Ihre Beiträge sind uns willkommen! Schreiben Sie uns Ihre Fragen und Anregungen, Ihre Kritik oder Zustimmung. Wir veröffentlichen hier laufend Ihre aktuellen Zuschriften.
Liebe Redaktion, bei den diversen Artikeln zur Raumsonde BepiColombo ist immer die Rede, dass die Sonde durch mehrere Swing-by-Manöver die Geschwindigkeit reduziert, um letztlich in eine Umlaufbahn um den Merkur einschwenken zu können. Die Orbitalgeschwindigkeit von Merkur ist aber mit rund 47 km/s deutlich höher als die der Erde mit rund 30 km/s. Müsste die Sonde dann nicht eigentlich Geschwindigkeit erhöhen? Oder nimmt die Sonde tatsächlich durch die kleinere Umlaufbahn so viel Geschwindigkeit aufgrund der Drehimpulserhaltung auf, dass diese reduziert werden muss?
Stellungnahme der Redaktion
Herr Kindl haben mit seiner letzten Frage den Nagel auf den Kopf getroffen. Genau das ist die Antwort auf seine erste Frage! Wenn man auf einer elliptischen Bahn von "außen" kommt, dann hat man bei einem gegebenen minimalen Sonnenabstand (Fachausdruck: Periheldistanz) immer eine höhere Geschwindigkeit als ein Körper, der bei diesem Abstand auf einer kreisähnlichen Bahn umläuft. Und Drehimpulserhaltung ist in der Tat das Zauberwort.
Sehr geehrter Herr Weis, liebe SUW-Leserinnen und Leser, vielen Dank für die zahlreichen Antworten. Für den besseren Einsatz im Unterricht habe ich das Video der NASA entsprechend angepasst, sodass es, ensprechend der Umrechnung von NTSC (30fps) auf PAL (25 fps), nun 20% länger läuft. Mit 1,2m Fallhöhe und ca. 1,2s Fallzeit stimmt nun Galilieos Gesetz des Freien Falls wieder. Seltsam ist nur, dass im Originalvideo der Ton bzw. die Stimme des Astronauten David Scott in der gefühlt richtigen Geschwindigkeit läuft, auch synchron zum Video. Im durch die Videobearbeitung verlangsamten Film sprechen die Astronauten dadurch sehr langsam. Vielleicht mussten die Astronauten aber beim Funkverkehr auch langsamer sprechen, damit sie stets gut zu verstehen waren. Herzliche Grüße aus Dresden, Silvio Henker
Die Lösung dieses scheinbaren Paradoxons steht im Apollo 15 Lunar Surface Journals: Sowohl die angegebene Fallzeit als auch die angegebene Fallhöhe sind falsch, auch wenn sie auf den ersten Blick plausibel erscheinen! Die Wiedergabegeschwindigkeit ist hingegen korrekt und unverfälscht!
[AFJ Editor David Woods calls our attention to the following from the Apollo 15 Preliminary Science Report: "During the final minutes of the third extravehicular activity, a short demonstration experiment was conducted. A heavy object (a 1.32-kg aluminum geological hammer) and a light object (a 0.03-kg falcon feather) were released simultaneously from approximately the same height (approximately 1.6 m) and were allowed to fall to the surface. Within the accuracy of the simultaneous release, the objects were observed to undergo the same acceleration and strike the lunar surface simultaneously, which was a result predicted by well-established theory, but a result nonetheless reassuring considering both the number of viewers that witnessed the experiment and the fact that the homeward journey was based critically on the validity of the particular theory being tested."]
[Two of the numbers given in this experiment description have been called into question.]
[Journal Contributor Andrea Sondag notes that the given weight (0.03 kg = 30 g) for the feather is much too large. She contacted an ornithology club in Bayern, Germany, who introduced her to Hermann Rank, the owner of an extensive collection of falcon feathers. "He choose a primary flight feather (H7) of a female gyrfalcon (Falco rusticolus) which fits the Apollo 15 feather best, and measured it for us: length, 31.5 cm; weight, 1.19 g."]
[Journal Contributor Joonas Helminen notes that the stated height - 1.6 meters - from which the hammer and feather were dropped is in error. Although the important part of the experiment is the fact that these two objects of very different weight experienced the same motion, for completeness we offer the following. If we concentrate on the hammer, Helminen has stepped through the mpeg clip and finds that the time between Dave's release of the hammer and its impact is 36 frames. The framing rate is 30 frames per second, giving a fall time of 1.2 seconds. We have three separate estimates of the height. Helminen estimates the height as 120 cm and writes, "My estimation was simply from thinking how far you would bend forward with the PLSS on your back and from noticing how Dave did not hold his arms straight out parallel to the ground. I am just below 180cm tall and, when put myself in the same posture, 120 cm was a close estimate of the height of the bottom of the hammer head." An independent estimate is provided by the known length of the hammer, which is 39 cm. By noting the point on the ground where the hammer hits, a measurement can be made on the image of the initial height of 2.9 hammer lengths or 113 cm. A final estimate can be calulated knowing that the distance a dropped object falls is 0.5*acceleration multiplied by the square of the time in free fall. Gravity at the lunar surface is 163 cm/sec/sec. After falling for 1.2 seconds, a dropped object will have travelled 117 cm.]
zu Ihrer Frage in SuW 8/2021, S. 7 bzgl. der Fallbeschleunigung auf dem Mond finde ich nach einigen Überlegungen und Suchen im Netz folgende Lösungsmöglichkeit:
- Die Astronauten haben eine Körpergröße von unter 1,83m gemäß damaligen Vorgaben. An mir selbst nach Betrachten des Videos ausgetestet (ich bin 1,76m groß), komme ich auf eine Fallhöhe von nur etwa 1,2m - zumindest sind die 1,6 m m.E. deutlich zu hoch angesetzt. Da Herr Scott die Beine nich ganz gerade zu haben scheint, sind auch 1,1m sicher nicht zu niedrig angesetzt. - Die Bildwiederholrate der damals verwendeten Kamera (NTSC) beträgt 30 Vollbilder pro Sekunde im Schwarzweißmodus (29,97 bei Farbe - ich denke, man kann bedenkenlos mit 30 rechnen). Das Video scheint etwas zu schnell abzuspielen. - Es sind ca. 37 frames vom Loslassen der beiden Objekte bis zum Auftreffen auf die Mondoberfläche.
Nimmt man diese Werte, dann kommt man zumindest deutlich näher an den theoretisch richtigen Wert, ich komme auf Werte zwischen 1,78 m/s² bei 1,1m und 1,94 m/s² bei 1,2m Fallhöhe. Ein Unterschied von einem Frame schlägt sich später zu ca. 0,05 m/s² im Ergebnis nieder, ein Unterschied von 10 cm in der Höhe macht ca. 0,16 m/s² aus. Insgesamt kommt man mit obigen Werten unter Berücksichtigung der richtigen Bildwiederholrate zu vernünftigen Werten.
Liebe Redaktion, In SuW 8/2021, S. 7 wundert sich Silvio Henker über ein falsches Rechenergebnis seiner Schulklasse zur Fallbeschleunigung auf dem Mond. Nachfolgend der Link zu einem Beitrag, in dem Fallzeit und Höhe sehr gut erklärt werden: https://www.flippingphysics.com/apollo-15-feather-and-hammer-drop.html Die Fallhöhe ist mit 1,2m anzusetzen, nicht mit 1,6m. Und die Analyse der Bildsequenz führt zu einer Fallzeit von 1,2 Sekunden, nicht 0,9 Sekunden. Mit diesen Ausgangswerten kommt dann auch die bekannte Mondgravitation heraus.
Liebe Grüße
Stellungnahme der Redaktion
Vielen Dank. In der Tat ergibt das Video damit den richtigen Wert, wenn man die NTSC-Bildfrequenz von 30/Sekunde verwendet und dann die Frames einzeln abzählt.
Bezugnehmend auf verschiedene Beiträge zu diesem Thema (z.B. SuW 11/2020) habe ich folgende Frage. Die bisherige zeitliche Entwicklung des Weltalls ist offenbar im Prinzip bekannt, und es gibt dazu grafische Darstellungen. Diese stehen m.E. in direktem Zusammenhang mit dem zeitlichen Verlauf der Hubble-Konstanten. Liegen für die bisherige Entwicklung dieser "Konstanten" einzelne astronomische Messwerte über der Zeit vor, oder gibt es für deren Verlauf sogar eine mathematische Näherungsfunktion, z.B. eine modifizierte Exponential-Funktion o.ä.? Eine exakte Funktion kann es sicher (noch) nicht geben, weil der heutige Wert der Hubblekonstanten ja noch gar nicht exakt bekannt ist.
Stellungnahme der Redaktion
Für den bisherigen Verlauf der Hubble-Konstanten gibt es keine einzelnen Messwerte zu verschiedenen Zeiten. Das kann es auch nicht geben, denn sie kann stets nur in der Gegenwart (bzw. in der sehr nahen Vergangenheit) gemessen werden. Die genannten grafischen Darstellungen sind Weltmodelle, die aus der gegenwärtigen Messung und anderen Beobachtungsbefunden (z.B. der Mikrowellen-Hintergrundstrahlung, der kosmischen Helium-Häufigkeit, der Helligkeit von Supernovae als Funktion der Rotverschiebung usw.) mittels der Allgemeinen Relativitätstheorie abgeleitet werden. Dennoch ist der Verlauf wohl ganz gut bekannt. Die Unsicherheit, auf die sich Herr Michaelis in seinem letzten Satz beziehen, beträgt nur noch wenige Prozent. Das wuerde man in einer der typischen Grafiken gar nicht erkennen. Was diese Grafiken darstellen, das sind in der Tat mathematische Näherungsfunktionen, die aber wegen des unterschiedlichen Verhaltens der verschiedenen Komponenten des Universums (Licht, Neutrinos, Atome, Dunkle Materie, Dunkle Energie) ziemlich kompliziert sind.
Generell hat die Hubble-Konstante seit dem Ende der aus guten Gruenden vermuteten kosmischen Inflation, also seit einem Weltalter von weit unter einer Billionstel Sekunde, stets abgenommen. Und sie wird auch jedenfalls in den nächsten paar Milliarden Jahren weiter abnehmen. Danach kann sie - je nach den bisher unbekannten Eigenschaften der Dunklen Energie - eventuell konstant werden.
Danke für den interessanten Artikel über das Trappist1-System! Ich finde allerdings die Grafik/Tabelle zur Dichte der Trappist1-Planeten auf Seite 31 irreführend. Im Text wird die Abweichung der Dichte der Trappist1-Planeten auf weniger als 3 Prozent beziffert. In der Grafik sieht das auch so aus, allerdings nicht in der Tabelle. Schaut man sich das Original der Grafik an (https://www.jpl.nasa.gov/images/comparison-of-trappist-1-to-the-solar-system), steht dort an der Ordinate die "uncompressed density". In der Tabelle ist die mittlere Dichte (Masse/Radius) angegeben. Auf diesen Unterschied wird jedoch nicht hingewiesen.
Stellungnahme der Redaktion
Vielen Dank für den Hinweis. Ein entsprechender Hinweis auf diese Diskrepanz von einem anderen Leser wird mitsamt einer Antwort der Autorin (mit gleicher Erklärung wie hier von Herr Scharbert) im Augustheft auf der Leserbriefseite erscheinen.
Für einen langjährigen Leser von S+W war "Die wahren Farben der Sterne" eine interessante, persöhnlich anschauliche, Perspektive auf das bekannte HR-System der Stern-Größen- und Altersklassifikation. Ein wahrer Lesegenuss. Dabei kam mir im Zusammenhang mit Wega folgender Gedanke: da dieser schnell rotiert und abgeplattet ist, sind Wega's Pole viel heißer (und haben sicher viel schnellere Sternwinde dort; analog zu den Ergebnissen der Ulysses-Mission um die Pole der Sonne) als desse Äquator. Da Sterne anhand ihrer Farbtemperatur in das HR-Diagramm eingestellt werden, müsste man zur genauen Einstufung die Orientierung der stellaren Rotationsachse messen, die Rotationsgeschwindigkeit kennen und entsprechend der Abplattung auf "Äquatoriale-Standardwerte" korrigieren! Wird solches schon gemacht?
Stellungnahme der Redaktion
Herr Marek sieht das vollkommen richtig. Aber dennoch wird das im allgemeinen nicht gemacht, denn es ist normalerweise ein riesiger Aufwand, die Rotationsachse eines Sterns d.h. ihre Lage relativ zur Sichtlinie festzustellen. Für viele Zwecke ist dieser Aufwand allerdings auch nicht nötig. Bei nicht extrem rotierenden Sternen - der großen Mehrheit! - liegen die Unterschiede im Bereich von max. 10 Prozent der Helligkeit und ein Prozent der Temperatur. Das geht i.a. in der Unsicherheit der Entfernung unter.
Dieser Aufwand (und oft die vollkommene Unmöglichkeit), die Achslage zu bestimmen ist auch der Grund dafür, dass in Sternkatalogen fast immer nicht die Rotationsgeschwindigkeit, sondern nur ihr Produkt mit dem Sinus des Neigungswinkels (v sin i) angegeben wird.
Liebes Sterne-und-Weltraum-Team, ich habe besonders in der aktuellen Ausgabe (5/2021) viele Artikel mit besonders großer Freude gelesen. Es sind dies vornehmlich die Artikel "Von wo könnten Aliens die Erde aufspüren?", "Die wahren Farben der Sterne", "Staub in allen Ecken" und "Earth Attacks". Alle Artikel sind nicht nur wie üblich informativ, sondern auch launig und mit einem kleinen Augenzwinkern geschrieben, das mir persönlich sehr viel Spaß bereitet hat. Ein großes Lob an die Autor*innen. Ich finde allerdings auch, dass die Rezension von Avi Loebs Buch "Ausserirdisch" (sic.) zu sehr ins Persönliche gegangen ist. Fachlich sicherlich begründet sollte ein(e) Rezensent(in) dennoch einen gewissen persönlichen Abstand wahren. (Ich empfehle in diesem Zusammenhang den Abschlussmonolog von Anton Ego im Disney-Film Ratatouille, in dem die Bedeutung einer Kritik ins rechte Licht gerückt wird.)
Passend zur astronomischen Bildung im Physikunterricht habe ich heute mit meinen Schülerinnen und Schülern den Freien Fall und die Auswirkung des Luftwiderstandes darauf untersucht. Dazu zeigte ich auch das "Hammer-Feather Drop Experiment", das am Ende der Apollo 15 Mission durchgeführt wurde - beide Körper fallen im Vakuum gleich schnell zu Boden. Sie fallen im Video sichtbar langsamer als auf der Erde und ein Schüler machte den Vorschlag, mit Hilfe des Videos den Ortsfaktor auf dem Mond zu bestimmen. Wir schätzten die Höhe, ebenso wie die NASA, auf 1,6 m und bestimmten die Fallzeit mit ca. 0,9 Sekunden. Mit g=2s/t² bestimmten wir damit einen Ortsfaktor von 3,95 m/s², was deutlich über dem bekannten Wert von 1,62 m/s² liegt. Die Abweichung ist nicht durch Messfehler zu erklären. Hammer und Feder müssten aus der beobachteten Höhe ca. 1,4 Sekunden lang fallen. Was haben wir übersehen? Läuft das Video etwa zu schnell ab? Das Video wird von der NASA hier bereitgestellt: nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/lunar/apollo_15_feather_drop.html
22.03.2021, Dr. Helmut Tributsch, Gleisdorf Österreich
Es gibt eine neue Publikation (2021) mit dem Titel: „Zeitneutralität der Naturgesetze in Frage gestellt. Zeit ist keine Illusion, sondern fortlaufender energiegetriebener Informationsverlust“. (“Time neutrality of natural laws challenged. Time is not an illusion but energy-driven ongoing information loss” Journal of Modern Physics, 12, 300-327. doi: 10.4236/jmp.2021.123023. https://www.scirp.org/journal/paperinformation.aspx?paperid=107438 )
Sie enthält zwei Beweise gegen die Zeitneutralität der Naturgesetze (auf die Carlo Rovelli und wichtige Physiktheorien aufbauen), findet, dass eine dynamische Energie die Zeit antreibt, und leitet damit erstmals die thermodynamischen Gesetze von fundamentalen Prinzipien her. Die Philosophen und rational denkenden Menschen, die immer mit einer fortlaufenden, historischen Zeit argumentierten, würden Recht behalten. Die Debatte über die Zeit ist also noch nicht zu Ende.
Brauchen wir Astronomie an allgemeinbildenden Schulen? Ja, aber nicht als eigenes Schulfach. Das ist meine Meinung nach 57 Jahren Begeisterung für die Astronomie und knapp 40 Jahren Lehrtätigkeit als Physiklehrer an einem Gymnasium in Schleswig-Holstein. Warum?
Der verbindliche Teil des fachgebundenen Schulunterrichts bis zum Ende der Schulpflicht soll nach meinem Verständnis bewirken, dass junge Menschen Lebenssituationen aller Art bewältigen können. Dazu soll er ihnen geeignete Kenntnisse, Fähigkeiten und Werte vermitteln, damit sie verantwortungsvoll agieren und die Folgen ihres Handelns lokal und global, kurz- und langfristig einschätzen und steuern können. Ziel muss dabei sein, die Bedingungen für das Leben auf der Oberfläche des Planeten Erde insgesamt zu optimieren und drängende aktuelle Probleme der Menschen zu lösen. Seien wir doch ehrlich: Dazu kann die Astronomie, so faszinierend sie für uns auch sein mag, leider nur einen minimalen Beitrag leisten und den können Lehrkräfte in Schulfächern wie Geografie und Physik auch ohne astronomische Spezialausbildung leicht vermitteln.
Allerdings sollte die Astronomie oder besser die Astrophysik als Teil unserer Kultur durchaus den unverbindlichen Teil des Schulunterrichts bereichern. Wahlkurse der Sekundarstufe I bieten sich dafür an, auch wählbare Physikkurse der Sekundarstufe II. Besonders geeignet sind jedoch Organisationsformen außerhalb der Klassen- und Kursverbände, auch schulübergreifend, zum Beispiel Arbeitsgemeinschaften, Arbeitsgruppen in Projektwochen oder Kurse der Begabtenförderung. Sie alle bieten den riesigen Vorteil, dass sich die Gruppen auch abends und nachts treffen können. So sind astronomische Beobachtungen und sogar messendes und experimentelles Arbeiten möglich. Modelle, Ausstellungen und Wettbewerbsbeiträge können entstehen und in der Schulöffentlichkeit für die Astronomie werben.
Schülerinnen und Schüler bringen dabei ihre speziellen Interessen und Fähigkeiten ein, sie lernen jahrgangsübergreifend voneinander, es gibt keinen Druck durch die Vorschriften eines Lehrplans und Noten werden auch nicht erteilt. Das sind ideale Bedingungen für ein selbstbestimmtes, individualisiertes und erfolgreiches Lernen auf hohem Niveau und bereitet auch der betreuenden Lehrkraft viel Freude.
Mit solchen Angeboten von wenigen speziell interessierten und engagierten Lehrkräfte erreicht man natürlich immer nur wenige Schülerinnen und Schüler. Aber würden wir dagegen alle jugendlichen zwingen, sich mit astronomischen Sachverhalten zu befassen, die kaum nachvollziehbare Auswirkungen auf ihren Alltag haben, so würden wir vielleicht das Gegenteil dessen bewirken, was wir wollen. Und vergessen wir nicht: Astronomische Bildung für Jugendliche findet auch außerhalb der Schule statt, in Volkshochschulen, Volkssternwarten, Planetarien, durch gute Zeitschriften, Bücher, Vorträge und andere Medien oder durch Veranstaltungen wie den Tag der Astronomie.
Brauchen wir also wirklich ein spezielles Schulfach Astronomie mit speziell ausgebildeten Lehrern?
Lieber Herr Clausnitzer, liebe Redaktion von Sterne und Weltraum, ich freue mich, dass unsere veröffentlichten Leserbriefe einen wichtigen Beitrag zur Wahrnehmung der Schulastronomie in der Öffentlichkeit leisten können. Seit Jahren engagieren Sie, lieber Herr Clausnitzer, sich beispielhaft für die astronomische Bildung. Das schätze ich sehr. Daher war es auch keinesfalls meine Absicht, Ihren offenen Brief an die Ministerpräsidenten zu zerreden. Ich stimme der Forderung nach einem zweistündigen Unterrichtsfach Astronomie in der Klassenstufe 9 oder 10 im Sinne der Allgemeinbildung bedingungslos zu. Seit Jahrhunderten hilft uns die Astronomie dabei, unsere Welt zu verstehen, Erkenntnisse zu erweitern und unseren Platz im Universum immer wieder neu zu interpretieren. Dieser Erkenntnisgewinn erfordert immer mehr Aufwand und damit auch finanzielle Ressourcen. Einerseits werden diese inzwischen von privaten Raumfahrtunternehmen aufgebracht, andererseits natürlich auch Steuergelder eingesetzt. Immer mehr Nationen erforschen erfolgreich den Weltraum, Ziele wie Mars und Mond sind aktueller denn je. Die Allgemeinheit wird stets davon profitieren und kann zunehmend daran teilnehmen. An dieser Stelle möchte ich die Arbeit von Alexander Gerst würdigen. Er hat durch seine sympathische Art und den medialen Einsatz große Begeisterung in allen Altersgruppen für die Raumfahrt hervorgerufen und mir aktuelle Inhalte für so manche Physik- oder Geographiestunde geschenkt. Auch die äußerst erfolgreiche und spektakuläre Landung des Rovers Perseverance auf dem Mars im Februar 2021 hat medial Eindruck hinterlassen – die Landung aus mehreren Kameraperspektiven auf dem roten Planeten ist wirklich sehenswert. Ganz nebenbei: Die verbesserte Landegenauigkeit ließ sich prima in Form eines experimentellen Wettbewerbes zum waagerechten Wurf in den Physikunterricht der 11. Klasse einbauen – natürlich stark vereinfacht. Und genau hier liegen die Grenzen der astronomischen Möglichkeiten im sächsischen Lehrplan. Als Lehrer eines naturwissenschaftlichen Faches kann man die Astronomie einbauen, muss aber dann an anderen Stellen kürzen, von den 18 in der 10. Klasse vorgesehenen Physikstunden abgesehen. Das gelingt nur punktuell und oberflächlich. Des Weiteren sind die astronomischen Kenntnisse der meisten Lehrkräfte begrenzt, da sie keine fachdidaktische Ausbildung haben. Auf fakultatives Engagement angewiesen, kann so keine flächenhafte astronomische Grundbildung unserer Schülerinnen und Schüler sichergestellt werden. Trotzdem möchte ich alle Lehrerinnen und Lehrer erneut dazu ermutigen, astronomische Beispiele und aktuelle Ereignisse in ihren Unterricht einzubauen und im Rahmen von Projekten oder dem fächerverbindenden Unterricht zu nutzen. Welche Möglichkeiten gibt es nun, diesem Dilemma zu entfliehen? Die Zeit für eine Diskussion zur Wiedereinführung des Schulfaches Astronomie in den Bundesländern ist denke ich reif, der offene Brief daher richtig und wichtig. Zeitgleich sollte auch an die fachdidaktische Ausbildung der Physiklehrer gedacht werden. An der TU-Dresden ist eine Einführung in die Astronomie im 5. und 6. Semester enthalten. Damit wurde zumindest auf die integrierten Lehrplaninhalte in Physik reagiert. Wie tiefgehend diese Kurse sind, entzieht sich jedoch meiner Kenntnis. Sollte das Schulfach Astronomie wieder eingeführt werden, müssen dafür ja genügend Lehrkräfte verfügbar sein. Vielleicht können ja aber auch Schüler- und Elternvertretungen die Entwicklung unterstützen. Auch die Fachkonferenzen der Physiklehrer können tätig werden. In schulinternen Fortbildungen können astronomisch versierte Lehrkräfte ihren Kolleginnen und Kollegen notwendiges Fachwissen vermitteln. Ich selbst habe diese schon an unserer Schule durchgeführt und es haben nicht nur PhysiklehrerInnen daran teilgenommen. Gibt es eigentlich schon Reaktionen auf den offenen Brief seitens der Bildungspolitik? Ich freue mich auf weitere Diskussionsbeiträge! Silvio Henker, Sportgymnasium Dresden
Als Abonnent von Sterne-und-Weltraum, ehemaliger Lehrer und Hobbyastronom möchte ich eine Anregung für eine Rubrik geben: Zukunftsromane-Science-und-Fiction mit astronomischem Bezug. Hintergrund: 1. Ein kluger Kopf hat mal bemerkt, dass unsere Welt einem Tanker gleicht, der mit Vollgas durchs Meer rauscht - und keiner steht auf der Brücke und denkt darüber nach, wohin die Reise gehen soll ... 2. Als ehemaliger Physik- und Mathematiklehrer habe ich ja meine Schüler*innen für die nächsten 30 Jahre ausgebildet - aber niemand konnte mir sagen, für welche Zukunft ... 3. Für solche Themen ist eigentlich die geistige "Elite" zuständig, die "Dichter und Denker", die Philosophen - und die oft gut informierten Autoren von Zukunftsromanen bzw. Zukunftsfilmen. Geprägt von guten Roman z.B. von Stanislaw Lem habe ich diese immer gerne gelesen und angesehen. Natürlich ist nicht allein die Astronomie für unsere Zukunft zuständig, aber gerade dieser High-Tech-Bereich beeinflusst unser Weltbild und unser Denken über die Zukunft fundamental! 4. Ich trenne dabei den wissenschaftsnahen astronomischen Zukunftsroman streng von klassischer "Science-Fiction", die meist nur Weltraum-Märchen oder Fantasy a la "Star Wars" darstellt, "Laserschwert statt Zauberstab" ... 5. Es gibt im deutschen Sprachraum nur die Zeitschrift "diezukunft", die sich dieser Literatur bzw. diesem Filmgenre widmet, und die die Leser berät, aber leider auch den ganzen Fantasy-Kram enthält ...
Daher möchte ich anregen, regelmäßige wissenschaftsnahe Zukunfts-Filme und -Bücher mit in Ihre Rubriken aufzunehmen: Als Beispiele "Der Marsianer", "die drei Sonnen", evtl. die sehr beliebte Buchreihe "The Expanse". Oder auch die wichtige Bedeutung von "Frau im Mond". Dabei können z.B. die Inhalte mit dem heutigen Wissenschaftsstand abgeglichen werden, mögliche Zukunftspfade vorgestellt werden und - endlich - gute und schlechte Zukunftliteratur und -Filme verglichen und beurteilt werden. Ich habe z.B. fast alle SciFi-Filme zu Asteroideneinschlägen auf der Erde gesehen - der einzige korrekte Film dazu ist ist "Deep Impact" (den ich regelmäßig im Unterricht vorgestellt und durchgerechnet habe - eine Schülerin hat mit Jahre später gestanden, dass dies die beeindruckendsten Schulstunden ihrer Schulzeit gewesen sei). Im Zeitalter der Computersimulationen in der Astronomie liegen solche zu Spielfilmen erweiterten Simulationen nicht weit entfernt. Dazu könnten erweiterte Themen kommen wie z.B. die Rolle und Beziehung von Religion und astronomische Wissenschaft heute und in Zukunft und in der Zukunftsliteratur; oder die zunehmende Wichtigkeit von KI im Weltraum wie in "Odyssee" ...
Ich könnte mir vorstellen, dass eine solche Rubrik, als Erweiterung der bisherigen Buchrezensionen oft "trockener" Bücher, die Bedeutung und Akzeptanz von Astronomie stärkt und die Sichtweise verstärkt, wie wichtig diese Wissenschaft für unsere Zukunft ist.
Stellungnahme der Redaktion
Sehr geehrter Herr Bolter,
vielen Dank für Ihre Zuschrift und die Anregung zu einer neuen SuW-Rubrik.
Ich bin grundsätzlich ganz Ihrer Meinung. Wie Sie vielleicht wissen, bin ich dem Thema Sciencefiction sehr zugetan und habe einige Filme sowie Serien in meinem Buch "Die Wissenschaft schlägt zurück" (2019) und auch auf dem YouTube-Kanal "Urknall, Weltall und das Leben" besprochen. In der inzwischen eingestellten Zeitschrift "Abenteuer Astronomie" betreute ich die Kolumne "Fakt und Fiktion". Ich bin aus persönlicher Erfahrung überzeugt, dass gerade bei Schülerinnen und Schülern diese Form der Vermittlung naturwissenschaftlicher Konzepte ein sehr guter Zugang ist.
In der SuW-Rubrik "Neu erschienen" wurden auch schon "Grenzgänger" besprochen, nämlich Bücher, die in irgendeiner Form mit Sciencefiction zusammenhängen. Natürlich hatte ich auch schon darüber nachgedacht, die Sciencefiction in SuW mehr zum Zuge kommen zu lassen und ihr zum Beispiel in Form einer Kolumne wissenschaftlich auf den Grund zu gehen.
Das ist allerdings nicht so einfach, weil ich diesen Platz im Heft schaffen müsste, sprich eine andere Rubrik müsste weichen oder gekürzt werden. Gelegentlich haben wir die Möglichkeit solche Änderungen vorzunehmen – aktuell sehe ich diese jedoch nicht, bleibe aber offen dafür. Auch ein Einzelartikel zum Thema ist denkbar.
Gibt es Doppelsternsysteme, die man als Hobbyastronom beobachten kann, und bei denen man über einen gewissen Zeitraum auch die Bewegung eines oder beider Partner beobachten kann?
Solch ein Paar müsste entsprechend hell sein, eine Umlaufzeit von Monaten oder wenigen Jahren haben, der Abstand müsste groß genug sein, um beide Partner getrennt abbilden zu können, und die Bahnebene sollte im Idealfall geneigt sein, um eine Draufsicht zu ermöglichen. Zudem wäre es aus meiner Sicht ideal, wenn das System von der Nordhalbkugel sichtbar wäre.
Ich habe im Internet keine brauchbare Aufstellung dazu gefunden. Können sie mir weiterhelfen?
Stellungnahme der Redaktion
Ja es gibt einige wenige Doppelsterne, die man einem kleinen Teleskop noch trennen kann, und bei denen über die Jahre eine Bewegung erkennbar ist. Hierzu möchte ich auf den Artikel "Doppelsterne am Frühlingshimmel" in SuW 4/2018 verweisen. Dort werden die beiden Systeme gamma Virginis und xi Ursae Majoris vorgestellt, die jetzt im anbrechenden Frühling gut beobachtbar sind.
Raumsonden zu inneren Planeten. Warum abbremsen?
27.07.2021, Manfred Kindlbei den diversen Artikeln zur Raumsonde BepiColombo ist immer die Rede, dass die Sonde durch mehrere Swing-by-Manöver die Geschwindigkeit reduziert, um letztlich in eine Umlaufbahn um den Merkur einschwenken zu können.
Die Orbitalgeschwindigkeit von Merkur ist aber mit rund 47 km/s deutlich höher als die der Erde mit rund 30 km/s. Müsste die Sonde dann nicht eigentlich Geschwindigkeit erhöhen? Oder nimmt die Sonde tatsächlich durch die kleinere Umlaufbahn so viel Geschwindigkeit aufgrund der Drehimpulserhaltung auf, dass diese reduziert werden muss?
Herr Kindl haben mit seiner letzten Frage den Nagel auf den Kopf getroffen. Genau das ist die Antwort auf seine erste Frage! Wenn man auf einer elliptischen Bahn von "außen" kommt, dann hat man bei einem gegebenen minimalen Sonnenabstand (Fachausdruck: Periheldistanz) immer eine höhere Geschwindigkeit als ein Körper, der bei diesem Abstand auf einer kreisähnlichen Bahn umläuft. Und Drehimpulserhaltung ist in der Tat das Zauberwort.
U. Bastian
Anmerkung zum Leserbrief vom 08.07.2021
11.07.2021, Silvio Henkervielen Dank für die zahlreichen Antworten. Für den besseren Einsatz im Unterricht habe ich das Video der NASA entsprechend angepasst, sodass es, ensprechend der Umrechnung von NTSC (30fps) auf PAL (25 fps), nun 20% länger läuft. Mit 1,2m Fallhöhe und ca. 1,2s Fallzeit stimmt nun Galilieos Gesetz des Freien Falls wieder. Seltsam ist nur, dass im Originalvideo der Ton bzw. die Stimme des Astronauten David Scott in der gefühlt richtigen Geschwindigkeit läuft, auch synchron zum Video. Im durch die Videobearbeitung verlangsamten Film sprechen die Astronauten dadurch sehr langsam. Vielleicht mussten die Astronauten aber beim Funkverkehr auch langsamer sprechen, damit sie stets gut zu verstehen waren.
Herzliche Grüße aus Dresden,
Silvio Henker
APOLLO 15 UND DIE FALLBESCHLEUNIGUNG AUF DEM MOND - EINE ÜBERLEGUNG FÜR DEN ASTRONOMIE- UND PHYSIKUNTERRICHT
11.07.2021, Roger LeifertSowohl die angegebene Fallzeit als auch die angegebene Fallhöhe sind falsch, auch wenn sie auf den ersten Blick plausibel erscheinen!
Die Wiedergabegeschwindigkeit ist hingegen korrekt und unverfälscht!
https://history.nasa.gov/alsj/a15/a15.clsout3.html#1672243 (ganz am Ende des Eintrags zu Zeitindex 167:22:58 (Mission Elpsed Time)
[AFJ Editor David Woods calls our attention to the following from the Apollo 15 Preliminary Science Report: "During the final minutes of the third extravehicular activity, a short demonstration experiment was conducted. A heavy object (a 1.32-kg aluminum geological hammer) and a light object (a 0.03-kg falcon feather) were released simultaneously from approximately the same height (approximately 1.6 m) and were allowed to fall to the surface. Within the accuracy of the simultaneous release, the objects were observed to undergo the same acceleration and strike the lunar surface simultaneously, which was a result predicted by well-established theory, but a result nonetheless reassuring considering both the number of viewers that witnessed the experiment and the fact that the homeward journey was based critically on the validity of the particular theory being tested."]
[Two of the numbers given in this experiment description have been called into question.]
[Journal Contributor Andrea Sondag notes that the given weight (0.03 kg = 30 g) for the feather is much too large. She contacted an ornithology club in Bayern, Germany, who introduced her to Hermann Rank, the owner of an extensive collection of falcon feathers. "He choose a primary flight feather (H7) of a female gyrfalcon (Falco rusticolus) which fits the Apollo 15 feather best, and measured it for us: length, 31.5 cm; weight, 1.19 g."]
[Journal Contributor Joonas Helminen notes that the stated height - 1.6 meters - from which the hammer and feather were dropped is in error. Although the important part of the experiment is the fact that these two objects of very different weight experienced the same motion, for completeness we offer the following. If we concentrate on the hammer, Helminen has stepped through the mpeg clip and finds that the time between Dave's release of the hammer and its impact is 36 frames. The framing rate is 30 frames per second, giving a fall time of 1.2 seconds. We have three separate estimates of the height. Helminen estimates the height as 120 cm and writes, "My estimation was simply from thinking how far you would bend forward with the PLSS on your back and from noticing how Dave did not hold his arms straight out parallel to the ground. I am just below 180cm tall and, when put myself in the same posture, 120 cm was a close estimate of the height of the bottom of the hammer head." An independent estimate is provided by the known length of the hammer, which is 39 cm. By noting the point on the ground where the hammer hits, a measurement can be made on the image of the initial height of 2.9 hammer lengths or 113 cm. A final estimate can be calulated knowing that the distance a dropped object falls is 0.5*acceleration multiplied by the square of the time in free fall. Gravity at the lunar surface is 163 cm/sec/sec. After falling for 1.2 seconds, a dropped object will have travelled 117 cm.]
APOLLO 15 UND DIE FALLBESCHLEUNIGUNG AUF DEM MOND - EINE ÜBERLEGUNG FÜR DEN ASTRONOMIE- UND PHYSIKUNTERRICHT
08.07.2021, Christian Weiszu Ihrer Frage in SuW 8/2021, S. 7 bzgl. der Fallbeschleunigung auf dem Mond finde ich nach einigen Überlegungen und Suchen im Netz folgende Lösungsmöglichkeit:
- Die Astronauten haben eine Körpergröße von unter 1,83m gemäß damaligen Vorgaben. An mir selbst nach Betrachten des Videos ausgetestet (ich bin 1,76m groß), komme ich auf eine Fallhöhe von nur etwa 1,2m - zumindest sind die 1,6 m m.E. deutlich zu hoch angesetzt. Da Herr Scott die Beine nich ganz gerade zu haben scheint, sind auch 1,1m sicher nicht zu niedrig angesetzt.
- Die Bildwiederholrate der damals verwendeten Kamera (NTSC) beträgt 30 Vollbilder pro Sekunde im Schwarzweißmodus (29,97 bei Farbe - ich denke, man kann bedenkenlos mit 30 rechnen). Das Video scheint etwas zu schnell abzuspielen.
- Es sind ca. 37 frames vom Loslassen der beiden Objekte bis zum Auftreffen auf die Mondoberfläche.
Nimmt man diese Werte, dann kommt man zumindest deutlich näher an den theoretisch richtigen Wert, ich komme auf Werte zwischen 1,78 m/s² bei 1,1m und 1,94 m/s² bei 1,2m Fallhöhe. Ein Unterschied von einem Frame schlägt sich später zu ca. 0,05 m/s² im Ergebnis nieder, ein Unterschied von 10 cm in der Höhe macht ca. 0,16 m/s² aus. Insgesamt kommt man mit obigen Werten unter Berücksichtigung der richtigen Bildwiederholrate zu vernünftigen Werten.
Freundliche Grüße aus dem Allgäu
Christian Weis
Apollo 15 und die Fallbeschleunigung auf dem Mond - Es passt
07.07.2021, Georg ZemanekIn SuW 8/2021, S. 7 wundert sich Silvio Henker über ein falsches Rechenergebnis seiner Schulklasse zur Fallbeschleunigung auf dem Mond. Nachfolgend der Link zu einem Beitrag, in dem Fallzeit und Höhe sehr gut erklärt werden: https://www.flippingphysics.com/apollo-15-feather-and-hammer-drop.html
Die Fallhöhe ist mit 1,2m anzusetzen, nicht mit 1,6m. Und die Analyse der Bildsequenz führt zu einer Fallzeit von 1,2 Sekunden, nicht 0,9 Sekunden. Mit diesen Ausgangswerten kommt dann auch die bekannte Mondgravitation heraus.
Liebe Grüße
Vielen Dank. In der Tat ergibt das Video damit den richtigen Wert, wenn man die NTSC-Bildfrequenz von 30/Sekunde verwendet und dann die Frames einzeln abzählt.
Silvio Henker, Dresden
Bisheriger zeitlicher Verlauf der Hubble-Konstanten
13.06.2021, Harald MichaelisFür den bisherigen Verlauf der Hubble-Konstanten gibt es keine einzelnen Messwerte zu verschiedenen Zeiten. Das kann es auch nicht geben, denn sie kann stets nur in der Gegenwart (bzw. in der sehr nahen Vergangenheit) gemessen werden. Die genannten grafischen Darstellungen sind Weltmodelle, die aus der gegenwärtigen Messung und anderen Beobachtungsbefunden (z.B. der Mikrowellen-Hintergrundstrahlung, der kosmischen Helium-Häufigkeit, der Helligkeit von Supernovae als Funktion der Rotverschiebung usw.) mittels der Allgemeinen Relativitätstheorie abgeleitet werden. Dennoch ist der Verlauf wohl ganz gut bekannt. Die Unsicherheit, auf die sich Herr Michaelis in seinem letzten Satz beziehen, beträgt nur noch wenige Prozent. Das wuerde man in einer der typischen Grafiken gar nicht erkennen. Was diese Grafiken darstellen, das sind in der Tat mathematische Näherungsfunktionen, die aber wegen des unterschiedlichen Verhaltens der verschiedenen Komponenten des Universums (Licht, Neutrinos, Atome, Dunkle Materie, Dunkle Energie) ziemlich kompliziert sind.
Generell hat die Hubble-Konstante seit dem Ende der aus guten Gruenden vermuteten kosmischen Inflation, also seit einem Weltalter von weit unter einer Billionstel Sekunde, stets abgenommen. Und sie wird auch jedenfalls in den nächsten paar Milliarden Jahren weiter abnehmen. Danach kann sie - je nach den bisher unbekannten Eigenschaften der Dunklen Energie - eventuell konstant werden.
Ulrich Bastian
Dichteangabe im Artikel zu Trappist1 (SuW 6/21)
02.06.2021, Bernd Scharbert, DarmstadtSchaut man sich das Original der Grafik an (https://www.jpl.nasa.gov/images/comparison-of-trappist-1-to-the-solar-system), steht dort an der Ordinate die "uncompressed density". In der Tabelle ist die mittlere Dichte (Masse/Radius) angegeben. Auf diesen Unterschied wird jedoch nicht hingewiesen.
Vielen Dank für den Hinweis. Ein entsprechender Hinweis auf diese Diskrepanz von einem anderen Leser wird mitsamt einer Antwort der Autorin (mit gleicher Erklärung wie hier von Herr Scharbert) im Augustheft auf der Leserbriefseite erscheinen.
Wega und die Klassifikation der Sterne (HR-Diagramm)
05.05.2021, Konrad Marek, BuchloeHerr Marek sieht das vollkommen richtig. Aber dennoch wird das im allgemeinen nicht gemacht, denn es ist normalerweise ein riesiger Aufwand, die Rotationsachse eines Sterns d.h. ihre Lage relativ zur Sichtlinie festzustellen. Für viele Zwecke ist dieser Aufwand allerdings auch nicht nötig. Bei nicht extrem rotierenden Sternen - der großen Mehrheit! - liegen die Unterschiede im Bereich von max. 10 Prozent der Helligkeit und ein Prozent der Temperatur. Das geht i.a. in der Unsicherheit der Entfernung unter.
Dieser Aufwand (und oft die vollkommene Unmöglichkeit), die Achslage zu bestimmen ist auch der Grund dafür, dass in Sternkatalogen fast immer nicht die Rotationsgeschwindigkeit, sondern nur ihr Produkt mit dem Sinus des Neigungswinkels (v sin i) angegeben wird.
U.B.
Mit viel Freude gelesen - und eine kleine Kritik
23.04.2021, Jörn Behrens, Bad Oldesloeich habe besonders in der aktuellen Ausgabe (5/2021) viele Artikel mit besonders großer Freude gelesen. Es sind dies vornehmlich die Artikel "Von wo könnten Aliens die Erde aufspüren?", "Die wahren Farben der Sterne", "Staub in allen Ecken" und "Earth Attacks". Alle Artikel sind nicht nur wie üblich informativ, sondern auch launig und mit einem kleinen Augenzwinkern geschrieben, das mir persönlich sehr viel Spaß bereitet hat. Ein großes Lob an die Autor*innen.
Ich finde allerdings auch, dass die Rezension von Avi Loebs Buch "Ausserirdisch" (sic.) zu sehr ins Persönliche gegangen ist. Fachlich sicherlich begründet sollte ein(e) Rezensent(in) dennoch einen gewissen persönlichen Abstand wahren. (Ich empfehle in diesem Zusammenhang den Abschlussmonolog von Anton Ego im Disney-Film Ratatouille, in dem die Bedeutung einer Kritik ins rechte Licht gerückt wird.)
Apollo 15 und die Fallbeschleunigung auf dem Mond - eine Überlegung für den Astronomie- und Physikunterricht
16.04.2021, Silvio Henker, DresdenZeit ist keine Illusion
22.03.2021, Dr. Helmut Tributsch, Gleisdorf Österreich(“Time neutrality of natural laws challenged. Time is not an illusion but energy-driven ongoing information loss” Journal of Modern Physics, 12, 300-327. doi: 10.4236/jmp.2021.123023. https://www.scirp.org/journal/paperinformation.aspx?paperid=107438 )
Sie enthält zwei Beweise gegen die Zeitneutralität der Naturgesetze (auf die Carlo Rovelli und wichtige Physiktheorien aufbauen), findet, dass eine dynamische Energie die Zeit antreibt, und leitet damit erstmals die thermodynamischen Gesetze von fundamentalen Prinzipien her. Die Philosophen und rational denkenden Menschen, die immer mit einer fortlaufenden, historischen Zeit argumentierten, würden Recht behalten. Die Debatte über die Zeit ist also noch nicht zu Ende.
Astronomie an Schulen
18.03.2021, Bernd Huhn, NeumünsterDer verbindliche Teil des fachgebundenen Schulunterrichts bis zum Ende der Schulpflicht soll nach meinem Verständnis bewirken, dass junge Menschen Lebenssituationen aller Art bewältigen können. Dazu soll er ihnen geeignete Kenntnisse, Fähigkeiten und Werte vermitteln, damit sie verantwortungsvoll agieren und die Folgen ihres Handelns lokal und global, kurz- und langfristig einschätzen und steuern können. Ziel muss dabei sein, die Bedingungen für das Leben auf der Oberfläche des Planeten Erde insgesamt zu optimieren und drängende aktuelle Probleme der Menschen zu lösen. Seien wir doch ehrlich: Dazu kann die Astronomie, so faszinierend sie für uns auch sein mag, leider nur einen minimalen Beitrag leisten und den können Lehrkräfte in Schulfächern wie Geografie und Physik auch ohne astronomische Spezialausbildung leicht vermitteln.
Allerdings sollte die Astronomie oder besser die Astrophysik als Teil unserer Kultur durchaus den unverbindlichen Teil des Schulunterrichts bereichern. Wahlkurse der Sekundarstufe I bieten sich dafür an, auch wählbare Physikkurse der Sekundarstufe II. Besonders geeignet sind jedoch Organisationsformen außerhalb der Klassen- und Kursverbände, auch schulübergreifend, zum Beispiel Arbeitsgemeinschaften, Arbeitsgruppen in Projektwochen oder Kurse der Begabtenförderung. Sie alle bieten den riesigen Vorteil, dass sich die Gruppen auch abends und nachts treffen können. So sind astronomische Beobachtungen und sogar messendes und experimentelles Arbeiten möglich. Modelle, Ausstellungen und Wettbewerbsbeiträge können entstehen und in der Schulöffentlichkeit für die Astronomie werben.
Schülerinnen und Schüler bringen dabei ihre speziellen Interessen und Fähigkeiten ein, sie lernen jahrgangsübergreifend voneinander, es gibt keinen Druck durch die Vorschriften eines Lehrplans und Noten werden auch nicht erteilt. Das sind ideale Bedingungen für ein selbstbestimmtes, individualisiertes und erfolgreiches Lernen auf hohem Niveau und bereitet auch der betreuenden Lehrkraft viel Freude.
Mit solchen Angeboten von wenigen speziell interessierten und engagierten Lehrkräfte erreicht man natürlich immer nur wenige Schülerinnen und Schüler. Aber würden wir dagegen alle jugendlichen zwingen, sich mit astronomischen Sachverhalten zu befassen, die kaum nachvollziehbare Auswirkungen auf ihren Alltag haben, so würden wir vielleicht das Gegenteil dessen bewirken, was wir wollen. Und vergessen wir nicht: Astronomische Bildung für Jugendliche findet auch außerhalb der Schule statt, in Volkshochschulen, Volkssternwarten, Planetarien, durch gute Zeitschriften, Bücher, Vorträge und andere Medien oder durch Veranstaltungen wie den Tag der Astronomie.
Brauchen wir also wirklich ein spezielles Schulfach Astronomie mit speziell ausgebildeten Lehrern?
Astronomie an allgemeinbildenden Schulen
13.03.2021, Silvio Henker, Dresdenich freue mich, dass unsere veröffentlichten Leserbriefe einen wichtigen Beitrag zur Wahrnehmung der Schulastronomie in der Öffentlichkeit leisten können.
Seit Jahren engagieren Sie, lieber Herr Clausnitzer, sich beispielhaft für die astronomische Bildung. Das schätze ich sehr. Daher war es auch keinesfalls meine Absicht, Ihren offenen Brief an die Ministerpräsidenten zu zerreden. Ich stimme der Forderung nach einem zweistündigen Unterrichtsfach Astronomie in der Klassenstufe 9 oder 10 im Sinne der Allgemeinbildung bedingungslos zu.
Seit Jahrhunderten hilft uns die Astronomie dabei, unsere Welt zu verstehen, Erkenntnisse zu erweitern und unseren Platz im Universum immer wieder neu zu interpretieren. Dieser Erkenntnisgewinn erfordert immer mehr Aufwand und damit auch finanzielle Ressourcen. Einerseits werden diese inzwischen von privaten Raumfahrtunternehmen aufgebracht, andererseits natürlich auch Steuergelder eingesetzt. Immer mehr Nationen erforschen erfolgreich den Weltraum, Ziele wie Mars und Mond sind aktueller denn je. Die Allgemeinheit wird stets davon profitieren und kann zunehmend daran teilnehmen. An dieser Stelle möchte ich die Arbeit von Alexander Gerst würdigen. Er hat durch seine sympathische Art und den medialen Einsatz große Begeisterung in allen Altersgruppen für die Raumfahrt hervorgerufen und mir aktuelle Inhalte für so manche Physik- oder Geographiestunde geschenkt.
Auch die äußerst erfolgreiche und spektakuläre Landung des Rovers Perseverance auf dem Mars im Februar 2021 hat medial Eindruck hinterlassen – die Landung aus mehreren Kameraperspektiven auf dem roten Planeten ist wirklich sehenswert. Ganz nebenbei: Die verbesserte Landegenauigkeit ließ sich prima in Form eines experimentellen Wettbewerbes zum waagerechten Wurf in den Physikunterricht der 11. Klasse einbauen – natürlich stark vereinfacht.
Und genau hier liegen die Grenzen der astronomischen Möglichkeiten im sächsischen Lehrplan. Als Lehrer eines naturwissenschaftlichen Faches kann man die Astronomie einbauen, muss aber dann an anderen Stellen kürzen, von den 18 in der 10. Klasse vorgesehenen Physikstunden abgesehen. Das gelingt nur punktuell und oberflächlich. Des Weiteren sind die astronomischen Kenntnisse der meisten Lehrkräfte begrenzt, da sie keine fachdidaktische Ausbildung haben. Auf fakultatives Engagement angewiesen, kann so keine flächenhafte astronomische Grundbildung unserer Schülerinnen und Schüler sichergestellt werden. Trotzdem möchte ich alle Lehrerinnen und Lehrer erneut dazu ermutigen, astronomische Beispiele und aktuelle Ereignisse in ihren Unterricht einzubauen und im Rahmen von Projekten oder dem fächerverbindenden Unterricht zu nutzen.
Welche Möglichkeiten gibt es nun, diesem Dilemma zu entfliehen?
Die Zeit für eine Diskussion zur Wiedereinführung des Schulfaches Astronomie in den Bundesländern ist denke ich reif, der offene Brief daher richtig und wichtig. Zeitgleich sollte auch an die fachdidaktische Ausbildung der Physiklehrer gedacht werden. An der TU-Dresden ist eine Einführung in die Astronomie im 5. und 6. Semester enthalten. Damit wurde zumindest auf die integrierten Lehrplaninhalte in Physik reagiert. Wie tiefgehend diese Kurse sind, entzieht sich jedoch meiner Kenntnis. Sollte das Schulfach Astronomie wieder eingeführt werden, müssen dafür ja genügend Lehrkräfte verfügbar sein. Vielleicht können ja aber auch Schüler- und Elternvertretungen die Entwicklung unterstützen. Auch die Fachkonferenzen der Physiklehrer können tätig werden. In schulinternen Fortbildungen können astronomisch versierte Lehrkräfte ihren Kolleginnen und Kollegen notwendiges Fachwissen vermitteln. Ich selbst habe diese schon an unserer Schule durchgeführt und es haben nicht nur PhysiklehrerInnen daran teilgenommen.
Gibt es eigentlich schon Reaktionen auf den offenen Brief seitens der Bildungspolitik?
Ich freue mich auf weitere Diskussionsbeiträge!
Silvio Henker, Sportgymnasium Dresden
Anregung-Science-Fiction
07.03.2021, Reinhard BolterAls Abonnent von Sterne-und-Weltraum, ehemaliger Lehrer und Hobbyastronom möchte ich eine Anregung für eine Rubrik geben: Zukunftsromane-Science-und-Fiction mit astronomischem Bezug. Hintergrund:
1. Ein kluger Kopf hat mal bemerkt, dass unsere Welt einem Tanker gleicht, der mit Vollgas durchs Meer rauscht - und keiner steht auf der Brücke und denkt darüber nach, wohin die Reise gehen soll ...
2. Als ehemaliger Physik- und Mathematiklehrer habe ich ja meine Schüler*innen für die nächsten 30 Jahre ausgebildet - aber niemand konnte mir sagen, für welche Zukunft ...
3. Für solche Themen ist eigentlich die geistige "Elite" zuständig, die "Dichter und Denker", die Philosophen - und die oft gut informierten Autoren von Zukunftsromanen bzw. Zukunftsfilmen. Geprägt von guten Roman z.B. von Stanislaw Lem habe ich diese immer gerne gelesen und angesehen. Natürlich ist nicht allein die Astronomie für unsere Zukunft zuständig, aber gerade dieser High-Tech-Bereich beeinflusst unser Weltbild und unser Denken über die Zukunft fundamental!
4. Ich trenne dabei den wissenschaftsnahen astronomischen Zukunftsroman streng von klassischer "Science-Fiction", die meist nur Weltraum-Märchen oder Fantasy a la "Star Wars" darstellt, "Laserschwert statt Zauberstab" ...
5. Es gibt im deutschen Sprachraum nur die Zeitschrift "diezukunft", die sich dieser Literatur bzw. diesem Filmgenre widmet, und die die Leser berät, aber leider auch den ganzen Fantasy-Kram enthält ...
Daher möchte ich anregen, regelmäßige wissenschaftsnahe Zukunfts-Filme und -Bücher mit in Ihre Rubriken aufzunehmen: Als Beispiele "Der Marsianer", "die drei Sonnen", evtl. die sehr beliebte Buchreihe "The Expanse". Oder auch die wichtige Bedeutung von "Frau im Mond".
Dabei können z.B. die Inhalte mit dem heutigen Wissenschaftsstand abgeglichen werden, mögliche Zukunftspfade vorgestellt werden und - endlich - gute und schlechte Zukunftliteratur und -Filme verglichen und beurteilt werden.
Ich habe z.B. fast alle SciFi-Filme zu Asteroideneinschlägen auf der Erde gesehen - der einzige korrekte Film dazu ist ist "Deep Impact" (den ich regelmäßig im Unterricht vorgestellt und durchgerechnet habe - eine Schülerin hat mit Jahre später gestanden, dass dies die beeindruckendsten Schulstunden ihrer Schulzeit gewesen sei).
Im Zeitalter der Computersimulationen in der Astronomie liegen solche zu Spielfilmen erweiterten Simulationen nicht weit entfernt. Dazu könnten erweiterte Themen kommen wie z.B. die Rolle und Beziehung von Religion und astronomische Wissenschaft heute und in Zukunft und in der Zukunftsliteratur; oder die zunehmende Wichtigkeit von KI im Weltraum wie in "Odyssee" ...
Ich könnte mir vorstellen, dass eine solche Rubrik, als Erweiterung der bisherigen Buchrezensionen oft "trockener" Bücher, die Bedeutung und Akzeptanz von Astronomie stärkt und die Sichtweise verstärkt, wie wichtig diese Wissenschaft für unsere Zukunft ist.
Sehr geehrter Herr Bolter,
vielen Dank für Ihre Zuschrift und die Anregung zu einer neuen SuW-Rubrik.
Ich bin grundsätzlich ganz Ihrer Meinung. Wie Sie vielleicht wissen, bin ich dem Thema Sciencefiction sehr zugetan und habe einige Filme sowie Serien in meinem Buch "Die Wissenschaft schlägt zurück" (2019) und auch auf dem YouTube-Kanal "Urknall, Weltall und das Leben" besprochen. In der inzwischen eingestellten Zeitschrift "Abenteuer Astronomie" betreute ich die Kolumne "Fakt und Fiktion". Ich bin aus persönlicher Erfahrung überzeugt, dass gerade bei Schülerinnen und Schülern diese Form der Vermittlung naturwissenschaftlicher Konzepte ein sehr guter Zugang ist.
In der SuW-Rubrik "Neu erschienen" wurden auch schon "Grenzgänger" besprochen, nämlich Bücher, die in irgendeiner Form mit Sciencefiction zusammenhängen. Natürlich hatte ich auch schon darüber nachgedacht, die Sciencefiction in SuW mehr zum Zuge kommen zu lassen und ihr zum Beispiel in Form einer Kolumne wissenschaftlich auf den Grund zu gehen.
Das ist allerdings nicht so einfach, weil ich diesen Platz im Heft schaffen müsste, sprich eine andere Rubrik müsste weichen oder gekürzt werden. Gelegentlich haben wir die Möglichkeit solche Änderungen vorzunehmen – aktuell sehe ich diese jedoch nicht, bleibe aber offen dafür. Auch ein Einzelartikel zum Thema ist denkbar.
Mit freundlichen Grüßen
Andreas Müller
Doppelsterne mit für Amateure erkennbarer Bahnbewegung?
27.02.2021, Martin Born, Den Haag, NiederlandeGibt es Doppelsternsysteme, die man als Hobbyastronom beobachten kann, und bei denen man über einen gewissen Zeitraum auch die Bewegung eines oder beider Partner beobachten kann?
Solch ein Paar müsste entsprechend hell sein, eine Umlaufzeit von Monaten oder wenigen Jahren haben, der Abstand müsste groß genug sein, um beide Partner getrennt abbilden zu können, und die Bahnebene sollte im Idealfall geneigt sein, um eine Draufsicht zu ermöglichen. Zudem wäre es aus meiner Sicht ideal, wenn das System von der Nordhalbkugel sichtbar wäre.
Ich habe im Internet keine brauchbare Aufstellung dazu gefunden. Können sie mir weiterhelfen?
Ja es gibt einige wenige Doppelsterne, die man einem kleinen Teleskop noch trennen kann, und bei denen über die Jahre eine Bewegung erkennbar ist. Hierzu möchte ich auf den Artikel "Doppelsterne am Frühlingshimmel" in SuW 4/2018 verweisen. Dort werden die beiden Systeme gamma Virginis und xi Ursae Majoris vorgestellt, die jetzt im anbrechenden Frühling gut beobachtbar sind.
Für Interessierte, die keinen Zugriff auf das gedruckte Heft von 2018 haben, steht der Artikel unter
https://www.spektrum.de/pdf/058-063-suw-4-2018-pdf/1550155 zum kostenlosen Download zur Verfügung.
Klaus-Peter Schröder