Was passiert, wenn schwere Atomkerne, z.B. Gold oder Blei, in modernen Beschleunigeranlagen wie am CERN oder der Gesellschaft für Schwerionenforschung (GSI) in der Nähe von Darmstadt mit nahezu Lichtgeschwindigkeit beschleunigt und zur Kollision gebracht werden? Für eine außerordentlich kurze Zeit werden so Materiezustände mit extremen Temperaturen und Dichten erzeugt. Derartige Bedingungen herrschten im Universum nur wenige Mikrosekunden nach dem Urknall und existieren in ähnlicher Form bis heute im Inneren von Neutronensternen. Mit diesen sogenannten Schwerionenkollisionen besitzen wir ein einzigartiges Werkzeug, um diesen faszinierenden Materiezustand im Labor zu erzeugen und zu untersuchen. Der Vortrag soll einen Überblick über den aktuellen Stand der Erkenntnis zu den Eigenschaften von Kernmaterie unter extremen Bedingungen liefern. Diese Eigenschaften sind wichtig, um die Verschmelzung von Neutronensternen dynamisch beschreiben zu können.

Wo? Physikalischer Verein, Hörsaal, Robert-Mayer-Straße 2, 60325 Frankfurt am Main
Wann? 24. Juli 2024 um 18.30 Uhr

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Wie werden schwere Elemente im Universum produziert? Elemente, die schwerer als Eisen sind, werden hergestellt, indem leichtere Atomkerne in schneller Folge Neutronen einfangen, dadurch instabil werden und durch radioaktive Zerfallsprozesse in stabile Atomkerne übergehen. Dieser sogenannte r-Prozess ist für die Entstehung schwerer Elemente wie etwa Gold oder Uran verantwortlich. Aktuell werden wesentliche experimentelle und theoretische Fortschritte und Beobachtungen gemacht, um den r-Prozess und den Ursprung schwerer Elemente zu verstehen. Am wichtigsten war hierbei die Entdeckung von Gravitationswellen aus der Verschmelzung von Neutronensternen und dem nachfolgenden elektromagnetischen Signal im Jahr 2017, der sog. Kilonova. Diese Beobachtungen haben bewiesen, dass der r-Prozess bei diesen explosiven Ereignissen stattfindet. Dennoch stellt der r-Prozess die Kernphysik und die Astrophysik vor weitere Herausforderungen.

Wo? Casino-Gebäude, Raum 1.801, Campus Westend, Goethe-Universität Frankfurt, Theodor-W.-Adorno-Platz 2, 60323 Frankfurt am Main
Wann? 17. Juli um 18.30 Uhr

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Albert Einstein hat sie bereits vor mehr als 100 Jahren vorhergesagt: Neutronensterne und Schwarze Löcher, unglaubliche Phänomene der Schwerkraft. Kürzlich ist es erstmals gelungen, Aufnahmen von Schwarzen Löchern, den wohl faszinierendsten und rätselhaftesten Objekten im Universum, zu machen. Hierfür sind Teleskope, die den ganzen Erdball umspannen, und hochkomplexe Berechnungen vonnöten. Die “kleinen Brüder” der Schwarzen Löcher, die Neutronensterne, stellen wohl das reichhaltigste Laboratorium Einsteins dar. Für die Verschmelzung solcher Objekte in Doppelsternsystemen spielt nicht nur die Schwerkraft eine wesentliche Rolle: auch die anderen bekannten Naturkräfte, die elektromagnetische, die schwache und die starke Wechselwirkung, beeinflussen diesen Vorgang, der für die Produktion aller schweren Elemente unseres Periodensystems verantwortlich ist.

Wo? Casino-Gebäude, Raum 1.801, Campus Westend, Goethe-Universität Frankfurt, Theodor-W.-Adorno-Platz 2, 60323 Frankfurt am Main
Wann? 3. Juli um 18.30 Uhr

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Unser Verständnis des Universums – dessen Anfang, Entwicklung und mögliches Ende – wird maßgeblich durch die Allgemeine Relativitätstheorie von Albert Einstein beschrieben. Doch ist sie auch die richtige Theorie der Schwerkraft? Wie können wir sie überprüfen? Die Natur stellt uns mit Neutronensternen ein Werkzeug zur Verfügung, das einzigartig ist. Insbesondere Pulsare sind rotierende Neutronensterne, die als Uhren verwendet werden können. Mit diesen können wir die faszinierenden Vorhersagen der Relativitätstheorie untersuchen. Finden wir eine Übereinstimmung? Der Vortrag wird von der Suche nach Pulsaren mit den modernsten Teleskopen und IT-Techniken berichten, die Experimente beschreiben und versuchen, eine Antwort auf die Fragen zu geben.

Wo? Casino-Gebäude, Raum 1.801, Campus Westend, Goethe-Universität Frankfurt, Theodor-W.-Adorno-Platz 2, 60323 Frankfurt am Main
Wann? 19. Juni um 18.30 Uhr

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Bereits im Altertum und bis zu den Anfängen der neuzeitlichen Astronomie galten “neue Sterne” oder “Gaststerne” am sonst so unveränderlich erscheinenden Himmelsgewölbe als besonderes Zeichen göttlichen Wohlwollens. Heute wissen wir, dass diese als Supernovae bekannten Sternexplosionen zu den gewaltigsten und hellsten kosmischen Erscheinungen zählen, ohne die weder die Erde noch irdisches Leben möglich wären. Denn in Sternen entstehen die chemischen Elemente, denen wir unsere Existenz verdanken. Supernovae verbreiten diese Elemente im Weltall, wo dann neue Sterne und Planeten daraus hervorgehen. Mit den aufwändigsten Computermodellen und den empfindlichsten, je von Menschen gebauten Messinstrumenten schicken sich Astro- und Teilchenphysiker an, die Vorgänge im Innern der sterbenden Sterne zu enträtseln und die Folgen und Signale von Supernovae vorherzusagen.

Wo? Physikalischer Verein, Hörsaal, Robert-Mayer-Straße 2, 60325 Frankfurt am Main
Wann? 5. Juni um 18.30 Uhr

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Die unendlichen Weiten des Universums sind seit jeher Faszination und Sehnsuchtsort der Menschen zugleich. Doch woraus besteht das Universum eigentlich? Diese Frage versucht die Kosmologie zu beantworten. Und die erstaunliche Antwort ist: Nur zu 5 Prozent aus der Materie, wie wir sie auf der Erde und in Sternen kennen. 95 Prozent des Universums besteht aus Substanzen, die unbekannt sind: Dunkle Energie und Dunkle Materie! Doch was ist die Dunkle Energie, die zu einer beschleunigten Ausdehnung des Universums heute führt? Und was ist die geheimnisvolle Teilchennatur der Dunkle Materie? Können vielleicht die erst vor Kurzem entdeckten Gravitationswellen dabei helfen, diese fundamentalen offenen Fragestellungen zu beantworten? In diesem Vortrag wird erklärt, was wir bisher über Dunkle Energie und Dunkler Materie wissen und wie Gravitationswellen dabei helfen können, diese zu erforschen.

Wo? Physikalischer Verein, Hörsaal, Robert-Mayer-Straße 2, 60325 Frankfurt am Main
Wann? 22. Mai um 18.30 Uhr

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Die Herkunft der Elemente kann durch vielfältige Beobachtungen untersucht werden. Kleinere Sterne verbrennen Wasserstoff zu Helium, mittelgroße Sterne erzeugen Elemente wie Kohlenstoff, und in Explosionen entstehen die schwersten Elemente. Diese Elemente können wir mit verschiedenen Methoden – Satelliten, optischen und Gammateleskopen – beobachten. Schwere chemische Elemente wie Silber und Gold lassen sich nicht in größeren Mengen auf der Erde herstellen, sondern entstehen nur durch diese gigantischen Ereignisse. In diesem Vortrag wird die Entstehung der Elemente (von Kohlenstoff bis Uran) durch astronomische Beobachtungen geschildert und stellare Analysen schwerer Elemente gezeigt, um zu verstehen wie unsere Galaxie, die Milchstraße, sich chemisch entwickelt hat.

Wo? Sprach- und Kulturwissenschaften (SKW), Hörsaal B, Campus Westend, Goethe-Universität Frankfurt, Rostocker Str. 2, 60323 Frankfurt am Main
Wann? 15. Mai um 18.30 Uhr

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Harald Lesch, bekannt aus Funk und Fernsehen, eröffnet unsere Vorlesungsreihe “Der Ursprung der Materie” mit einem Vortrag über die Entstehung der Elementarteilchen und Grundkräfte, die primordiale Nukleosynthese sowie Strukturbildung im Universum.

Hier geht es zur Aufzeichnung.

Wo? Audimax, Campus Westend, Goethe-Universität Frankfurt, Theodor-W.-Adorno-Platz 5, 60323 Frankfurt am Main
Wann? 21. April 2024 um 14.00 Uhr

Der Vortrag wird in Deutsche Gebärdensprache übersetzt.

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