Vom Urknall in die Zukunft - Eine kosmologische Zeitreise

Vom Urknall in die Zukunft
Führen Sie Ihre Schüler in die Geheimnisse der Entstehung des Kosmos und die teilweise nicht leicht zu verstehenden, da sehr theoretischen physikalischen Zusammenhänge ein. Besprechen Sie auf dem Weg vom Urknall bis in die Zukunft Begriffe wie Singularität, Materie und Antimaterie, Galaxien und Sonnensystem ... und wagen Sie einen Blick in die Zukunft, insbesondere unseres Sonnensystems. Führen Sie Ihre Schüler in die Geheimnisse der Entstehung des Kosmos und die teilweise nicht leicht zu verstehenden, da theoretischen physikalischen Zusammenhänge ein. Besprechen Sie Begriffe wie Singularität, Materie und Antimaterie, Galaxien und Sonnensystem ... und wagen Sie einen Blick in die Zukunft, insbesondere unseres Sonnensystems.
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Gymnasium | Mittlere Schulformen

Physik

12. Klasse

4 - 6 Unterrichtsstunden

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Kompetenzen

Klasse:12 (G 8)
Dauer:ca. 4–6 Stunden
Ihr Plus:
  • 4- bis 6-stündigen astronomischen Exkurs
  • Vermutungen und sichere Fakten als Grundlage für Diskussionen über das Wenn und Aber der Urknalltheorie
Inhalt:
  • Singularität und Planck-Ära
  • die dramatischen Ereignisse der ersten fünf Minuten
  • nach 380 000 Jahren wird das Weltall erstmals durchsichtig
  • Entstehung von Galaxien, Sonnensystem und schwarzen Löchern

Inhaltsangabe

M 1 AbVom Urknall bis in die Zukunft – ein Überblick
V: 5 minD: 20 min
  • Entfaltung und Teilchengeburt
  • Ära der Vernichtung
  • Neue Elemente entstehen
  • Sterne und Galaxien
  • Sonne und Erde entstehen
  • Ein Blick in die Zukunft
M 2 A AbDie Singularität – hier verliert die ART ihre Gültigkeit!
M 2 B AbDie Planck-Ära
M 2 C AbDie Planck-Ära – jetzt kommt die Unschärfe ins Spiel!
M 2 D AbDer Schwarzschildradius
M 2 E AbÜbungsaufgaben
V: 5 minD: 90 min
  • Was versteht man unter einer Singularität?
  • Die Planck-Ära und ihre Bedeutung
  • Die Größen der Planck-Ära und ihre Berechnung
M 3 A AbPhase der Entfaltung
M 3 B AbDie Entstehung der Elementarteilchen
V: 5 minD: 20 min
  • Aus der Urkraft spalten sich neue Kräfte ab
  • Die Ursuppe bläht sich extrem auf (Inflation)
  • Erste Elementarteilchen bilden sich
M 4 AbMaterie kämpft gegen Antimaterie
V: 5 minD: 20 min
  • Antimaterie zerstrahlt vollständig
  • Materie siegt mit einem geringen Überschuss
M 5 AbErste Atomkerne entstehen (+ Übungsaufgaben)
V: 5 minD: 30 min
  • Protonen und Neutronen verbinden sich
M 6 AbDie lange Phase der Rekombination beginnt
V: 5 minD: 30 min
  • Langsam entstehen stabile Atome
  • Weltall wird nach ca. 380 000 Jahren durchsichtig
M 7 AbSterne und Galaxien bilden sich
V: 5 minD: 30 min
  • Galaxien entstehen
  • Unser Sonnensystem entsteht
M 8 AbDie Entstehung von Sonne und Erde
V: 5 minD: 10 min
  • 10 Milliarden Jahre Sonne
  • Gesteinsplaneten bilden sich
  • Erde entsteht
M 9 AbUnser heutiger Kenntnisstand (+ Übungsaufgaben)
V: 5 minD: 30 min
  • Kosmische Rotverschiebung
  • Das Hubble-Gesetz
  • Dunkle Materie
  • Gravitationswellen
  • Higgs-Teilchen
  • Neutrinos und ihr Nachweis
M 10 AbWir blicken in die astronomische Zukunft
V: 5 minD: 20 min
  • Teleskope und der Blick ins All
  • Ausdehnung des Universums
  • Zukunft der Erde
  • Lebensdauer der Sonne

Die Erläuterungen und Lösungen zu den Materialien finden Sie ab Seite 27.

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