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 Ziele
des Workshops
In den letzten Jahren
hat die Kosmologie durch neue Beobachtungsergebnisse ganz neue
Aspekte für das Verständnis der Welt im Großen
eröffnet. Ganz besonders ''dunkle Materie'' und ''dunkle
Energie'' sind hochaktuelle Themen, die nicht nur unter Wissenschaftlern,
sondern auch in populären Vorträgen, Diskussionen
und Fernsehsendungen höchste Aufmerksamkeit erregen. Diese
neuen Erkenntnisse verändern unsere Sicht der Welt und
der kosmischen Evolution in fundamentaler Weise.
Der Grad der Popularisierung
- insbesondere durch das Fernsehen - bedingt, dass Schüler
sehr gerne danach fragen und Auskunft haben wollen. Sowohl dies
als auch die Tatsache, dass diese neuen Entwicklungen in der
Kosmologie meistens noch nicht in Schulbüchern eingearbeitet
werden konnten, bedeutet, dass die Nachfrage in angemessener
Weise mehr über dieses Thema zu erfahren sehr groß
ist.
Aus diesem Grund
haben wir uns entschlossen, einen Workshop zum Thema ''Kosmologie''
für Lehrer anzubieten.
Aber nicht nur die
Aktualität und Popularität dieses Themas hat uns auf
diese Idee gebracht; dieses Thema bietet sich für eine
solche Veranstaltung auch deswegen an, weil nur einfache Mathematik
angewendet werden muss und die Kosmologie auch sowieso in manchen
Lehrplänen als optionales Thema in
der Oberstufe angegeben ist. Daher finden wir, dass dieses Thema
prädestiniert für eine Lehrerfortbildung ist.
In
diesem Workshop geht es darum, den Stoff der Kurse derart aufzubereiten,
dass er in wesentlichen Teilen direkt für den Unterricht
verwendet werden kann. Dies soll durch Diskussionen und in Zusammenarbeit
mit den Lehrern an den nachmittäglichen Übungs- und
Diskussionsstunden erreicht werden. Auch sollen den Lehrern
zusätzliche Informationen zur Verfügung gestellt werden,
die wegen einer gewissen Kompliziertheit und Fülle nicht
direkt für den Unterricht zu verwenden sind, die aber dennoch
in Diskussionen mit Schülern von Nutzen sein können.
Inhaltlich
sollen die Grundlagen der Kosmologie dargestellt sowie deutlich
gemacht werden,
welche Annahmen und Ansätze hinter der heutigen Sicht der
kosmischen Evolution stecken, die z.B. zu der Interpretation
führen, dass ein Großteil der Materie im Universum
aus dunkler Materie und dunkler Energie besteht.
Zeit
und Ort
Anreise:Sonntag,
24. September 2006
Beginn:
Montag, 25. September 2006
Ende: Freitag, 29. September 2006,
Die Vorträge
finden statt im
Hotel Landgut Horn
in Bremen
Leher Heerstrasse 140
28357 Bremen
Tel: (0421) 25890
Fax: (0421) 2589222
info@landgut-horn.de
www.landgut-horn.de
Anmeldung
Direkt im Hotel Landgut
Horn in Bremen
oder bei
Dr. Claus Lämmerzahl
ZARM
Universität Bremen
Am Fallturm
28359 Bremen
e-mail: laemmerzahl@zarm.uni-bremen.de
Phone: +49 (0)421 - 218 - 8687
mobile: 0151 - 14162651
Fax: +49 (0)421 - 218 - 2521
Teilnahme
in Reihenfolge der Anmeldung
Die Anmeldung im
Hotel ist gleichzeitig die Anmeldung zum workshop.
Bei Hotelübernachtung
bitte angeben, ob Raucher- oder Nichtraucherzimmer gewünscht
wird, und ob die Abreise am Freitag oder Samstag erfolgt.
Es
sind noch Plätze frei.
Gebühren
Wir erheben
keine Gebühren.
Das Hotel
mit Vollpension kostet
- Im
Einzelzimmer: 60 Euro/Tag
- Im
Zweibettzimmer: 45 Euro/Tag
Die Tagungspauschale
wird von der Heraeus-Stiftung übernommen.
Einigen Lehrern kann ein Zuschuß
gewährt werden.
Stundenplan
| Zeit |
Montag |
Dienstag |
Mittwoch |
Donnerstag |
Freitag |
| 08:50
- 09:00 |
Begrüßung |
|
|
|
|
| 09:00
- 10:30 |
SRT |
ART |
ART |
ART |
TK |
| 10:30
- 11:00 |
Kaffee |
Kaffee |
Kaffee |
Kaffee |
Kaffee |
| 11:00
- 12:30 |
TK |
TK |
TK |
TK |
BK |
| 12:30
- 15:00 |
Mittagessen |
Mittagessen |
Mittagessen |
Mittagessen |
Mittagessen |
| 15:00
- 16:30 |
ART |
BK |
Exkursion* |
BK |
BK |
| 16:30
- 17:00 |
Kaffee |
Kaffee |
Kaffee |
Kaffee/Abreise |
| 17:00
- 18:30 |
Ü+D |
Ü+D |
Ü+D |
|
| 19:00
- 20:00 |
Social
dinner |
Abendessen |
Abendessen |
Abendessen |
|
| 20:00
- 21:30 |
BK |
Vortrag
Bartelmann*
|
Vortrag
Leibundgut* |
|
SRT = Spezielle
Relativitätstheorie (Lämmerzahl)
ART = Allgemeine Relativitätstheorie (Lämmerzahl)
TK = Theoretische Kosmologie (Kunz)
BK = Beobachtende Kosmologie (Hillebrandt)
Ü+D = Übungen und Diskussionen
* Der Vortrag von
Herrn Bartelmann findet im Bremer Haus
der Wissenschaft statt.
Abendvorträge:
Prof. Dr. Mathias
Bartelmann (Heidelberg): Dunkle
Strukturen im Dunklen Universum
Zusammenfassung:
Was wir vom Universum sehen, ist mit den Schaumkronen auf dem
Meer bei Nacht vergleichbar: Die sichtbaren Strukturen wie Galaxien
und Galaxienhaufen sind nur ein spärliches Abbild der ausgedehnten
und vielfach strukturierten Verteilung der Dunklen Materie,
die zusammen mit der Dunklen Energie unser Universum bei weitem
dominiert. Trotzdem können wir, vor allem mithilfe des
Gravitationslinseneffekts, die Verteilung der Dunklen Materie
erforschen und aufklären, wie dunkle Strukturen im Lauf
der kosmischen Geschichte anwachsen.
Dieser Vortrag findet
als öffentlicher Abendvortrag im Haus
der Wissenschaft statt.
Dr. Bruno Leibundgut
(ESO, München): Dunkle Energie
Zusammenfassung:
Das Universum ueberrascht noch immer. Die Entdeckung eines neuen
Bestandteiles des Universum im letzten Jahrzehnt hat nicht nur
alte Theorien wieder belebt, sondern auch eines der größten
physikalischen Rätsel erzeugt. Die Natur der Dunklen Energie
passt in keines der 'Standardmodelle' der Teilchenphysik oder
der Kosmologie. Die Existenz dieser neuen, das Universum dominierenden
Komponente, ist ein Hinweis, dass unser Verständnis noch
immer begrenzt ist.
Der direkteste Hinweis
auf die Dunkle Energie kommt von Messungen der Expansionsgeschichte
des Universums. Durch die exakte Vermessung von kosmologischen
Entfernungen und die Änderung der Expansionsrate können
einige der Eigenschaften der Dunklen Energie bestimmt werden.
Hier
finden Sie diesen Vortrag -- homepage
von B. Leibundgut
Exkursion:
1. Besuch des ZARM
(Zentrum für Angewandte Raumfahrttechnologie und Mikrogravitation).
Einleitender Vortrag und Besichtigung der Experimentiereinrichtungen.
Infomationen für Schülerbesuche.
2. Stadtführung.
(Eine Besichtigung des Rathauses ist leider nicht möglich,
da dieses an diesem Tag von der Landesregierung selbst in Anspruch
genommen wird.)
(Änderungen vorbehalten)
Kursinhalte
Spezielle
Relativitätstheorie: Konstanz der Lichtgeschwindigkeit,
grundlegende Experimente, Zeit- und Längenmessung. Minkowski-Raum,
Bewegung von Teilchen und Licht. Energie-Impuls-Tensor.
Allgemeine
Relativitätstheorie: Mannigfaltigkeit, Geometrie,
Krümmung. Geometrische Begriffe sollen am Beispiel zweidimensionaler
gekrümmter Flächen dargestellt werden. Bewegungsgleichungen
für Licht und Teilchen. Einsteinsche Feldgleichungen.
Im Hinblick auf die Anwendung in der Kosmologie werden homogene
und isotrope Geometrien charakterisiert. Formulierung der
Einsteinschen Feldgleichungen für Kosmologie. Energie-Impuls--Tensor
für ideale Flüssigkeiten. Kosmologische Konstante.
Kosmologische Rotverschiebung. Lichtablenkung im Gravitationsfeld
und Gravitationslinseneffekt für Bestimmung der dunklen
Materie.
Theoretische
Kosmologie: Ausgehend von den Einsteinschen Feldgleichungen
und dem kosmologischen Prinzip sollen die Friedmann-Lemaitre
Modelle für die kosmologische Evolution hergeleitet werden.
Sie basieren auf der Robertson-Walker Metrik mit dem dynamischen
Skalenparameter des Universums und dem Krümmungsparameter.
Anhand zentraler Begriffe wie z.B. der Hubble-Funktion oder
der kritischen Dichte sollen dann die Friedmann-Lemaitre Kosmologien
analysiert werden. Weitere Themen sind die Rotverschiebung
von Spektrallinien, die Existenz von Horizonten, das Modell
der Inflation, die thermische Geschichte des Universums und
Szenarien für die Zukunft des Universums.
Beobachtende
Kosmologie: (i) Phänomenologische Kosmologie:Verteilung
von Energie und Materie; kosmische Entwicklung. (ii) `Klassische'
Tests: Mikrowellenhintergund; Bestimmung kosmologischer Parameter
(Krümmung, Hubble Parameter, Verzögerungsparameter);
primordiale Nukleosynthese. (iii) Strukturbildung und Galaxienentstehung
und -entwicklung.
Teilnehmer
Barkey, Ludger (Osnabrück)
[h]
Blöser, Lutz (Frankfurt) [h]
Bock, Hermann [h]
Bröse, Michel (Kempen) [h]
Cziowski, Peter (Hamburg) [h]
Darmer, Herbert (Norderstedt) [h]
Doleschel, Karl-Heinz (Bietigheim) [h]
Dreßler, Jutta [h]
Feldmann, Carl-Arthur (Hamburg) [h]
Fischer, Klaus (Darmstadt) [p]
Friederich, Joachim (Pforzheim) [h]
Gebauer, Barbara (Berlin) [h]
Gerecke, Eva (Wald-Michelbach) [p]
Gerecke, Walter (Rimbach) [p]
Gotzes, Siegfried (Wuppertal) [h]
Hannig, Horst (Burgdorf) [h]
Haßfurther, Michael (Aschau) [h]
Heimberg, Manfred (Berlin) [h]
Hein, Wilhelm (Saarbrücken) [h]
Hellmann, Ulrike (Wuppertal) [h]
Hetterich, Peter (Großkarolinenfeld) [h]
Hillebrandt, Wolfgang (München) [h]
Hochstädt, Gertraude (Wittichenau) [h]
Jäckel, Dr. Christian (Beringstedt) [h]
Kambach, Stefan (Donaueschingen) [h]
Klein, Martin (Mainz) [h]
Krautloher, Thomas (Friesenried) [h]
Kunz, Jutta (Oldenburg) [h]
Lächa, Roland (Hünfeld) [h]
Lämmerzahl, Claus (Bremen) [p]
Langguth, Ferdinand (Lünen (Westf.)) [h]
Meyer, Dietrich (Rothenburg) [p]
Oetjen, Heiko (Osterholz-Scharmbeck) [p]
Ogrisek, Gerald (Berlin) [h]
Pahlow, Ronald (Gadenbusch) [h]
Saher, Ulrike (Düsseldorf) [h]
Sauerbrei, Arite (Warin) [p]
Scharf, Thomas (Stuttgart) [h]
Schattner, Marcus (Nürnberg) [h]
Schiener, Dr. Benno (Bamberg) [h]
Schulz, Jürgen (Berlin) [h]
Sdun, Lothar (Villingen-Schwenningen) [h]
Seemann, Dr. Rüdiger (Edermünde) [p]
Sinne, Erik (Niederfüllbach) [h]
Spickerhof, Jürgen (Tossens) [p]
Skarel, Christhild (Krefeld)
Stamm, Bernd (Rödental) [h]
Stark, Karlheinz (Mühlacker) [h]
Tillmanns, Dr. Peter (Marburg) [h]
Unzicker, Dr. Alexander (München) [h]
Wallasch, Dr. Joachim (Alfter) []
Witschel, Thomas (Simmelsdorf) [h]
Zipperer, Michael (Heidelberg) [h]
Die
Kursleiter
Die
Kurse werden gehalten von
Anreise
Hier
finden Sie eine Wegbeschreibung
Unterstützung
Literatur
und weitere Informationen
(wird weiter ergänzt)
Fachbücher
-
Peter Schneider: Einführung in die Extragalaktische
Astronomie und Kosmologie (Springer, Berlin, 2006)
- W. Rindler: Relativity
- Special, General and Cosmological (Oxford 2001)
- ...
Populärwissenschaftliche
Bücher
- Gerhard
Börner: Kosmologie (Fischer TB, 2002)
- Harald Lesch,
Jörn Müller: Kosmologie für Fußgänger,
Eine Reise durch das Universum, 2 Audio-CDs (Goldmann,
2001)
- Gerhard Börner:
The Early Universe - Facts and Fiction, Springer-Verlag,
Berlin 2003
- Clifford Will,
Hatte Einstein recht? ().
Fachartikel
- M.
Tegmark et al.: Cosmological parameters from SDSS and WMAP.
Phys. Rev. D 69, 103501 (2004)
- P.J.E.
Peebles und B. Ratra: The cosmological constant and dark energy,
Rev. Mod. Phys. 75, 559 (2003)
- D.
Spergel et al: First-year Wilkinson Microwave Anisotropy Probe
(WMAP) observations: Determination of cosmological parameters,
Astrophys. J. Suppl. Ser. 148, 175 (2003)
- C.L. Bennet et
al. First-year Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP)
observations: Preliminary maps and basic results. Astrophys.
J. Suppl. Ser.148, 1 (2003).
- B. Leibundgut:
Type Ia Supernovae,
Astron. Astrophys. Rev. 10, 179 (2000).
- C. Lämmerzahl:
Special
Relativity and Lorentz Invariance, Ann. Physik
(Leipzig) 14, 71 (2005).
- C. Lämmerzahl:
Relativity
and Technology, Ann. Physik (Leipzig) 15,
5 (2006).
- A. Aguirre and
C. P. Burges and A. Friedland and D. Nolte: Astrophysical
constraints on Modifying Gravity at Large Distances, hep-ph/0105083
- J.-P. Uzan: The
fundamental constants and their variation: observational and
theoretical status, Rev. Mod. Phys. 75, 403
(2003), hep-ph/0205340
Populärwissenschaftliche
Artikel
- M.
Rauner: Aus!
DIE ZEIT vom 26.01.2006
- W. Hillebrandt
und F. Röpke: Supernovae
vom Typ Ia, Sterne und Weltraum, Mai 2005, Seite
22.** [Zusatzmaterial
zu diesem Artikel]
- B. Leibundgut:
Helle Sterne im Dunklen
Universum, Sterne und Weltraum, Mai 2005, Seite
30.**
- G.
Börner: Der
Nachhall des Urknalls, Physik Journal 4,
Seite 21 (Februar 2005)*
- Spektrum
Dossier: Fantastisches Universum (Spektrum Verlag 2005)
- Spektrum Dossier:
Der Anfang der Welt (Spektrum Verlag 2005)
- Sterne und Weltraum
Spezial: Der heiße Kosmos (Spektrum Verlag 2004)
- C.
Wetterich:
Quintessenz
- die fünfte Kraft, Physik Journal 3,
Seite 43 (Dezember 2004)*
- D.B.
Cline: Die Suche nach Dunkler Materie, Spektrum d. Wiss.,
Oktober 2003, Seite 44.
- D. Giulini und
N. Straumann: Das
Rätsel der kosmischen Vakuumenergiedichte und die beschleunigte
Expansion des Universums, Physikalische. Blätter
56, 41 (November 2000)*
- The
Early Universe, Nature Insight, L. Sage (ed.),
mit Artikeln von C.L. Bennet, S.M. Carroll, V. Springel, C.S.
Frenk, S.D.M. White, E.M. Hu, L.L. Cowie, J.J. Cowan, C. Sneden,
Nature 2006, Seiten 1125 - 1131.
*Diese Artikel stellte uns freundlicherweise der Wiley-VCH
Verlag zur Verfügung.
** Diese Artikel stellte uns freundlicherweise die Spektrum
der Wissenschaft Verlagsgesellschaft zur Verfügung.
Folien von Vorträgen
- W. Hillebrandt:
Licht vom Anfang der Welt: Können Sternexplosionen das
Universum vermessen?
- W.
Hillebrandt: Astronomie
und Astrophysik - Eine Einführung
- M.
Bartelmann und T. Kühnel: Kosmologie
für die Schule
- ...
Educational Links
- Hands
on Universe ist eine Web-site mit deren Hilfe Schüler
die Anwendung von Mathematik und Physik mit wissenschaftlichen
Messdaten lernen können. Es gibt dazu deutsche und internationale
Teilnehmer. Die homepage dieses Projedkts ist in Berkeley
(USA) beheimatet
Hands on Universe
- Berkeley
Deutsche Teilnehmer sind
Hands on Universe
- Uni Göttingen
Hands
on Universe - Uni Bochum
Hands on Universe - TU München
- Astronomische
Übungsreihe der ESA (European Space Agency) und ESO
(European Southern Observatory). Diese Seiten sind auf Deutsch.
- Wilkinson
Microwave Anisotropy Probe WMAP
Sonstige Links
- Wilkinson
Microwave Anisotropy Probe WMAP
Einige
Bilder von Bremen
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Das ZARM
mit dem Bremer Fallturm (146 m)
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Bremer Rathaus
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Marktplatz
mit Roland
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typisches Wohngebiet
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Schnoor-Viertel
im Zentrum von Bremen
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Die Bremer Flagge.
Diese Flagge hat ihren
Ursprung im Mittelalter. Die roten und weissen Streifen
symbolisieren die bürgerliche Freiheit der Bremer.
Die amerikanische Flagge soll nach diesem bremer Vorbild
erstellt worden sein.
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Luftaufnahme
der Innenstadt von Bremen
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Die Bremer Stadtmusikanten
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Windmühle inmitten
von Bremen
Norddeutscher
Baustil
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Mehr Information zu Bremen
Willkommen
in Bremen!
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