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Welt der Wissenschaft: Kosmologie: Expansion in Raum und Zeit

Mit der allgemeinen Relativitätstheorie lässt sich die Expansion des Raums in Abhängigkeit von der in ihm enthaltenen Masse und Energie beschreiben. Wie aber haben wir uns die Bewegung von Galaxien in einem sich ausdehnenden Universum konkret vorzustellen? Und welche Wege nimmt das von diesen Objekten ausgesandte Licht dabei?
Supernovae in fernen Galaxien

Wie groß ist das Universum? Das hat sich wohl jeder schon einmal gefragt, der in einer klaren Nacht den Sternenhimmel über sich betrachtet hat.

Doch auch wenn man bereits vor mehr als 2000 Jahren den Erdumfang mit erstaunlicher Genauigkeit bestimmen und sogar die Entfernung der Erde zum Mond und zur Sonne abschätzen konnte: Die Struktur und die Ausdehnung unseres Kosmos offenbarten sich dem Menschen erst im vergangenen Jahrhundert.

Die Grundlage zur mathematischen Beschreibung des Weltalls legte Albert Einstein (1879 – 1955) im Jahr 1916 mit der allgemeinen Relativitätstheorie. Ein gutes Jahrzehnt später, 1929, lieferte der US-amerikanische Astronom Edwin Hubble (1889 – 1953) den Nachweis dafür, dass sich das Universum ausdehnt, indem er die Rotverschiebung ferner Galaxien maß. Seine Beobachtungen zeigten, dass sich eine Galaxie umso schneller von uns entfernt, ihre Fluchtgeschwindigkeit y also umso höher ist, je größer ihr Abstand r von uns ist.

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Gehirn&Geist – Licht - Wie es unser Denken beflügelt

Wenn die dunkle Jahreszeit beginnt, machen wir es uns gern mit Lichterketten und Kerzen gemütlich. Dabei hellt Licht nicht nur die Stimmung auf: Dank seines Einflusses auf die Hirnfunktion kann das Denken profitieren. Daneben berichten wir, wie Einzelkinder wirklich sind, oder wie Blase und Gehirn beim Urinieren zusammenarbeiten und was es mit dem Harndrang auf sich hat. Unser Artikel über Sigmund Freund widmet sich der unrühmlichen Geschichte der Psychologie und Psychotherapie unterm Hakenkreuz. Im Interview gibt die Psychologin Gilda Giebel Einblicke in den Alltag in der Sicherungsverwahrung. Sie behandelte dort als systemische Therapeutin die brutalsten Männer Deutschlands.

Sterne und Weltraum – Ursprung des Lebens

Ist unsere Erde der einzige Planet, der Leben hervorbrachte? Ist das Entstehen von Leben tatsächlich so selten und ist es nicht eine zwingende Konsequenz, sobald die Voraussetzungen dafür gegeben sind? Wir beleuchten die Entstehung des Lebens auf der Erde und ob sich dieser Vorgang anderswo im Weltraum wiederholen kann. Darüber hinaus informieren wir Sie über das Debakel um Boeings Starliner, das in einem unbemannten Rückflug von der ISS gipfelte. Sie erfahren von einem an der Gaia-Mission beteiligten Insider Details über das bevorstehende Ende der Mission und wir zeigen die erste hochaufgelöste Galaxienkarte des ESA-Teleskops Euclid. Weiter präsentieren wir Ihnen jede Menge astronomische Himmelsereignisse des Jahres 2025 und Sie erhalten den »Astro-Planer 2025«, mit dem Sie keines dieser Beobachtungs-Highlights verpassen.

Spektrum der Wissenschaft – Vielfältige Quanten

Wir tauchen ein in die Welt der Quanten, die uns noch immer zahlreiche Rätsel aufgibt. Forscher entwickeln ständig neue Modelle und hinterfragen Grundlegendes, wie beispielsweise das Konzept der Zeit. Gleichzeitig macht die Entwicklung neuer Quantencomputer große Fortschritte und könnte unsere Verschlüsselungssysteme bedrohen. Experten arbeiten an neuen Methoden, um unsere Daten zu schützen. Erfahren Sie, wie diese Herausforderungen gemeistert werden und ob Kryptografen den Wettlauf gegen die Zeit gewinnen können.

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