Woraus besteht das Universum? – Dennis Wildfogel

Die ganze Lektion unter: http://ed.ted.com/lessons/what-is-the-universe-made-of-dennis-wildfogel

Die Atome um dich herum existieren bereits seit Milliarden von Jahren -- und die meisten haben ihren Ursprung in dem
flammenden, aus Gas bestehenden Kern eines Sterns. Dennis Wildvogel erzählt die fesselnde Geschichte der langen Reise dieser Atome, vom Urknall bis zu den Molekülen, die sie heute bilden.

Lektion von Dennis Wildfogel, Animation von Pew36 Animation Studios.

Alle Objekte um dich herum

bestehen aus submikroskopischen Einheiten,

die Moleküle genannt werden.

Moleküle wiederum bestehen

aus einzelnen Atomen.

Moleküle teilen sich häufig

und bilden anschließend neue Moleküle.

Doch so gut wie alle Atome,

mit denen du im Laufe deines Lebens

in Kontakt kommst,

wie die Atome im Boden unter dir,

die Luft, die du atmest,
die Lebensmittel, die du isst,

die Atome, aus denen alles Leben
und auch du selbst bestehst,

existieren seit Milliarden von Jahren

und entstanden an Orten, die sich radikal
von unserem Planeten unterscheiden.

Wie diese Atome zu Stande gekommen sind,
das möchte ich dir nun erklären.

Alles begann vor 14 Milliarden Jahren

mit dem Urknall,

der ein Universum hervorbrachte,
das einzig und allein aus Gas bestand.

Es gab keine Sterne und keine Planeten.

Das Gas bestand nur aus Atomen,

die zu den einfachsten Elementen gehören.

Etwa 75 % Wasserstoff

und fast der gesamte Rest war Helium.

Elemente wie Kohlenstoff, Sauerstoff
oder Stickstoff existierten noch nicht.

Ebenso wenig wie Eisen, Silber oder Gold.

An einigen Stellen war die Dichte
des Gases leicht höher als an anderen.

Aufgrund der Anziehungskraft sammelte
sich an diesen Stellen noch mehr Gas,

das wiederum die Anziehungskraft
weiter verstärkte,

dadurch mehr Gas anzog,
und so weiter und so fort.

Schlussendlich bildeten sich große,
dichte Gaskugeln,

die unter ihrer eigenen Schwerkraft
zusammenschrumpften

und sich infolgedessen
im Inneren aufheizten.

Irgendwann wird der Kern
einer solchen Kugel so heiß,

dass es zur Kernschmelze kommt.

Wasserstoffatome setzten sich zusammen
und bildeten Helium

und zugleich wurden so große Mengen
Energie freigesetzt,

dass damit der Schrumpfkraft
der Schwerkraft entgegen gewirkt wurde.

Wenn die Energie, die durch
die Kernschmelze herausgepresst wird,

genauso stark ist wie die Schwerkraft,
die all das Gas nach innen zieht,

entsteht ein Gleichgewicht.

Ein Stern ist entstanden.

Während seiner Lebensdauer

produzieren die Verschmelzungen
im Kern des gewaltigen Sterns

nicht nur Helium,

sondern auch Kohlenstoff,
Sauerstoff, Stickstoff

und all die anderen Elemente
im Periodensystem bis hin zu Eisen.

Doch irgendwann ist
der Kernbrennstoff aufgebraucht

und der Stern fällt in sich zusammen.

Dadurch kommt es zu einer
unglaublich kraftvollen Explosion,

die wir Supernova nennen.

Wenn Supernovas Elemente schaffen,

gibt es zwei Dinge zu beachten.

Erstens: Diese Explosion
setzt so viel Energie frei,

dass die Verschmelzungen
außer Rand und Band geraten

und Elemente mit Atomen bilden,
die sogar schwerer als Eisen sind

wie Silber, Gold und Uran.

Zweitens: Alle Elemente,

die sich im Kern der Sterns
angesammelt haben,

wie z. B. Kohlenstoff, Sauerstoff,
Stickstoff, Eisen

und all die Elemente, die bei
der Supernova-Explosion entstehen,

werden in den
interstellaren Raum ausgestoßen,

wo sie sich mit dem bereits
vorhandenen Gas mischen.

Dann wiederholt sich das Ganze.

Gaswolken, diesmal neben dem
ursprünglichen Wasserstoff und Helium

mit vielen verschiedenen Elementen,

haben Stellen mit einer höheren Dichte,

ziehen mehr Materie an und so weiter.

Wie zuvor entsteht daraus ein neuer Stern.

Unsere Sonne entstand auf diese Weise,
vor etwa 5 Milliarden Jahren.

Das bedeutet, dass das Gas,
aus dem sie entstand,

seit dem Beginn des Universums
mit vielen Elementen

aus Supernova-Explosionen
angereichert wurde.

So ist also die Sonne
zu all diesen Elementen gekommen.

Sie besteht immer noch hauptsächlich
aus Wasserstoff, zu 71%,

und ein Großteil des Rests
ist Helium, 27 %.

Aber vergiss nicht:

Während die ersten Sterne

nur aus Wasserstoff und Helium bestanden,

machen die anderen Elemente
aus dem Periodensystem

2 Prozent der Sonne aus.

Und wie sieht's mit der Erde aus?

Planeten entstehen als ein Nebenerzeugnis
bei der Entstehung von Sternen

aus der gleichen Gaswolke
wie der Stern selbst.

Kleine Planeten wie unserer
haben nicht genug Anziehungskraft,

um viel Wasserstoff und Helium zu halten,

weil diese beiden Gase
besonders leicht sind.

Also obwohl Kohlenstoff,
Stickstoff, Sauerstoff usw.

nur 2 % von der Gaswolke ausmachten,
aus der die Erde entstand,

bilden diese schwereren Elemente
den Großteil unseres Planeten

und alles, was darauf existiert.

Denk darüber nach:

Mit Ausnahme von Wasserstoff
und etwas Helium

besteht der Boden, auf dem du gehst,

die Luft, die du atmest, du selbst

und alles andere aus Atomen,

die in Sternen entstanden sind.

Als Wissenschaftler das
in der ersten Hälfte

des 20. Jahrhunderts erstmals erkannten,

kommentierte der berühmte Astronom
Harlow Shapley es mit den Worten:

"Wir sind Brüder der Felsbrocken,
Cousins der Wolken."