Absoluter Nullpunkt
Die niedrigste mögliche Temperatur, ungefähr −273 Grad auf der Celsius­skala und 0 Grad auf der Kelvinskala.
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Akkretionsscheibe
Eine um ein zentrales Objekt rotierende Scheibe, die Materie in Richtung des Zentrums transportiert. Sie kann aus atomarem Gas, ionisiertem Gas (Plasma) oder inter­stellarem Staub bestehen.
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Allgemeine Relativitätstheorie
Einsteins Theorie, dass die physikalischen Gesetze für alle Beobachter die gleichen sein müssen, unabhängig von ihrem Bewegungs­zustand. Sie erklärt die Gravitation als Auswirkung einer 4-dimensionalen gekrümmten Raumzeit.
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Amplitude
Die maximale Höhe eines Wellen­bergs oder die maximale Tiefe eines Wellentals.
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Anthropisches Prinzip
Die Vorstellung, wir nähmen das Universum so wahr, wie es ist, weil niemand in der Lage wäre, es so zu betrachten, wenn es in irgend­einer Weise anders wäre.
⇧ A-D

Antiteilchen
Jede Art von Materie­teilchen hat ein entsprechendes Anti­teilchen gleicher Masse, aber mit entgegen­gesetzter Ladung. Wenn ein Teilchen mit seinem Anti­teilchen zusammen­stößt, vernichten sie sich gegen­seitig, so dass nur noch Energie übrigbleibt.
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Aristoteles
Aristoteles lebte von 384 bis 322 v.u.Z.. Er war Wissen­schaftler, Biologe, Physiker und Philosoph. Er befasste sich zum einen mit der Logik und beschrieb, wie Menschen mit bestimmten Werkzeugen zu Wissen gelangen können.
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Äther
Ein hypothetisches nicht materielles Medium, von dem angenommen wurde, es fülle den gesamten Raum aus. Die Idee, eine solches Medium sei für die Ausbreitung der Elektro­magnetischen Strahlung erforderlich, ist nicht mehr haltbar.
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Atom
Atome sind die Bausteine, aus denen alle festen, flüssigen und gasförmigen Stoffe bestehen. Alle Material­eigenschaften dieser Stoffe sowie ihr Verhalten in chemischen Reaktionen werden durch die Eigen­schaften und die räumliche Anordnung ihrer Atome festgelegt.
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Beobachter
Ein Mensch oder ein Detektor, der oder das die physika­lischen Eigen­schaften eines Systems misst.
⇧ A-D

Beschleunigung
Eine Veränderung im Geschwindigkeits­betrag oder in der Bewegungs­richtung eines Objektes.
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⇧ A-D

Blauverschiebung
Die durch den Doppler-Effekt verursachte Verkürzung der Wellenlänge einer Strahlung, wenn sich ein Beobachter und die Strahlen­quelle aufeinander zu bewegen.
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Boson
Ein Teilchen oder das Schwingungs­muster eines String mit einem ganzen Spin.
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⇧ A-D

Bran
Ausgedehnte Objekte, wie sie in der String­theorie vorkommen. Eine 1-Bran ist ein String, eine 2-Bran ist eine Membran, eine 3-Bran hat 3 ausgedehnte Dimensionen und so weiter. Eine p-Bran hat „p” Dimensionen.
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Branwelt
Eine 4-dimen­sionale Fläche oder Bran in einer höher­dimensionalen Raumzeit.
⇧ A-D

Calabi-Yau-Space
Der Unterdruck zwischen zwei flachen, parallelen Metall­platten, die sich nahe beieinander im Vakuum befinden. Der Druck geht gewisser­maßen auf eine Verringerung der üblichen Anzahl von virtuellen Teilchen im Raum zwischen den Platten zurück.
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Carnot-Kreisprozess
Es geht darum, inwieweit ein Kreisprozess die Möglichkeit zulässt, Wärme in Arbeit umzusetzen, mit einem möglichst hohen Wirkungsgrad.
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Casimir-Effekt
Der Unterdruck zwischen zwei flachen, parallelen Metall­platten, die sich nahe beieinander im Vakuum befinden. Der Druck geht gewisser­maßen auf eine Verringerung der üblichen Anzahl von virtuellen Teilchen im Raum zwischen den Platten zurück.
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DNA
Desoxyribonukleinsäure (DNS). Zwei Stränge DNA bilden eine Doppel­helix, die durch Basen­paare dergestalt verbunden sind, dass sie wie eine Wendel­treppe aussieht. In der DNA sind alle Informationen kodiert, die für das Leben erforderlich sind.
⇧ A-D

Doppler-Effekt
Veränderungen der Wellenlänge, wie sie ein Beobachter wahrnimmt, der sich relativ zur Strahlungs­quelle bewegt.
⇧ A-D

Drehimpuls
Der Drehimpuls ist nichts anderes, als das vektorielle Produkt des Orts­vektors und des Impuls­vektors eines Teilchens.
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⇧ A-D

Drei-Körper-Problem
Das Problem besteht darin, die Wechsel­wirkung dreier physikalischer Systeme, in diesem Fall die Bewegung von 3 Himmels­körpern unter dem Einfluss ihrer gegen­seitigen Massen­anziehung auf der Basis von Newtons Gravitations­gesetz zu berechnen.
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Dritte Maxwell-Gleichung
Beschreibt die elektro­magnetische Induktion, also die Erzeugung von elektrischen Feldern bzw. Spannungen durch veränderliche Magnetfelder.
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Dritter Hauptsatz der Thermodynamik
Am absoluten Null­punkt ist die Entropie Null. Oder bei Annäherung an den absoluten Null­punkt geht die Entropie gegen Null.
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Dualität
Eine Entsprechung zwischen Theorien, die verschieden scheinen, aber zu den gleichen physikalischen Ergebnissen führen. Siehe Welle-Teilchen-Dualismus.
⇧ A-D

Dunkle Materie
Hypothetische Materie in Galaxien und Galaxie­haufen, die nicht direkt beobachtet werden kann, aber durch die Gravitation nachweisbar scheint. Bis zu 90% der Materie im Universum soll dunkle Materie sein.
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Elektrische Ladung
Eigenschaft eines Teilchens, dank deren es andere Teilchen abstoßen oder anziehen kann, die eine elektrische Ladung mit gleichem oder entgegen­gesetztem Vorzeichen haben.
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Elektromagnetische Kraft
Die Kraft zwischen Teilchen mit elektrischer Ladung mit gleichen oder entgegen­gesetzten Vorzeichen.
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Elektromagnetische Welle
Eine wellenartige Störung in einem elektro­magnetischen Feld. Alle Wellen dieses Spektrums breiten sich mit Licht­geschwindigkeit aus. Dabei kann es sich um das sichtbare Licht, Röntgen­strahlung, Mikrowellen, Infrarot­licht usw. handeln.
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Elektron
Ein Elementarteilchen mit negativer elektrischer Ladung. Die Hülle, die den Atomkern umgibt, besteht aus Elektronen.
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⇧ E-H

Elementarteilchen
Ein Teilchen, von dem man annimmt, es könne nicht weiter geteilt werden.
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Energieerhaltung
Das Naturgesetz, nach dem Energie weder erschaffen noch vernichtet werden kann.
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⇧ E-H

Entropie
Ein Maß für die Unordnung eines physikalischen Systems. Bzw. die Anzahl der Möglich­keiten, die mikro­skopische Bestand­teile des betrachteten Systems anzuordnen, die zum selben makro­skopischen Erscheinungs­bild führen.
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Ereignis
Ein Punkt in der Raumzeit. Ereignisse sind durch Angabe eines Ortes und eines Zeitpunkts definiert.
⇧ E-H

Ereignishorizont
Der Rand eines Schwarzen Lochs, die Grenze der Region, aus der vorerst nichts mehr in das umgebende Universum entweichen kann.
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Erhaltungssätze
Ein grundlegendes physikalisches Gesetz, nach dem ein bestimmte physikalische Größe, die sog. Erhaltungsgröße, immer oder zumindest bei bestimmten Wechsel­wirkungen unverändert bleibt. Die wichtigsten Erhaltungs­größen sind die Energie, der Impuls, der Drehimpuls und die elektrische Ladung.
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Erste Maxwell-Gleichung
Die Ladungsdichte ist gleich die Quell­dichte des elektrischen Feldes.
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Erster Hauptsatz der Thermodynamik
Die Summe der einem System zugeführten Wärme und der einem System zugeführten Arbeit ist gleich der Zunahme der inneren Energie dieses Systems.
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Feld
Eine Struktur, die an allen Punkten der gekrümmten Raum­zeit definiert ist, im Gegen­satz zu einem Teilchen, welches zu einer bestimmten Zeit nur an einem bestimmten Punkt vorhanden ist. Felder können Kraft­wirkungen übertragen.
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Fermion
Ein Teilchen oder ein Schwingungs­muster eines String mit halb­zahligem Spin (1/2, 3/2 ...); gewöhnlich ein Materie­teilchen.
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⇧ E-H

Flachheitsproblem
Dieses Problem begründet sich in der Anfangs­konstellation, welche eine kritische Dichte nahe an dem gemessenen Wert unserer heutigen Dichte im Universum festlegt.
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Freier Raum
Ein Teil des Vakuums, das vollkommen frei von Feldern ist, das heißt, in dem keine Kräfte wirken.
⇧ E-H

Frequenz
Bei einer Welle die Zahl der abgeschlossenen Zyklen pro Sekunde.
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Galaxie
Eine durch Gravitation gebundene große Ansammlung von Sternen, Planeten­systemen, Gasnebeln, Staub­wolken, (Dunkler Materie) und sonstigen astronomischen Objekten mit einer Gesamt­masse von typischer­weise 109 bis 1013 Sonnen­massen (M_⨀). Ihr Durch­messer kann mehrere hundert­tausend Licht­jahre betragen.
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Gewicht
Die Kraft, die durch ein Gravitations­feld auf einen Körper ausgeübt wird. Sie ist zur Masse proportional, aber nicht mit ihr identisch.
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Gravitationsfeld
Das Feld, durch welches die Gravitation ihren Einfluss geltend macht.
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Gravitationskraft
Die schwächste der 4 fundamentalen Grund­kräfte der Natur. Sie wirkt zwischen masse­behafteten Objekten. Gemäß der Allgemeinen Relativitäts­theorie (ART) wird die Gravitation jedoch auf eine geometrische Eigen­schaft der Raum­zeit zurück­geführt.
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⇧ E-H

Gravitationswelle
Eine wellenartige Störung in einem Gravitations­feld.
⇧ E-H

Große vereinheitlichte Theorie
Eine Theorie, welche die Beschreibung der elektro­magnetischen, der starken und der schwachen Kraft in einem einzigen theoretischen Rahmen vereinigt.
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Grundkräfte der Physik
Es gibt die 4 fundamentale Wechsel­wirkungen (Gravitation), Elektro­magnetismus, schwache Wechsel­wirkung und starke Wechsel­wirkung. Sie werden auch als die 4 Naturkräfte bezeichnet.
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Grundzustand
Derjenige Zustand eines Systems mit minimaler Energie.
⇧ E-H

Holographisches Prinzip
Die Idee, dass die Quanten­zustände eines Systems in einer Region der Raum­zeit auf der Grenze dieser Region kodiert sein können.
⇧ E-H

Horizontproblem
Wie können Bereiche, die heute viel weiter voneinander entfernt sind, als das Licht Zeit gehabt hätte, diese Entfernungen überwinden?
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⇧ E-H

Imaginäre Zahl
Eine Abstrakte mathematische Konstruktion: eine Zahl, deren Quadrat negativ ist. Reelle und imaginäre Zahlen kann man sich so vorstellen, dass sie die Positionen von Punkten auf einer Ebene bezeichnen, und zwar dergestalt, dass die imaginären Zahlen gewisser­maßen rechtwinklig zu den reellen Zahlen liegen.
⇧ I-K

Imaginäre Zeit
Die Zeit, die mithilfe von imaginären Zahlen gemessen wird.
⇧ I-K

Impuls
Eine grundlegende physikalische Größe, die den mechanischen Bewegungs­zustand eines physikalischen Objekts charakterisiert. Der Impuls eines physikalischen Objekts ist umso größer, je schneller es sich bewegt und je größer seine Masse ist.
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⇧ A-D

Inflation
Ein kurzer Zeitraum beschleunigter Expansion, in deren Verlauf die Größe des sehr frühen Universums um einen enormen Faktor anwuchs.
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Inflationstheorie
Kein anderer Durch­bruch hat unser Welt­bild so gravierend verändert. Zuvor waren die meisten Wissen­schaftler davon überzeugt, das Universum bleibe im Wesentlichen unverändert und statisch.
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Interferenzmuster
Ein Wellenmuster, welches sich ergibt, wenn sich Wellen überlagern, die zu verschiedenen Zeiten und von verschiedenen Orten aus emittiert werden.
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⇧ I-K

Kein-Rand-Bedingung
Die Idee, dass das Universum von endlicher Ausdehnung ist, aber in der imaginären Zeit keinen Rand besitzt.
⇧ I-K

Kelvin
Eine Temperaturskala, auf der die Temperaturen relativ zum absoluten Null­punkt angegeben werden.
⇧ I-K

Kern
Der zentrale Teil eines Atoms, der aus Protonen und Neutronen besteht und durch die starke Kraft zusammen­gehalten wird.
⇧ I-K

Kernfusion
Ein Prozess, in dessen Verlauf zwei Kerne zusammen­stoßen und sich zu einem größeren und schwereren Kern vereinigen.
mehr ... ⇧ I-K

Kernspaltung
Ein Prozess, in dessen Verlauf ein Kern unter Freisetzung von Energie in zwei oder mehr kleinere Kerne zerfällt.
⇧ I-K

Klassische Theorie
Eine Theorie, die auf den physikalischen Konzepten, die aus der Zeit vor der Relativitäts­theorie und der Quanten­mechanik beruht. Klassische Theorien gehen davon aus, dass man Objekten wohl­definierte Positionen und Geschwindig­keiten zuordnen kann. Wie die Heisenbergsche Unschärfe­relation zeigt, ist das auf sehr kleinen Größen­skalen nicht mehr möglich.
⇧ I-K

Kohärenz
Wenn man Interferenz­erscheinungen untersuchen möchte, muss Kohärenz vorhanden sein. Das ist dann der Fall, wenn die Phasen­beziehung zwischen zwei Licht­wellen über eine genügend lange Zeit nahezu erhalten bleibt.
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Kosmische Hintergrundstrahlung
Die Strahlung des frühen heißen Universums. Jetzt ist sie so rot­verschoben, dass sie nicht als Licht in Erscheinung tritt, sondern als Mikrowellen­strahlung.
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⇧ I-K

Kosmologie
Die Lehre vom Universum als Ganzem.
mehr ... ⇧ I-K

Kosmologische Konstante
Ein mathematisches Hilfsmittel, mit dem Einstein dem Universum eine inhärente Expansions­tendenz einbauen wollte, damit die Allgemeine Relativitäts­theorie eine statisches Universum vorhersagen konnte.
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Kosmische Spirale
Eine Bahnkurve, mit deren Hilfe man die 4-dimensional gekrümmte Raum­zeit grafisch zu beschreiben versucht. Ein mathematisches Hilfs­mittel, die den hyperbolischen Charakter der Raum­zeit wiedergibt.
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Kosmischer String
Ein langes schweres Objekt mit einem winzigen Quer­schnitt, wie es während der frühen Stadien des Universums entstanden sein könnte. Heute könnte sich ein einzelner solcher String durch das gesamte Universum erstrecken.
mehr ... ⇧ I-K

Kosmischer Wirbel
Eine im 4-dimen­sionalen Raum gekrümmte Wirbel­struktur, die sich analog eines Schwarzen Lochs im Zentrum des Universums befindet, und um die das Universum mit seinen Galaxien und Galaxie­haufen rotiert.
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Kosmische Zeit
Eine universell geltende Zeit, die von der gekrümmten Raum­zeit unbeeinflusst bleibt.
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Kosmischer Zeitstrahl
Eine im Zentrum des Universums verlaufende kosmische Zeit; eine „neutrale” Zeit, an dem sich die 4-dimensionlale gekrümmte Raum­zeit ausrichtet.
mehr ... ⇧ I-K

Lichtjahr
Die Entfernung, die das Licht in einem Jahr zurücklegt.
⇧ L-N

Lichtkegel
Eine 3-dimensionale Fläche in der Raum­zeit, gebildet durch die Gesamtheit aller Licht­bahnen, die durch ein gegebenes Ereignis gehen.
⇧ L-N

Lichtsekunde
Die Entfernung, die das Licht in einer Sekunde zurücklegt.
⇧ L-N

Lorentz-Kontraktion
Ein Phänomen, das sich aus der Speziellen Relativitäts­theorie ergibt; Ein bewegtes Objekt erscheint in seiner Bewegungs­richtung verkürzt.
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Lorentz-Transformation
Eine Koordinaten-Transformation zwischen zwei Systemen, so dass beide Grund­prinzipien der Speziellen Relativitäts­mechanik erfüllt sind, nämlich das Prinzip von der Relativität und auch das Prinzip von der Konstanz der Licht­geschwindigkeit.
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Magnetfeld
Ein Feld, das magnetische Kräfte vermittelt.
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⇧ L-N

Makroskopisch
Größenskalen, die größer oder gleich den typischen Ausdehnungen in unserer Alltagswelt sind, das heißt Längen bis hinab zu rund 0,01 mm. Abstände unterhalb dieser Grenze bezeichnet man als „mikroskopisch”.
⇧ L-N

Masse
Die „Materie­quantität” in einem Körper. Dessen Trägheit oder sein Widerstand gegen eine Beschleunigung im freien Raum.
mehr ... ⇧ L-N

Maxwell-Feld
Eine mathematische Formulierung der Gesetze, welche die Eigen­schaften von Elektrizität, Magnetismus und Licht beschreiben. Es fasst alle Gesetze zusammen, die bereits vorher von Gauß, Faraday und Ampère formuliert worden sind. Siehe auch Erste, Zweite, Dritte, Vierte Maxwell-Gleichung
⇧ L-N

Der Minkowski-Raum
Ein 4-dimensionaler Raum, in welchem sich die Relativitäts­theorie elegant formulieren lässt.
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M-Theorie
Eine Theorie, welche die verschiedenen String­theorien in einem über­geordneten Rahmen vereinigt. Man nimmt an, dass sie 11 Raum­dimensionen aufweist.
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Navier-Stokes-Gleichungen
Ein mathematisches Modell, um Strömungen von linear­viskosen Flüssig­keiten und Gasen (Fluiden) zu beschreiben.
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Neutrino
Eine ladungslose Teilchenart, die nur der Schwachen Kraft unter­worfen ist.
mehr ... ⇧ L-N

Neutron
Eine ungeladene Teilchenart, die dem Proton ähnlich ist und ungefähr die Hälfte aller Teilchen in einem Atom­kern beinhaltet. Es besteht aus 3 Quarks (zwei down, ein up).
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⇧ L-N

Newtons Bewegungsgesetze
Die Gesetze, die die Bewegung von Körpern beschreiben, wobei sie sich auf dem Begriff von absolutem Raum und absoluter Zeit stützen. Sie beherrschten das physikalische Welt­bild, bis Einstein die Spezielle Relativitäts­theorie entwickelte.
⇧ L-N

Newtons Gravitationsgesetz
Das Gesetze, nach dem die Anziehungs­kraft zwischen zwei Körpern proportional zum Produkt ihrer Massen und umgekehrt proportional zu ihrem Abstand ist. Aus heutiger Sicht jedoch nur ein Grenz­fall der Allgemeinen Relativitäts­theorie.
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Nullpunktsenergie
Bezogen auf thermo­dynamische Systeme, welche die Energie mit ihrer Umgebung austauschen, ist die Nullpunkts­energie gleich der Energie des Systems am absoluten Temperatur­nullpunkt.
mehr ... ⇧ L-N

Orbit
In der Astronomie die Bahnkurve oder Umlaufbahn, auf der sich ein Objekt aufgrund der Gravitation im freien Fall periodisch um ein anderes Objekt, z. B. den Zentralkörper, bewegt.
⇧ O-R

Pauly-Prinzip
Das physikalische Gesetz, nach dem zwei identische Teilchen mit halb­zahligem Spin nicht dieselbe Position und dieselbe Geschwindig­keit haben können.
⇧ O-R

Phasenübergänge
Eine Phasen­umwandlung oder Phasen­transformation ist in der Thermodynamik die Umwandlung einer oder mehrerer Phasen eines Stoffes in andere Phasen. Man unterscheidet zwischen festen, flüssigen und gasförmigen Phasen sowie Plasma.
mehr ... ⇧ O-R

Photoelektrischer Effekt
Ein Phänomen, bei dem Elektronen aus einer metallischen Ober­fläche hinaus­geschleudert werden, wenn sie Licht ausgesetzt sind.
⇧ O-R

Photon
Ein Lichtquant, so etwas wie das kleinste Energie­paket des elektro­magnetischen Feldes.
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⇧ O-R

Was ist Physik?
Es geht um die Ordnung in der Natur. Der Aufgaben­bereich der Physik besteht darin, dass man Gesetz­mäßigkeiten und Zusammen­hänge in den Natur­erscheinungen untersucht.
mehr ... ⇧ O-R

Planck-Länge
Rund 10⁻³⁵ Meter. Die Größe eines typischen String in der Stringtheorie.
⇧ O-R

Plancksches Wirkungsquantum
Ein Eckpfeiler der Unschärfe­relation. Mit anderen Worten, das Produkt der Unschärfe in Position und Geschwindig­keit muss größer als das Plancksche Wirkungs­quantum sein. Es wird durch das Symbol ħ bezeichnet.
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Plancksches Quantenprinzip
Die Idee, dass elektro­magnetische Energie nur in diskreten Quanten emittiert oder absorbiert werden kann.
⇧ O-R

Planck-Zeit
Rund 10⁻⁴³ Sekunden. Die Zeit, die das Licht benötigt, um eine Planck-Länge zurück­zulegen.
⇧ O-R

Positron
Das positiv geladene Anti­teilchen des Elektrons.
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⇧ O-R

Proton
Ein positiv geladenes Teilchen, das dem Neutron sehr ähnlich ist und etwa die Hälfte der Masse eines Atomkerns ausmacht. Es besteht aus 3 Quarks (zwei up, ein down).
mehr ... ⇧ O-R

Quadratur des Kreises
Die Quadratur des Kreises ist ein klassisches Problem der Geometrie. Die Aufgabe besteht darin, aus einem vorgegebenen Kreis in endlich vielen Schritten ein Quadrat mit dem gleichen Flächen­inhalt nur mit Zirkel und Lineal zu konstruieren.
mehr ... ⇧ O-R

Quantenmechanik
Eine Theorie, die aus Plancks Quanten­prinzip und Heisenbergs Unschärfe­relation entwickelt wurde.
mehr ... ⇧ O-R

Quant
Die unteilbare Einheit, in der Wellen absorbiert und emittiert werden können.
mehr ... ⇧ O-R

Quantengravitation
Eine Theorie, welche die Quanten­mechanik mit der Allgemeinen Relativitäts­theorie vereinigt. Ein Beispiel dieser Theorie ist die String­theorie.
mehr ... ⇧ O-R

Quark
Ein geladenes Elementar­teilchen, auf welches die starke Kraft einwirkt. Es gibt gegen­wärtig 6 Arten (up, down, charm, strange, top, bottom), und jede davon in 3 Farb­ladungen (rot, grün, blau).
mehr ... ⇧ O-R

Radioaktivität
Der spontane Zerfall eines Atom­kerns einer Art in den einer anderen Art.
⇧ O-R

Randall-Sundrum-Modell
Die Theorie, dass wir auf einer Bran in einem unendlich großen 5-dimen­sionalen Raum leben, der negativ gekrümmt ist wie ein Sattel.
⇧ O-R

Randbedingungen
Der Anfangs­zustand eines physikalischen Systems oder der Zustand eines Systems an einem Zeit- oder Raumrand.
⇧ O-R

Raumzeit
Der 4-dimensionale gekrümmte Raum, dessen Punkte Ereignisse sind.
mehr ... ⇧ O-R

Relativitätstheorie
Siehe Allgemeine RT und Spezielle RT.
⇧ O-R

Rotverschiebung
Durch den Doppler-Effekt bedingte Rot­färbung der Strahlung, wenn sich die Strahlen­quelle und der Beobachter voneinander entfernen.
⇧ O-R

Schrödinger-Gleichung
Eine Gleichung, welche die zeitliche Entwicklung der Wellen­funktion in der Quanten­mechanik bestimmt.
mehr ... ⇧ S-ST

Schwache Kraft
Die zweitschwächste der 4 fundamentalen Grund­kräfte der Natur mit sehr kurzer Reich­weite. Sie wirkt auf alle Materie­teilchen ein, aber nicht auf die Kraft­teilchen. Auch schwache Wechselwirkung genannt.
mehr ... ⇧ S-ST

Schwarzes Loch
Eine Region der gekrümmten Raum­zeit aus der nichts, noch nicht einmal das Licht, entweichen kann, weil die Gravitation so stark ist.
mehr ... ⇧ S-ST

Singularität
Ein Punkt in der Raumzeit, an dem die Raumzeit­krümmung unendlich wird. Dieser Begriff ist ein Versuch, den Ursprung unseres Universums zu erklären. Dies ist als Erklärungs­versuch allerdings nicht mehr zeit­gemäß, da die Urknall­theorie mehr Fragen aufwirft, als sie beantwortet.
⇧ S-ST

Singularitäten­theorem
Ein Theorem, nach dem Singularitäten unter bestimmten Umständen zwingend auftreten müssen, etwa am Anfang des Universums. Eine Alternative dieses Theorems ist das Postulat von den Wirbel­strukturen im Universum.
⇧ S-ST

Sonnenfinsternis
1919 lieferte eine Sonnen­finsternis, die von Westafrika aus beobachtet wurde, den zweifels­freien Beweis für die Richtigkeit der Allgemeinen Relativitäts­theorie.
⇧ S-ST

Spektrum
Die Gesamtheit der Teilchen unterschied­licher Frequenz, aus denen eine Welle besteht. Der sichtbare Teil des Spektrums der Sonnen­strahlung kann z. B. als Regen­bogen beobachtet werden.
⇧ S-ST

Spezielle Relativitätstheorie
Einsteins Theorie, die auf dem Gedanken beruht, dass die physikalischen Gesetze in Abwesenheit von Gravitations­feldern für alle Beobachter, egal wie sie sich bewegen, gleich sein sollten.
mehr ... ⇧ S-ST

Spin
Eine innere Eigenschaft von Elementar­teilchen. Ein Quanten­mechanisches Analogon der Vorstellung, dass sich Teilchen wie mikro­skopische Kreisel um sich selbst drehen. Diese Vorstellung ist im Einklang mit dem Postulat der Wirbel­strukturen im Universum.
mehr ... ⇧ S-ST

Standardmodell der Kosmologie
Ein Modell der Entwicklung unseres Universums, das die Urknall­theorie mit dem Standard­modell der Teilchen­physik verknüpft.
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⇧ S-ST

Standardmodell der Teilchenphysik
Die quanten­theoretische Beschreibung der 3 nicht­gravitativen Kräfte und ihrer Effekte auf die Materie.
mehr ... ⇧ S-ST

Starke Kraft
Die stärkste der 4 fundamentalen Grund­kräfte der Natur. Aller­dings mit der effektiv kürzesten Reichweite. Sie hält die Quarks in den Protonen und Neutronen zusammen und ist auch dafür verantwortlich, dass sich Protonen und Neutronen zu Atom­kernen verbinden. Auch starke Wechselwirkung genannt.
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Stationäre Zustand
Ein Zustand, der sich mit der Zeit nicht verändert.
⇧ S-ST

Sterne
Die Lebensphasen eines Sterns hängen sehr stark von seiner Anfangs­masse ab. Die „Proto­sterne‚ beginnen typischer­weise mit unter­schiedlichen anfänglichen Sonnen­massen.
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Strahlung
Energie, die von Wellen oder Teilchen davon­getragen wird. Eine periodische Veränderung des Energie­zustandes eines Teilchens, welches wellen­artig durch den 4-dimensionalen gekrümmten Raum davon­getragen wird.
⇧ S-ST

String
Ein fundamentales 1-dimensionales Objekt. Ein wesentlicher Bestand­teil der String­theorie.
mehr ... ⇧ S-ST

Stringtheorie
Eine physikalische Theorie, in der Teilchen als Schwingungs­zustände von Strings beschrieben werden. Sie vereinigt die Quanten­mechanik und die Allgemeine Relativitäts­theorie. Sie wird auch als „Superstring­theorie” bezeichnet.
mehr ... ⇧ S-ST

Supergravitation
Eine Gruppe von Theorien, welche die Allgemeine Relativitäts­theorie und die Super­symmetrie vereinigen.
mehr ... ⇧ S-ST

Supernova
Das Endstadium eines Sterns hängt sehr stark davon ab, welche Masse er als Proto­stern hatte. Alle Proto­sterne, die am Ende noch eine Masse von mehr als 1,5 Sonnen­massen haben, enden mit einer Supernova.
mehr ... ⇧ S-ST

Supersymmetrie
Ein Prinzip, das die Eigen­schaften von Teilchen mit unter­schied­lichen Spins miteinander in Beziehung setzt.
mehr ... ⇧ S-ST

Tachyon
Ein Teilchen, dessen quadrierte Masse negativ ist. ⇧ T-Z

Teilchen­beschleuniger
Eine Anlage, die elektrisch geladene Teilchen beschleunigt und ihnen dadurch Energie zuführt um anschließend natürliche oder erzwungene Stoßeffekte zu analysieren.
⇧ T-Z

Thermodynamik
Die Gesetze, die im 19. Jahr­hundert ausgearbeitet wurden, um Wärme, Arbeit, Energie, Entropie und deren Wechsel­wirkungen in einem physikalischen System zu beschreiben. Siehe auch Erster, Zweiter, Dritter Hauptsatz der Thermodynamik.
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Unendlichkeit
Ein Bereich oder eine Zahl, die unbeschränkt und endlos ist. Ein in sich geschlossenes System ohne scheinbaren Anfang oder Ende.
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Unschärferelation
Das von Heisenberg formulierte Prinzip, nach dem sich der Ort und die Geschwindig­keit eines Teilchens nicht gleich­zeitig exakt bestimmen lassen. Je genauer man das eine kennt, desto größer ist die Ungewiss­heit in Bezug auf das andere Teilchen.
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⇧ T-Z

Urknall
Die angenommene Singularität zu Beginn des Universums vor rund 14 Milliarden Jahren.
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⇧ T-Z

Vakuumenergie
Die Energie, die selbst im scheinbar leeren Raum vorhanden ist. Merkwürdiger­weise wäre die Anwesenheit von Vakuum­energie im Gegen­satz zur Anwesenheit von Masse in der Lage, die Expansion des Universums zu beschleunigen.
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Vereinheitlichte Theorie
Jede Theorie, die alle vier Grund­kräfte und alle Materie in einem einzigen einheit­lichen theoretischen Rahmen beschreibt.
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Vierte Maxwell-Gleichung
Das sogenannte Durchflutungs­gesetz gibt an, wie durch zeitlich veränderliche elektrische Felder magnetische Felder entstehen.
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Virtuelles Teilchen
In der Quantenmechanik ein Teilchen, das nicht direkt nach­gewiesen werden kann, dessen Vorhanden­sein aber direkt messbare Effekte hat. Siehe auch Casimir-Effekt.
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Was ist Zeit?
Die periodische Veränderung eines Energiezustandes.
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Wellenfunktion
Eine Wahrscheinlichkeits­welle. Ein grund­legendes Objekt der Quanten­mechanik.
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Wellenlänge
Die Entfernung zwischen zwei aufeinander folgenden Wellen­tälern oder Wellen­bergen.
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Welle-Teilchen-Dualismus
Ein Quanten­mechanisches Konzept, nach dem Materie sowohl Teilchen- als auch Wellen­eigenschaften hat. Die Teilchen können sich wie Wellen verhalten und umgekehrt.
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Winkelbeschleunigung
Die Winkel­beschleunigung a gibt an, um wie viel sich die Winkel­geschwindigkeit ω in der Zeit t ändert.
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Winkelgeschwindigkeit
Eine vektorielle Größe, die in der Physik die zeitliche Änderung eines Winkels beschreibt. Sie zeigt in die Richtung der Drehachse und wird mit ω als Formelzeichen dargestellt.
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Wirbelstrukturen
Die 4-dimensionale gekrümmte Raum­zeit basiert auf Strukturen, die ähnlich wie Wirbel um eine zentrale Zeit­achse rotieren und dabei eine Drift vollziehen, die als Ergebnis zu wirbel­haften Strukturen führt, wie z. B. Gas- und Wasser­wirbel, Sonnen­systeme, Galaxien und das Universum selbst. Der gesamte Kosmos basiert auf den Gesetzen der Wirbel­mechanik.
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⇧ T-Z

Wissenschaftlicher Determinismus
Eine Uhrwerkskonzeption des Universums von Laplace, der meinte, das vollständige Wissen um den Zustand des Universums biete die Voraus­setzung, den voll­ständigen Zustand zu früheren oder künftigen Zeit­punkten vorherzusagen.
⇧ T-Z

Wurmloch
Eine dünne Röhre in der Raum­zeit, die weit entfernte Regionen des Universums miteinander verbindet. Wurm­löcher können auch Verbindungen zu Parallel- oder Baby­universen sein sowie die Möglichkeit zu Zeitreisen bieten.
⇧ T-Z

Yang-Mills-Theorie
Eine Erweiterung der Maxwellschen Feld­theorie, mit deren Hilfe sich Kräfte wie die schwache und die starke Kraft beschreiben lassen.
⇧ T-Z

Zeitdehnung
Ein Phänomen in der Speziellen Relativitäts­theorie, dass sich der Zeit­fluss aus Sicht eines äußeren Beobachters für Objekte in Bewegung oder in einem starken Gravitations­feld verlangsamt.
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Zeitschleife
Eine Bahnkurve in der Raumzeit, entlang derer ein Objekt eine Reise in seine eigene Vergangen­heit unter­nehmen kann.
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Zweikörperproblem
Ein ganz wichtiges Problem in der Physik im Allgemeinen und bei der Gravitations­kraft im Besonderen.
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Zweite Maxwell-Gleichung
Ein magnetisches Feld besitzt keine Quellen, was bedeutet, dass es keine magnetischen Ladungsträger gibt.
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Zweiter Hauptsatz der Thermodynamik
Es gibt „keine” thermo­dynamische Zustands­änderung, deren „einzige” Wirkung darin besteht, eine Wärme­menge einem kälteren Wärme­speicher zu entziehen und einem wärmeren zuzuführen, bzw. dass einem Wärmespeicher Wärme entzogen wird, und vollständig in Arbeit umgesetzt wird. Ein Gesetz, nach dem die Entropie stets anwächst.
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