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Gamma-Astronomie: 100 Jahre Kosmische Strahlung

Am 7. August 1912 fand der österreichische Physiker Victor Hess bei Ballonfahrten heraus, dass die Ionisierung der Atmosphäre in größeren Höhen deutlich zunimmt. Damit läutete er den Beginn der Astroteilchenphysik und der Gammaastronomie ein. Heutzutage sind die Wissenschaftler mit modernen Teleskopen wie etwa H.E.S.S. dem Ursprung der hochenergetischen Strahlung aus dem All auf der Spur.
H.E.S.S.-Teleskop (High Energy Stereoscopic System) in Namibia

Ob Victor Franz Hess vor 100 Jahren wohl ahnte, welch neues Fenster zum All er mit seiner Entdeckung der kosmischen Strahlung da aufstieß? – Doch wie jeder bahnbrechenden Erkenntnis gingen auch dieser wichtige wissenschaftliche Fortschritte voraus. So stammt etwa die wohl früheste Beschreibung einer der Wirkungen der kosmischen Strahlung von keinem Geringeren als Charles Augustin de Coulomb: Bei seinen Experimenten zu den Kräften zwischen elektrisch geladenen Körpern im Jahr 1785 fand er heraus, dass sich die verwendeten Metallkugeln auch bei bestmöglicher Isolierung an Luft langsam entluden. Freilich dachte er dabei nicht an einen kosmischen Ursprung dieses Effekts. Auch warteten Ionen wie Elektronen, die, wie wir heute wissen, in der Luft zur Entladung beitragen, noch auf ihre Entdeckung.

Den Effekt der Entladung an Luft konnte der britische Experimentalphysiker Michael Faraday 1835 bei Experimenten mit verbesserter Isolation bestätigen. Und im Jahr 1879 schloss dessen Landsmann William Crookes, seinerseits Chemiker und Physiker, aus Untersuchungen zur elektrischen Isolation im Hochvakuum, dass die ionisierte Luft selbst das Agens für die Entladung sei. Er fand, dass sich die Entladung eines Elektroskops mit abnehmendem Druck verlangsamt und schließlich bei einem Millionstel des atmosphärischen Drucks vernachlässigbar wird...

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Sterne und Weltraum – Swing-by – Raumsonde JUICE im Billardspiel mit Mond und Erde

Die europäische Raumsonde JUICE führte ein wichtiges Swing-by-Manöver am Erde-Mond-System durch, um mittels der Schwerkraft zu beschleunigen. Dabei half erstmals auch der Mond mit. Bis 2029 folgen drei weitere Planetenvorbeiflüge, um 2031 dann Jupiter und seine Galileischen Monde zu erreichen. Wir informieren Sie über die Details der Mission. Im zweiten Teil unserer Serie über Observatorien berichten wir über das Extremely Large Telescope (ELT) der ESO, das in der chilenischen Atacama-Wüste gebaut wird. Ein langjähriger ESO-Mitarbeiter beschreibt uns den Fortschritt des Großprojekts. Das ELT soll ähnliche Durchbrüche wie die Weltraumteleskope Hubble und James Webb ermöglichen. Darüber hinaus beleuchten wir die wissenschaftshistorische Bedeutung der Werke des Philosophen Immanuel Kant, der dieses Jahr 300 Jahre alt geworden wäre, und zeigen in unserem Praxisbericht, wie Sie vom Boden aus mit amateurastronomischen Mitteln Raumstationen am Himmel fotografieren können.

Spektrum der Wissenschaft – Vorstoß zur Sonne

Viele Vorgänge im leuchtenden Plasma unserer Sonne sind noch immer rätselhaft. Neue Raumsonden sowie Beobachtungen vom Erdboden aus sollen dabei helfen, die Phänomene besser zu verstehen. Außerdem im Heft: Höhere Symmetrien tragen zur Lösung physikalischer Rätsel bei – vom Teilchenzerfall bis hin zum Verhalten komplexer Quantensysteme. Wir berichten von Untersuchungen an kopflosen Würmern und winzigen Zellklumpen, die kein Gehirn haben, aber grundlegende kognitive Fähigkeiten. Die Klimaforschung nimmt Aerosole in den Blick, um Klimasimulationen zuverlässiger zu machen. Wussten Sie, dass die statistische Methode des t-Tests in der Guinness-Brauerei erfunden wurde? Daneben berichten wir über codebasierte Kryptografie.

Spektrum - Die Woche – Akustische Kur gegen Stress

Naturgeräusche haben eine unglaublich beruhigende Wirkung auf uns. Wieso das so ist und wie Vogelgezwitscher und Wasserrauschen im Gehirn verarbeitet werden und auf unsere Psyche wirken, lesen Sie in der aktuellen Ausgabe der »Woche«. Außerdem: Läutet das KI-Zeitalter eine neue Ära der Physik ein?

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