Vorlesung Einführung in die Astronomie

I. Einleitung

Definition:   Die Astronomie ist die Wissenschaft von der Struktur der Himmelskörper und dem Weltall und deren zeitlichen Änderungen

Die Astronomie hat die Physik und Mathematik als Basis (allerdings gingen, zu mesopotamischen Zeiten, die Physik und Mathematik aus der Astronomie hervor).

Der Unterschied zur Physik ist:
            Physik   =   Experiment;     Astronomie   =   Beobachtung

In germanischen Sprachen:     Sternwarte (warten und überwachen)
In romanischen Sprachen:       Observatory (Ort zum Betrachten)

Die Astronomie hat immer "beobachtet", und dabei Positionen am Himmel und Zeitpunkte festgehalten. Seit etwa einem Jahrhundert macht die Astronomie auch Messungen (physikalischer Art) und es werden ausführliche mathematische Analysen durchgeführt. Seit der Raumfahrt werden auch "Proben" (z.B. Mondgestein, Sonnenwindgas) beschafft und wird vor Ort die Chemie analysiert (z.B. Mond, Mars, Jupiter).

Weitere Aspekte

Folgende Aspekte zeichnen die Astronomie im Vergleich zur Physik aus:

Die Objekte der Astronomie haben eine Geschichte, Evolution (Erde, Sterne, Galaxien).

Die Bedingungen, unter denen die Objekte der Astronomie existieren, sind im Labor nicht oder kaum reproduzierbar (die chemische Zusammensetzung des Sterngases, die Temperatur und die Prozesse im Sterninneren, die Leere des Raumes zwischen den Sternen).

Die Astronomie ist auch deswegen von Bedeutung, weil sie zeigt, dass die Geschichte der Menschheit nur eine kleine Episode im Universum ist; dass die Erde, die Sonne und daher die Menschheit nicht zentral im Universum stehen; dass Begegnungen mit Objekten im Planetensystem das Leben auf der Erde weitgehend vernichten können.

Schliesslich ist die Astronomie eine Wissenschaft, in der die historische Entwicklung sehr gut nachvollziehbar ist.

Einteilungen

Die Astronomie kann verschiedentlich eingeteilt werden.

    geschichtlich

Anfänge in der Positionsastronomie Astrometrie
Himmelsmechanik aus dem Planetensystem Dynamik
Spektroskopie, Photometrie Astrophysik
Modellrechnungen zu Sterne...Universum Theorie

    nach Spektralbereichen

Radio-,   mm-,   sub-mm-,   Infrarot-   Astronomie
Optische   Astronomie
UV-,   Röntgen-,   Gammastrahl-,   Teilchen-   Astronomie

    nach Objekten

Sonnen-,   Planeten-,   stellare-  , Galaxien-   Astronomie

Inhalt und Ziel der Vorlesung

Im Wintersemester:
Allgemeine Grundlagen zu Helligkeitsmessung, Entfernungsbestimmungen, Himmelsmechanik, Planetensystem, Sterne, Klassifikation der Sterne, Sternatmosphären, Struktur der Sterne, Sternentwicklung, veränderliche Sterne, Doppelsterne, Sternhaufen, Interstellare Materie, Teleskope und Messinstrumente.

Im Sommersemester:
Struktur der Galaxis, Galaxien, Galaxienhaufen, Struktur des Universums, Kosmologie

Ziel der Vorlesung ist es, eine breite Einführung in die Astronomie zu geben, um den Studenten in die Lage zu versetzen, eine Spezialrichtung zu wählen. Generell soll man nach bestandenem Vordiplom mit Nebenfach Astronomie in der Lage sein, einem Laien ohne Zögern und ohne Fehler die Grundlagen der Astronomie zu erklären sowie die meisten Laienfragen adäquat beantworten zu können. Dazu muss man nicht alle Formeln auswendig kennen, die meisten aber verstanden haben.

Literatur

Es gibt viele Bücher zur Astronomie mit schönen Bildern und ohne Formeln. Sie sind als Ergänzung zum Skriptum geeignet.

Ein gut ausgearbeitetes Buch für die gymnasiale Oberstufe und das Grundstudium ist
o   "Astronomie", PAETEC-Verlag, ISBN 3-89517-798-9, inklusive CD-ROM mit Bildern.

Für viele der aufbauenden Vorlesungen der Astronomie gibt es Skripten. Wenn Sie Astronomie als Nebenfach betreiben wollen ohne eine Diplomarbeit in Astronomie anzustreben, reicht vorerst die Beschaffung des Buches "Astronomie" aus.

Viele Fachbücher gehen weiter als für eine Einführungsvorlesung notwendig ist, wie z.B.
o   Unsöld und Baschek, "Der neue Kosmos", Springer
o   Scheffler und Elsässer, "Physik der Sterne und der Sonne", BI Mannheim
o   Scheffler und Elsässer, "Bau und Physik der Galaxis", BI Mannheim
o   K.R. Lang, "Astrophysical Formulae", Springer
o   Carroll and Ostlie, "Modern Astrophysics", 1995
Eine anschaffung solcher Bücher lohnt sich, wenn man sich tiefer mit der Astronomie auseinandersetzen will.

Das Skriptum des Teils I enthält
o   Kopien der verwendeten Folien: Diagramme, Formeln, Erläuterungenn in Telegrammstil
o   ausgearbeitete Textteile (die i.a. auch im Web zur Verfügung stehen)
Weitere Aufsätze und Informationen sind über die Webseite erhältlich.
www.astro.uni-bonn.de/~deboer/eida