Kategorie: Video

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Das Higgs Boson – als Cartoon erklärt

Illustrationscredit und Rechte: Jorge Cham, PHD-Comics

Was ist das für ein Wirbel um das Higgs-Boson? Die Welt der Physik ist in heller Aufregung. Ein Elementarteilchen, das im weitgehend erfolgreichen Standardmodell der Teilchenphysik zu erwarten ist, könnte vielleicht bald vom riesigen Large Hadron Collider (LHC) am europäischen CERN entdeckt werden.

Der Begriff Boson bezieht sich auf ein Elementarteilchen, das Ähnlichkeiten mit dem Photon aufweist, während mit Higgs der Physiker Peter Higgs gemeint ist. Er publizierte unter anderem eine Arbeit, die den Mechanismus vorhersagt, durch den ein solches Teilchen wirken könnte.

Dieser Animationsfilm erklärt humorvoll und sehr detailreich, warum das Higgs-Boson erwartet wird und eine Methode des Large Hadron Collider, mit der danach gesucht wird. Es gibt Gerüchte, dass vorläufige Spuren des Higgs-Bosons bereits gefunden werden, und sogar das Nicht-Finden dieses ungewöhnlichen Teilchens würde die Tür zu einem neuen grundlegenden Verständnis der Funktion unseres Universums öffnen.

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Rosetta nähert sich dem Asteroiden Lutitea

Bildcredit: ESA / MPS / UPD / LAM / IAA / RSSD / INTA / UPM / DASP / IDA; Videokompilierung: Daniel Machacek / YouTube: planetaryprobes

Wie sieht es aus, wenn man sich mit einem Raumschiff einem Asteroiden nähert? 2010 zischte die Roboter-Raumsonde Rosetta der ESA am Asteroiden 21 Lutetia vorbei. Dabei sammelte sie Daten und Bilder. Damit soll die Geschichte des Asteroiden sowie der Ursprung seiner ungewöhnlichen Farben besser erforscht werden.

Kürzlich entstand aus vielen Bildern einer Kamera, die auf den Asteroiden gerichtet war, dieses Video. Die Zusammensetzung von Lutetia ist zwar nicht bekannt, doch der Asteroid enthält nicht genug Masse, um unter dem Einfluss der Gravitation eine Kugel zu formen. Lutetia hat einen Durchmesser von 100 Kilometern. Damit ist er der größte Asteroid oder Kometenkern, der bisher von einer Raumsonde besucht wurde, die von Menschen gebaut wurde.

Lutetia kreist im Asteroidengürtel. Er ist ein Überrest aus dem frühen Sonnensystem, der von zahlreichen Kratern übersät ist. Noch lange nach der Begegnung mit Lutetia steuert die Raumsonde Rosetta weiterhin auf den Kometen Tschurjumow-Gerassimenko zu, wo sie planmäßig 2014 landen soll.

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Geosynchrone Satelliten über den Alpen

Videocredit und -rechte: Michael Kunze

Warum bewegen sich diese Sterne nicht? Sterne am Himmel gehen üblicherweise auf und unter, während die Erde sich dreht. Sterne, die weit im Norden oder Süden stehen, kreisen scheinbar um den Pol.

Wenn ihr aber diesen Zeitrafferfilm genau betrachtet, seht ihr Lichtpunkte, die scheinbar stehen bleiben. Das sind keine Sterne, sondern von Menschen gestartete Roboter- Raumsonden, die hoch über dem Erdäquator fixiert sind. Sie werden als geostationäre Satelliten bezeichnet und fallen nicht herunter, weil sie um die Erde kreisen. Sie kreisen jedoch mit exakt derselben Winkelgeschwindigkeit, mit der sich die Erde dreht. Die Umlaufbahn, in der das möglich ist, ist viel weiter draußen als die Internationale Raumstation, aber viel näher als der Mond.

Das Video entstand bei einem der höchstgelegenen rotierenden Restaurants der Welt. Es befindet sich auf dem Mittelallalin in den Schweizer Alpen. Der Berg im Vordergrund ist das Allalinhorn. Wenn man noch genauer hinsieht, zeigt sich, dass die geosynchronen Satelliten aufblitzen, wenn sie Sonnenlicht reflektieren. Alle Satelliten stehen in einer Reihe. Diese Linie ist die Projektion des Erdäquators an den Himmel.

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Die Entstehung des Mondes

Videocredit: LRO, SVC, NASA

Wie verlief die Entstehung des Mondes? Vor etwa 4,5 Milliarden Jahren verursachte ein marsgroßes Objekt einen gewaltigen Einschlag auf der Erde. Der Mond entstand wahrscheinlich aus den Trümmern, die dabei ausgeworfen wurden. Im Video ist zu sehen, wie diese Trümmer durch Gravitation verdichtet wurden. Kurz danach kühlte die rot glühende Oberfläche des Mondes aus und zerbrach.

Große und kleine Gesteinsbrocken trafen weiterhin die Oberfläche. Ein Einschlag vor etwa 4,3 Milliarden Jahren war besonders groß, dabei entstand das Aitken-Becken. Darauf folgte ein Zeitraum mit schwerem Bombardement, der Hunderte Millionen Jahre dauerte. Dabei entstanden auf der ganzen Oberfläche große Becken, die sich in den nächsten Milliarden Jahren auf der erdzugewandten Seite mit Lava füllten. Diese kühlten schließlich zu den dunklen Meeren aus, die wir heute sehen. Die unablässigen Einschläge bildeten die vielen Krater, die wir heute sehen.

Erst im Laufe der letzten Milliarde an Jahren wurden es langsam ruhiger. Heute ist der ausgekühlte Mond, den wir kennen und lieben, so dunkel wie Kohle und zeigt der Erde immer die gleiche Seite. Wie der Mond nun genau entstand und warum sich nur auf der erdzugewandten Seite Mondmeere befinden, wird weiterhin erforscht.

Frühlingsbeginn: Heute sind Tag und Nacht auf der ganzen Erde gleich lang
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Die Größenordnung des Universums – interaktiv!

Credit und Rechte der Flash-Animation: Cary und Michael Huang

Wie sieht das Universum auf einer kleinen Skala aus? Oder im großen Maßstab? Die Menschheit entdeckt, dass das Universum in jeder Größenordnung, die erforscht wird, ein ganz anderer Ort ist. Zum Beispiel ist unseres Wissens jedes winzige Proton exakt gleich, doch jede riesige Galaxie ist anders. Oder – in vertrauteren Größenordnungen – eine für einen Menschen kleine Glastischoberfläche ist für eine Staubmilbe eine gewaltige, seltsam glatte Ebene, die möglicherweise von Zellbrocken übersät ist.

Nicht alle Skalenlängen sind gut erforscht. Was zum Beispiel mit den winzigen Tröpfchen geschieht, die beim Niesen ausgeworfen werden, wird noch erforscht. Das Wissen darüber kann nützlich sein, um die Ausbreitung von Krankheiten zu stoppen.

Diese interaktive Animation ist eine aktuelle Version des klassischen Videos Zehn hoch. Es bietet ein neues Fenster zu vielen bekannten Größenordnungen unseres Universums. Wenn ihr den Balken am unteren Rand schiebt, seht ihr eine Vielfalt an Größenordnungen. Ein Klick auf einzelne Objekte liefert Informationen darüber.

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Nachts über die Erde fliegen

Bildcredit: Gateway to Astronaut Photography, NASA; Zusammenstellung: Bitmeizer (YouTube); Musik: Freedom Fighters (Two Steps from Hell)

Viele Schätze sind zu sehen, wenn man nachts über die Erde fliegt. Eine Sammlung solcher visuellen Schätze wurde kürzlich auf der Internationalen Raumstation ISS gefilmt und stimmungsvoll vertont. Unten ziehen weiße Wolken, orangefarbene Stadtlichter, Blitze in Gewittern und dunkle, blaue Meere vorbei.

Am Horizont ist der goldene Schleier der dünnen Erdatmosphäre zu sehen, die im Lauf des Videos immer wieder von tanzenden Polarlichtern verziert wird. Der grüne Anteil der Polarlichter bleibt meist unter der Raumstation, doch die Station fliegt mitten durch die roten und violetten Polarlichtspitzen.

Die Solarpaneele der ISS ragen an den Rändern ins Bild. Die verheißungsvolle, näher rückende Lichtwelle am Ende jedes Abschnittes zeigt die Dämmerung der sonnenbeleuchteten Erdhälfte. Diese Dämmerung wiederholt sich alle 90 Minuten.

Quiz: Erkennt ihr einige der Landschaften?
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Bäume, Sterne, Polarlicht!

Videocredit und Videorechte: Christian Mülhauser; Musik: Elemental von Pulse Faction; Path of Stars von Jonathan Geer

Habt ihr schon einmal ein Polarlicht gesehen? Polarlichter sind jetzt wieder häufiger. Die Sonne war in den letzten vier Jahren ungewöhnlich ruhig, daher traten sehr wenige Polarlichter auf. In letzter Zeit wurde die Sonne jedoch wieder aktiver und präsentierte mehr Sonnenflecken, Sonnenfackeln und koronale Massenauswürfe.

Bei Sonnenaktivität wie dieser werden geladene Teilchen ins Sonnensystem geschleudert. Einige davon können Polarlichter auf der Erde auslösen. Vor zwei Wochen führte ein Sonnensturm zu der oben gezeigten Zeitrafferaufnahme malerischer Polarlichter hinter Bäumen vor den Sternen über Ravnastua, Skoganvarre und Lakselv in Norwegen.

Wenn energiereiche Teilchen zur Erde fallen und die Luftmoleküle hoch oben in der Erdatmosphäre anregen, dann fließen, schimmern und tanzen Schleier aus Polarlichtern, die meist grün sind. Noch ist das Sonnenmaximum nicht erreicht. Daher könnte es in den nächsten Jahren sogar noch bessere Gelegenheiten für spektakuläre Polarlichter geben.

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Zodiakallicht und falsche Dämmerung

Bildcredit und Bilrechte: Nilesh Vayada und Ajay Talwar (TWAN)

Ist es die Dämmerung oder eine falsche Dämmerung? Zu gewissen Zeiten des Jahres leuchtet der Horizont bei der aufgehenden Sonne ungewöhnlich früh. Dieses morgendliche Leuchten stammt nicht direkt von der Sonne. Es ist Sonnenlicht, das vom Staub zwischen den Planeten reflektiert wird. Das leuchtende Dreieck aus Licht wird als Zodiakallicht bezeichnet. Es kann eine Weile mit dem Sonnenaufgang verwechselt werden, man bezeichnet es daher als „falsche Dämmerung“.

Dieses Zeitfaffervideo zeigt zwei Ereignisse einer falschen Dämmerung, jedes dauert zirka fünf Stunden. Es wurde an der am höchsten gelegenen Sternwarte der Welt aufgenommen, dem Mount Saraswati in der Nähe von Hanle in Indien. Zeitweise leuchtet das aufgehende Zodiakaldreieck links sogar heller als die zentrale Scheibe unserer Milchstraße. Die Milchstraße ist das diagonale Band im Bildfeld, das sich von links nach rechts bewegt.

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