerne mit magischen Neutronenzahlen, wie 50, 82, 126,...

Die Sternenzwiebel

Da im Sterninnern der Temperaturgradient von innen nach außen abnimmt, brennen in massereichen Sternen in verschiedenen Schichten unterschiedliche Elemente, was man als Schalenbrennen bezeichnet. Daraus resultiert das prominente Zwiebelschalenmodell, wonach wie im Innern einer Zwiebel eine Blätterung unterschiedlicher fusionierter Elemente entsteht. Schwere Sterne haben deshalb im Innern einen Eisenkern, der den Gravitationskollaps am Ende der stellaren Entwicklung als Neutronenstern oder Quarkstern 'überleben' kann oder - bei sehr hohen Restmassen des Vorläufersterns - zu einem stellaren Schwarzen Loch kollabiert. Aktuell werden alternativ zum Schwarzen Loch die Gravasterne und Holosterne erforscht. Über sie ist noch relativ wenig bekannt, und es ist nicht klar, welchen kompakten Endzustand die Natur für die massereichsten Sterne vorsieht. Das klassische Schwarze Loch (Schwarzschild-Lösung, Kerr-Lösung) wird derzeit favorisiert.

Die Sonne auf die Erde holen

Das Fusionsfeuer brannte bereits auf der Erde. Für die Dauer von etwa zwei Sekunden gelang es, die kontrollierte Fusion von Wasserstoff in Gang zu halten. Viel früher wurde die unkontrollierte Fusion in der Wasserstoffbombe umgesetzt - mit fatalen Folgen.
Kernfusion soll kontrolliert und zum Wohl der Menschheit genutzt werden. Die hoffnungsvolle Eigenschaft der Fusionskraftwerke ist, dass sie äußerst effiziente Energieressourcen sind und der Brennstoff in ausreichender Menge - nämlich gebunden im Wasser - zur Verfügung steht. Das multinationale ITER-Projekt wird derzeit in Südfrankreich auf den Weg gebracht, um die Machbarkeit der Energieressource Fusion zu klären. Sollte das Gelingen, wären unsere Energieprobleme auf der Erde gelöst!

Tiefenfeldbeobachtung

Dieser Begriff ist eine deutsche Übersetzung des wesentlich gebräuchlicheren Fachwortes Deep Fields - siehe dort für eine detaillierte Erklärung.

Tierkreis

Der Tierkreis (Zodiak; von grch. 'zodiakos kyklos') ist eine Bezeichnung für zwölf bestimmte Sternbilder, die weder dem Südhimmel, noch dem Nordhimmel zugeordnet werden können. Sie sind sowohl von nördlichen, als auch von südlichen Breiten sichtbar - jedoch nicht alle zur gleichen Zeit.

Und so heißen sie

Die Tierkreiszeichen, das sind Steinbock (Capricornus), Wassermann (Aquarius), Fische (Pisces), Widder (Aries), Stier (Taurus), Zwillinge (Gemini), Krebs (Cancer), Löwe (Leo), Jungfrau (Virgo), Waage (Libra), Skorpion (Scorpius) und Schütze (Sagittarius).

Was zeichnet den Tierkreis aus?

Das Besondere am Tierkreis ist seine relative Orientierung zur Bahnebene der Erde, der Ekliptik. Wenn wir als irdische Beobachter entlang dieser Ebene schauen, so sehen wir Sterne, die Teil sind von bestimmten Sternbildern. Dies sind gerade die Tierkreiszeichen! Die folgende Abbildung illustriert, wie man sich diese Anordnung von Erde, Ekliptik und Tierkreiszeichen geometrisch vorstellen muss:

Ausschnitt des Tierkreises von der Erde aus betrachtet

Der Beobachter kann nie alle zwölf Tierkreiszeichen gleichzeitig sehen, weil sie sich in einem Bogen um den Globus schlingen. Tagsüber, wenn die anderen Tierkreiszeichen auftauchen, die man nachts nicht sehen konnte, werden sie von der Sonne überstrahlt. Aber im Wechsel der Jahreszeiten darf der irdische Beobachter schließlich stolz behaupten, alle Tierkreiszeichen gesehen zu haben - falls er das Jahr über fleißig geschaut hat.

Ein 13. Tierkreiszeichen?

Wenn man wirklich genau entlang der Bahnebene schaut, entdeckt man auch Sterne, die nicht zu den zwölf genannten gehören, sondern zu einem Sternbild namens Schlangenträger (Ophiuchus). Der Schlangenträger befindet sich zwischen den Tierkreiszeichen Schütze und Skorpion. Er hat es leider nicht geschafft, zum elitären Kreis der zwölf Tierkreiszeichen zu gehören. Ein hypothetischer Grund für diesen Ausschluss könnte der Folgende sein: Auf die Frage 'Und was bist Du für ein Sternzeichen?' wollte niemand mit 'Schlangenträger' antworten.
Der Schlangenträger trägt tatsächlich eine Schlange, die ebenfalls ein Sternbild mit der internationalen Bezeichnung Serpens ist. In der griechischen Mythologie ist der Schlangenträger Äskulap (Asclepios, Aesculapius), der griechische und römische Gott der Heilkunst. Er wird symbolisiert durch eine Schlange, die sich um einen Stab windet. Dieses Symbol ist uns heute noch sehr gut aus der Medizin oder von dem Zeichen für Apotheken bekannt. Das ist ein schönes Beispiel dafür, wie tief verwurzelt die Astronomie in unserer Kultur und unserem Alltag ist.

Astrologie & Horoskope

Ein anderes Beispiel für die Verbindung von Astronomie und Alltag ist der Tierkreis selbst. In Gestalt des Horoskops sind uns die Tierkreiszeichen sehr vertraut. Unser Geburtstag legt unser Sternzeichen fest, weil sich die Sonne zum Zeitpunkt der Geburt in einem der zwölf Tierkreiszeichen befand. Denn auch die Sonne befindet sich immer in der Ekliptikalebene - genau wie die Planeten (siehe Abbildung oben).
Die Astrologie, die Sterndeutung, befasst sich gerade mit dem Einfluss der Himmelskörper im Sonnensystem auf das Schicksal eines jeden Menschen. Die Astrologie ist jedoch keine Naturwissenschaft, sondern eine rein empirische Disziplin. Es gibt sicherlich Einflüsse der Himmelskörper auf die Erde und allem, was sich auf ihr befindet, z.B. über die Gravitation. Jedoch ist der Einfluss der kosmischen Körper auf ein spezifisches, menschliches Wesen und die Persönlichkeit nicht naturwissenschaftlich zu begründen.

Licht im Tierkreis

Auch das Zodiakallicht ist nach dem Tierkreis benannt, weil dieses Licht seinen Ursprung in der Ekliptikalebene hat.

Buchtipp für mythologisch Interessierte

  • Fasching, G.: Sternbilder und ihre Mythen, Springer-Verlag (1993); meine Rezension
TNO

Das Akronym TNO steht für Trans-Neptunische Objekte (engl. trans-Neptunian objects). Es bezeichnet planetenartige Himmelskörper jenseits der Plutobahn. Der seit 2006 zu Zwergplaneten zählende Pluto ist der TNO-Prototyp. Siehe auch Planet.

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Andreas Müller © Andreas Müller, August 2007

Index

A
Abbremsparameter
ADAF
ADD-Szenario
ADM-Formalismus
AdS/CFT-Korrespondenz
AGB-Stern
Äquivalenzprinzip
Akkretion
Aktiver Galaktischer Kern
Alfvén-Geschwindigkeit
Alfvén-Zahl
Allgemeine Relativitätstheorie
Alpha-Zerfall
AMR
anthropisches Prinzip
Antigravitation
Antimaterie
Apastron
Apertursynthese
Aphel
Apogäum
Astronomie
Astronomische Einheit
asymptotisch flach
Auflösungsvermögen
Axion
AXP
B
Balbus-Hawley- Instabilität
Bardeen-Beobachter
Baryogenese
Baryonen
baryonische Materie
Bekenstein-Hawking- Entropie
Beobachter
Beta-Zerfall
Bezugssystem
Bianchi-Identitäten
Big Bang
Big Bounce
Big Crunch
Big Rip
Big Whimper
Birkhoff-Theorem
Blandford-Payne- Szenario
Blandford-Znajek- Mechanismus
Blauverschiebung
Blazar
BL Lac Objekt
Bogenminute
Bogensekunde
Bosonen
Bosonenstern
Boyer-Lindquist- Koordinaten
Bran
Brans-Dicke- Theorie
Brauner Zwerg
Brill-Wellen
Bulk
C
Carter-Konstante
Casimir-Effekt
Cauchy-Fläche
Cepheiden
Cerenkov-Strahlung
Chandrasekhar-Grenze
Chaplygin-Gas
Chiralität
Christoffel-Symbol
CMB
CNO-Zyklus
Comptonisierung
Cosmon
C-Prozess
D
Deep Fields
Derricks Theorem
de-Sitter- Kosmos
DGP-Szenario
Diffeomorphismus
differenzielle Rotation
Distanzmodul
Dodekaeder-Universum
Doppler-Effekt
Drei-Kelvin-Strahlung
Dunkle Energie
Dunkle Materie
E
Eddington-Finkelstein- Koordinaten
Eddington-Leuchtkraft
Effektivtemperatur
Eichtheorie
Einstein-Ring
Einstein-Rosen- Brücke
Einstein-Tensor
Eisenlinie
Eklipse
Ekliptik
Ekpyrotisches Modell
Elektromagnetismus
Elektronenvolt
elektroschwache Theorie
Elementarladung
Energie
Energiebedingungen
Energie-Impuls-Tensor
Entfernungsmodul
eos
eos-Parameter
Epizykel
Ereignishorizont
erg
Ergosphäre
eV
Extinktion
Extradimension
extragalaktisch
extrasolar
extraterrestrisch
Exzentrizität
F
Falschfarbenbild
Fanaroff-Riley- Klassifikation
Faraday-Rotation
Farbindex
Farbladung
Farbsupraleitung
Feldgleichungen
Fermi-Beschleunigung
Fermionen
Fermionenstern
Fernparallelismus
Feynman-Diagramm
FFO
FIDO
Flachheitsproblem
FLRW-Kosmologie
Fluchtgeschwindigkeit
Frame-Dragging
f(R)-Gravitation
Friedmann-Weltmodell
G
Galaktischer Schwarz-Loch-Kandidat
Galaxie
Gamma Ray Burst
Gamma-Zerfall
Geodäte
Geometrisierte Einheiten
Geometrodynamik
Gezeitenkräfte
Gezeitenradius
Gluonen
Grad
Granulation
Gravastern
Gravitation
Gravitationskollaps
Gravitationskühlung
Gravitationslinse
Gravitationsradius
Gravitations- rotverschiebung
Gravitationswellen
Gravitomagnetismus
Graviton
GRBR
Große Vereinheitlichte Theorien
Gruppe
GUT
GZK-cutoff
H
Hadronen
Hadronen-Ära
Hamilton-Jacobi- Formalismus
Harvard-Klassifikation
Hauptreihe
Hawking-Strahlung
Hawking-Temperatur
Helizität
Helligkeit
Herbig-Haro- Objekt
Hertzsprung-Russell- Diagramm
Hierarchieproblem
Higgs-Teilchen
Hilbert-Raum
Hintergrundmetrik
Hintergrundstrahlung
HLX
HMXB
Holostern
Homogenitätsproblem
Horizont
Horizontproblem
Horn-Universum
Hubble-Gesetz
Hubble-Klassifikation
Hubble-Konstante
Hydrodynamik
hydrostatisches Gleichgewicht
Hyperladung
Hypernova
Hyperonen
I
IC
Inertialsystem
Inflation
Inflaton
intergalaktisch
intermediate-mass black hole
interplanetar
interstellar
Isometrien
Isospin
Isotop
ITER
J
Jahreszeiten
Jansky
Jeans-Masse
Jet
K
Kaluza-Klein-Theorie
Kaup-Grenzmasse
Kaonen
Kataklysmische Veränderliche
Keine-Haare- Theorem
Kepler-Gesetze
Kerr-de-Sitter- Lösung
Kerr-Lösung
Kerr-Newman- de-Sitter- Lösung
Kerr-Newman- Lösung
Kerr-Schild- Koordinaten
Killing-Felder
Killing-Tensor
K-Korrektur
Koinzidenzproblem
Kollapsar
Kompaktes Objekt
Kompaktheit
Kompaktifizierung
Kompaneets-Gleichung
konforme Transformation
Kongruenz
Koordinatensingularität
Kopenhagener Deutung
Korona
Korrespondenzprinzip
Kosmische Strahlung
Kosmische Strings
Kosmographie
Kosmologie
Kosmologische Konstante
Kosmologisches Prinzip
kovariante Ableitung
Kovarianzprinzip
Kreisbeschleuniger
Kretschmann-Skalar
Krümmungstensor
Kruskal-Lösung
Kugelsternhaufen
L
Laborsystem
Ladung
Lagrange-Punkte
Lambda-Universum
Lapse-Funktion
Laserleitstern
Lense-Thirring- Effekt
Leptonen
Leptonen-Ära
Leptoquarks
Leuchtkraft
Leuchtkraftdistanz
Levi-Civita- Zusammenhang
Licht
Lichtjahr
Lichtkurve
Lie-Ableitung
Linearbeschleuniger
LINER
Linienelement
LIRG
LMXB
LNRF
Lokale Gruppe
Loop-Quantengravitation
Lorentz-Faktor
Lorentzgruppe
Lorentzinvarianz
Lorentz-Kontraktion
Lorentz-Transformation
Lundquist-Zahl
Luxon
M
Machscher Kegel
Machsches Prinzip
Machzahl
Magnetar
magnetische Rotationsinstabilität
Magnetohydrodynamik
Magnitude
marginal gebundene Bahn
marginal stabile Bahn
Markariangalaxie
Maxwell-Tensor
Membran-Paradigma
Mesonen
Metall
Metrik
Mikroblazar
Mikrolinse
Mikroquasar
Milchstraße
Minkowski-Metrik
Missing-Mass- Problem
mittelschwere Schwarze Löcher
MOND
Monopolproblem
Morphismus
M-Theorie
Myonen
N
Neutrino
Neutronenreaktionen
Neutronenstern
Newtonsche Gravitation
No-Hair-Theorem
Nova
Nukleon
Nukleosynthese
Nullgeodäte
O
Öffnung
Olbers-Paradoxon
O-Prozess
Oppenheimer-Volkoff- Grenze
optische Tiefe
Orthogonalität
P
Paradoxon
Paralleluniversum
Parsec
partielle Ableitung
Pauli-Prinzip
Penrose-Diagramm
Penrose-Prozess
Pentaquark
Periastron
Perigäum
Perihel
periodisch
persistent
Petrov-Klassifikation
PG1159-Sterne
Phantom-Energie
Photon
Photonenorbit
Photosphäre
Pion
Pioneer-Anomalie
Planck-Ära
Planckscher Strahler
Planck-Skala
Planet
Planetarische Nebel
Poincarégruppe
Poincaré- Transformation
Polytrop
Population
Post-Newtonsche Approximation
Poynting-Fluss
pp-Kette
p-Prozess
Prandtl-Zahl
primordiale Schwarze Löcher
Prinzip minimaler gravitativer Kopplung
Protostern
Pseudo-Newtonsche Gravitation
Pulsar
Pulsierendes Universum
Pyknonukleare Reaktionen
Q
QPO
Quant
Quantenchromodynamik
Quantenelektrodynamik
Quantenfeldtheorie
Quantengravitation
Quantenkosmologie
Quantenschaum
Quantensprung
Quantentheorie
Quantenvakuum
Quantenzahlen
Quark-Ära
Quark-Gluonen- Plasma
Quarks
Quarkstern
Quasar
quasi-periodisch
Quasi-periodische Oszillationen
Quelle
Quintessenz
R
Radioaktivität
Radiogalaxie
Radion
Randall-Sundrum- Modelle
Randverdunklung
Raumzeit
Rayleigh-Jeans- Strahlungsformel
Ray Tracing
Reichweite
Reionisation
Reissner-Nordstrøm- de-Sitter- Lösung
Reissner-Nordstrøm- Lösung
Rekombination
relativistisch
Relativitätsprinzip
Relativitätstheorie
Renormierung
Reverberation Mapping
Reynolds-Zahl
RGB-Bild
Ricci-Tensor
Riemann-Tensor
Ringsingularität
Robertson-Walker- Metrik
Robinson-Theorem
Roche-Volumen
Röntgendoppelstern
Roter Riese
Roter Zwerg
Rotverschiebung
Rotverschiebungsfaktor
r-Prozess
RRAT
RR Lyrae-Sterne
Ruhesystem
S
Schallgeschwindigkeit
scheinbare Größe
Schleifen- Quantengravitation
Schwache Wechselwirkung
Schwarzer Körper
Schwarzer Zwerg
Schwarzes Loch
Schwarzschild-de-Sitter- Lösung
Schwarzschild-Lösung
Schwarzschild-Radius
Schwerkraft
Seltsamer Stern
Seltsamkeit
Seyfert-Galaxie
Singularität
skalares Boson
SNR
Soft Gamma-Ray Repeater
Sonne
Spektraltyp
Spezialität
Spezielle Relativitätstheorie
Spin
Spin-Netzwerk
Spinschaum
Spin-Statistik-Theorem
Spintessenz
s-Prozess
Standardkerzen
Standardmodell
Standardscheibe
Starke Wechselwirkung
Statisches Universum
Staubtorus
Stefan-Boltzmann- Gesetz
stellare Schwarze Löcher
Stern
Sternentstehung
Strange Star
Stringtheorien
Subraum
Supergravitation
supermassereiche Schwarze Löcher
Supernova
Supernovaremnant
Superstringtheorie
Supersymmetrie
Symbiotische Sterne
Symmetrie
Symmetriebrechung
Symmetriegruppe
Synchrotron
Synchrotronstrahlung
Synchrozyklotron
T
Tachyon
Tagbogen
Tardyon
Teilchen
Teilchenbeschleuniger
Tensorboson
Tensoren
Tetraden
Tetraquark
TeVeS
Thermodynamik
thermonukleare Fusion
Tiefenfeldbeobachtung
Tierkreis
TNO
Topologie
topologische Defekte
Torsionstensor
Trägheit
transient
Transit
Triple-Alpha-Prozess
T Tauri Stern
Tunneleffekt
U
ULIRG
ULX
Unifikation
Unitarität
Universum
Unruh-Effekt
Urknall
V
Vakuum
Vakuumstern
Vektorboson
Velapulsar
Veränderliche
Vereinheitlichung
Viele-Welten- Theorie
VLA
VLBI
VLT
VLTI
Voids
VSOP
W
Walker-Penrose- Theorem
Weakonen
Weinberg-Winkel
Weiße Löcher
Weißer Zwerg
Wellenfunktion
Weylsches Postulat
Weyl-Tensor
Wheeler-DeWitt- Gleichung
Wiensche Strahlungsformel
Wilson-Loop
WIMP
Wolf-Rayet-Stern
w-Parameter
Wurmlöcher
X
X-Bosonen
X-Kraft
X-ray burster
Y
Y-Bosonen
Yerkes- Leuchtkraftklassen
YSO
Yukawa-Potential
Z
ZAMO
Zeit
Zeitdilatation
Zodiakallicht
Zustandsgleichung
Zustandsgröße
Zwerge
Zwergplanet
Zwillingsparadoxon
Zyklisches Universum
Zyklotron