Was ich heute machen möchte, ist Ihnen in einer Art Bilderbogen zeigen, warum wir kosmische
Strahlung so faszinierend finden, welche Experimente es gibt, um kosmische Strahlung
zu erforschen.
Und ein paar Beispiele möchte ich Ihnen zeigen von den Ergebnissen, die dabei rauskommen.
Also lassen Sie uns ein bisschen anfangen, reinzuschauen, wie alles angefangen hat.
Kosmische Strahlung wurde entdeckt vor inzwischen fast 100 Jahren, 1912.
Lassen Sie uns zurückschauen, was 1912 der Stand der Physik war.
Man hat die Radioaktivität entdeckt.
Man wusste, dass radioaktive Zerfälle Luft oder andere Umgebungsmaterialien ionisieren,
Ladungen erzeugen.
Man konnte diese Ladung mit einfachen Instrumenten messen.
Man war bereits sich bewusst, dass es ionisierte Ladungen gibt in der Luft auf der Erdoberfläche.
Und jeder war eigentlich der Ansicht, das kommt von der Radioaktivität aus der Erde.
Und nach oben hin muss diese Ionisation, diese Ladung abnehmen.
Diese Art von Denken behagt Forscher nicht.
Forscher wollen beweisen, nicht glauben.
Und Victor Hess war einer von diesen Forschern und er wollte einfach nachmessen, ob das stimmt,
was jeder geglaubt hat.
Und deswegen stieg er in einen Ballon und flog auf über 5000 Meter Höhe und Maß.
Die Ionisation der Luft und zu seiner großen Überraschung hat herausgefunden, dass die
Ionisation in der Höhe zunimmt.
Er hat, ganz richtig, geschlussfolger, dass da wohl von außerhalb der Erde geladene Strahlung
auf die Atmosphäre treffen muss, die Ionisationsladungen auslöst.
Er hat dafür später auch die Nobelpreis bekommen.
Also geladene Teilchen aus dem Weltraum treffen die Atmosphäre.
Was sind das für Teilchen?
Das wusste er noch nicht.
Wo sind wir heute?
Wir wissen mehr, wir wissen viel mehr.
Zum Beispiel haben wir das Energiespektrum der kosmischen Strahlung recht genau vermessen.
Das sehen Sie in dieser Grafik hier links.
Nach rechts aufgetragen ist die Energie der Teilchen.
Und Sie sehen, das ist ein logarithmischer Skala.
Das geht an bei etwa einer Milliarde, 10 hoch 9, und geht bis 10 hoch 21.
12 Größenordnungen stecken in dieser Grafik.
Nach oben ist die Zahl der Teilchen, die pro Sekunde und Fläche ankommt, aufgetragen.
Und auch hier stecken viele, viele Größenordnungen drin, 30.
Und was Sie sehen, ist dieses Teilchenspektrum, das fällt steil ab, aber es reicht bis zu
Energien weit, weit jenseits dessen, wo der LHC, dessen Strahlenergie hier eingezeichnet
ist, operiert.
Was kann passieren, damit im Weltraum Teilchen auf diese Energie kommen?
Es sind nicht viele, die wir davon haben.
Es sind nur einige pro Jahrhundert und Quadratkilometer.
Aber sie kommen an.
Und wie sie zu dieser Energie kommen, ist seit fast 100 Jahren, oder seit wir wissen,
dass es diese Teilchen gibt, eine der zentralen Fragen der Astro-Teilchen-Physik.
Ich möchte Ihnen ein kleines Eindruck davon geben, was es bedeutet, wenn ein Teilchen
so eine Energie hat.
Auf dieser kleinen Grafik sehen Sie einen Tennisaufschlag.
Ein Teilchen mit 10 hoch 21 Elektronvolt hat die Energie eines Tennisaufschlages von einem
Presenters
Prof. Dr. Uli Katz
Zugänglich über
Offener Zugang
Dauer
00:29:52 Min
Aufnahmedatum
2009-07-16
Hochgeladen am
2018-05-06 12:05:48
Sprache
de-DE
Die Erde wird ständig von Elementarteilchen getroffen, die aus den Weiten des Weltraums kommen und dort in gewaltigen astrophysikalischen Prozessen riesige Energien vermittelt bekamen. Die Vermessung dieser Teilchen erlaubt uns hochinteressante Einblicke in die Astrophysik dieser Vorgänge und auch in teilchenphysikalische Fragestellungen. In einem weiten Bogen über kosmische Strahlen, Gammastrahlung und Neutrinos werden anhand ausgewählter Beispiele Schlüsselexperimente und ihre aktuellen Ergebnisse diskutiert. Der Vortrag schließt mit einem Ausblick auf zukünftige Entwicklungen.