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Ludwig Bergmann, Wilhelm Raith, Clemens Schaefer
Lehrbuch der Experimentalphysik, Bd. 8
Sterne und Weltraum

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Die erweiterte und komplett überarbeitete 2. Auflage ist ein modernes Lehrbuch für Astrophysik-Vorlesungen. Der Bergmann-Schaefer-Reihe angemessen, stehen experimentelle Methoden und Messungen im Vordergrund; doch die Einbettung der Messergebnisse in die Theorie wird ebenfalls ausführlich dargestellt. Neu hinzugefügt wurden die Kapitel 1 "Grundlagen der Astronomie" und Kapitel 2 "Terrestrische Observatorien". In Kapitel 3 (Extraterrestrische Observatorien) fanden die europäischen Beiträge eine stärkere Berücksichtigung. Kapitel 6 "Kosmologie" wurde völlig neu verfasst.

Mit den vielen praktischen Hinweisen zur Nutzung des Internets ist das Buch auch nützlich für Amateur-Astronomen. Leser, die sich allgemeinbildend für die Astrophysik interessieren, finden hier Informationen über alle neuen Entwicklungen. Mit dem ausführlichen Register ist das Buch auch zum Nachschlagen geeignet.

Grundlagen der Astronomie
Hier werden die astronomischen Koordinatensysteme und Zeit-Skalen sowie alle wichtigen Messgrößen eingeführt. Ein kurzer historischer Rückblick verbindet die Astronomie mit der allgemeinen Natur- und Kulturgeschichte und beleuchtet die starke Wechselwirkung mit der Physik. Die Bedeutung des Internets für die Forschungsarbeit wird ausführlich dargestellt. Viele Web-Adressen erleichtern die Erschließung der "virtuellen Bibliothek", bestehend aus on-line Fachzeitschriften (auszugsweise), Katalogen, Datenarchiven und Software-Paketen zur Datenverarbeitung.

Terrestrische Observatorien und Beobachtungstechniken
Nach den Prinzipien für den Bau optischer Teleskope und den messtechnischen Grundlagen der Photometrie, Spektroskopie und Polarimetrie werden moderne Observatorien behandelt. Im sichtbaren und infraroten Spektralbereich ergänzen sich die terrestrischen und extraterrestrischen Observatorien. Radioastronomie wird terrestrisch betrieben. Bei interferometrischen Messungen werden mehrere Radioteleskope im Verbund genutzt; für die Very Long Baseline Interferometry gibt es ein erstes Satelliten-Radioteleskop. Ebenfalls zu den terrestrischen Observatorien gehören Neutrino-Teleskope, großflächig verteilte Detektoren für den Nachweis der extrem hochenergetischen kosmischen Strahlung und Gammastrahlung sowie Antennen für Gravitationswellen.

Extraterrestrische Observatorien
Diese Errungenschaften des Raumfahrt-Zeitalters haben die astrophysikalischen Beobachtungsmöglichkeiten stark erweitert: Nun ist das gesamte elektromagnetische Spektrum für die Astrophysik zugänglich. Häufig erschließt sich die Natur der Objekte in unserer kosmischen Nachbarschaft erst durch die parallele Beobachtung in den verschiedenen Spektralbereichen. Eine Steigerung der Orts-, Energie- und Zeitauflösung der Instrumente führt daher oft zu spektakulären Erfolgen. Selbst mit der Beobachtung im sichtbaren Licht liefern Weltraumteleskope bahnbrechende Erkentnisse, z.B. durch die astrometrischen Messungen, die die gestaffelten, miteinander verknüpften Methoden der Entfernungsbestimmung präzisieren.

Sterne und interstellare Materie
Diese Objekte werden zusammen behandelt, weil sie durch Sternbildungen und Sternexplosionen miteinander verbunden sind. Obwohl wir jeden Stern nur in einem Augenblick seiner langen Entwicklungszeit beobachten können, representieren die verschiedenen Sterne alle Entwicklungsstadien, so dass im 20. Jahrhundert die faszinierende Physik der Sternentwicklung weitgehend aufgeklärt werden konnte. Ein gerade neu entstehendes Forschungsgebiet ist die extrasolare Planetologie. (Die solare Planetologie wird in Band 7, "Erde und Planeten", ausführlich behandelt.)

Galaxien
Galaxien sind Systeme, die durch die Wechselwirkung der in ihnen enthaltenen Sterne und interstellaren Materie eine Vielzahl von Strukturen ausbilden und z.T. in ihren Zentren enorme Energiequellen besitzen. Für manche Besonderheiten, wie die Arme der Spiralgalaxien, gibt es interessante theoretische Ansätze, aber die Entwicklung der Galaxien ist noch größtenteils unverstanden. Anders als die Sterne sind die Galaxien vermutlich alle etwa zur gleichen Zeit entstanden. Mit modernen Teleskopen können sehr weit entfernte Galaxien erfaßt werden. Da der Blick in die Tiefe des Weltraums auch ein Blick in die Vergangenheit ist, wird so allmählich die Frühzeit der Galaxien der Beobachtung zugänglich.

Kosmologie
Vorstellungen von der Entwicklung des Universums sind nicht mehr nur Spekulationen, sondern Theorien, die getestet werden können durch Vergleich mit kosmologisch relevanten Messdaten. Zudem muß die Beschreibung des ganz frühen Universums vereinbar sein mit den Gesetzen der Elementarteilchenphysik. Von besonderem aktuellen Interesse ist die schon von Einstein eingeführte kosmologische Konstante, für die jahrzehntelang der Wert null angenommen wurde. Nach jüngsten Erkenntnissen, zu denen die Autoren von Kapitel 6 wesentlich beigetragen haben, besitzt diese Konstante jedoch einen messbaren positiven Wert; das entspricht einem beschleunigt expandierenden Universum.

Die 2. Auflage unterscheidet sich von der 1. in den folgenden Punkten:
  • Erweiterung um die neuen Kapitel 1 und 2,
  • stärkere Berücksichtigung der europäischen Beiträge in Kapitel 3,
  • Neufassung des Kapitels 6,
  • Aktualisierung aller Kapitel,
  • Einfügung zahlreicher Internet-Adressen.
    Leser, die sich allgemeinbildend für die Astrophysik interessieren, finden hier Information über alle interessanten neuen Entwicklungen. Zur Vertiefung des Stoffes wird auf weiterführende Literatur und einschlägige Quellen im Internet hingewiesen. Ein ausführliches Register erleichtert das Nachschlagen und hilft bei der Entschlüsselung von Akronymen.


de Gruyter Verlag, 2002, 618 S.
64,00 Euro
Hardcover, m. 277 Abb. im Text u. 6 meist farb. Bildtafeln
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