Wir hören, dass Felsen ein bestimmtes Alter haben und Sterne ein anderes Alter. Und das Universum selbst ist 13,7 Milliarden Jahre alt. Aber wie finden Astronomen das heraus?
Ich weiß, es ist unhöflich zu fragen, aber wie alt bist du? Und woher weißt du das? Und fühlt sich der Vergleich Ihres Führerscheins mit Ihrem schönen und informativen „Year In Space“-Kalender nicht etwas willkürlich an? Woher wissen wir alt, wie alles ist, wenn das, was wir beobachten, lange vor Kalendern, der Erde oder sogar den Sternen existierte?
Wissenschaftler haben seit Anbeginn der Wissenschaft über das Alter der Dinge nachgedacht. Wann ist diese Felsformation erschienen? Wann ist dieser Dinosaurier gestorben? Wie lange gibt es die Erde schon? Wann ist der Mond entstanden? Was ist mit dem Universum? Wie lange geht diese Party schon? Darf ich dieses Bier schon trinken oder werde ich blind? Wie lange kann Spam über das Verfallsdatum hinaus essbar bleiben?
Wie bei der Entfernung haben Wissenschaftler eine Reihe von Werkzeugen entwickelt, um das Alter von Dingen im Universum zu messen. Von Felsen über Sterne bis hin zum Universum selbst. Genau wie die Distanz funktioniert es wie eine Leiter, bei der bestimmte Werkzeuge für die jüngsten Objekte funktionieren und andere Werkzeuge für Dinge mittleren Alters übernehmen und andere Werkzeuge helfen, die ältesten zu datieren.
Beginnen wir mit den Dingen, die Sie tatsächlich in die Finger bekommen können, wie Pflanzen, Felsen, Dinosaurierknochen und Meteoriten. Wissenschaftler verwenden eine Technik, die als radiometrische Datierung bekannt ist. Das Atomzeitalter hat uns gelehrt, wie man Dinge richtig in die Luft jagt, aber es half auch zu verstehen, wie sich Elemente durch radioaktiven Zerfall von einem Element in ein anderes verwandeln.
Zum Beispiel gibt es eine Version von Carbon namens Carbon-14. Wenn Sie mit einem Kilo davon angefangen hätten, wäre nach etwa 5.730 Jahren die Hälfte davon in Kohlenstoff-12 umgewandelt worden. Und dann haben Sie in weiteren 5.730 Jahren etwa ¼ Kohlenstoff-14 und ¾ Kohlenstoff-12.
Eine Liste der Elemente mit ihren entsprechenden Emissionsspektren für sichtbares Licht. Bildquelle: MIT Wavelength Tables, NIST Atomic Spectrum Database, umop.net
Dies wird als Halbwertszeit eines Elements bezeichnet. Wenn Sie also beispielsweise das Verhältnis von Kohlenstoff-12 zu Kohlenstoff-14 in einem toten Baum messen, können Sie berechnen, wie lange er noch lebte. Verschiedene Elemente funktionieren für verschiedene Altersgruppen. Kohlenstoff-14 funktioniert seit ungefähr 50.000 Jahren, während Uran-238 eine Halbwertszeit von 4,5 Milliarden Jahren hat und Sie das älteste Gestein datieren lässt. Aber was ist mit den Dingen, die wir nicht anfassen können, wie zum Beispiel Sternen?
Wenn Sie ein Teleskop verwenden, um einen Stern zu betrachten, können Sie sein Licht in verschiedene Farben aufteilen, wie bei einem Regenbogen. Dies ist als Spektren eines Sterns bekannt, und wenn Sie genau hinschauen, können Sie schwarze Linien oder Lücken sehen, die bestimmten Elementen entsprechen. Da sie die Verhältnisse verschiedener Elemente messen können, können Astronomen einfach auf einen Stern schauen, um zu sehen, wie alt er ist. Sie können das Verhältnis von Uran-238 zu Blei-206 messen und wissen, wie lange dieser Stern existiert. Wie Astronomen das Alter des Universums selbst kennen, ist einer meiner Favoriten, und wir haben eine ganze Episode dazu gemacht.
Künstlerische Vorstellung von Planck, einem Weltraumobservatorium der Europäischen Weltraumorganisation, und dem kosmischen Mikrowellenhintergrund. Quelle: ESA und die Planck-Kollaboration – D. Ducros
Die kurze Antwort ist, sie messen die Wellenlänge der kosmischen Mikrowellen-Hintergrundstrahlung. Da sie wissen, dass dies früher sichtbares Licht war und durch die Expansion des Universums gedehnt wurde, können sie von seiner aktuellen Wellenlänge auf das zurückrechnen, was es zu Beginn des Universums war. Dies sagt ihnen, dass das Alter etwa 13,8 Milliarden Jahre beträgt. Die radiometrische Datierung war eine Revolution für die Wissenschaft. Es gab uns endlich eine zuverlässige Methode, um das Alter von allem und jedem zu berechnen und endlich herauszufinden, wie lange alles schon existiert.
Also, Fan unserer Videos. wie alt sind Sie? Sag es uns in den Kommentaren unten.
Danke fürs zuschauen! Verpasse keine Episode, indem du auf 'Abonnieren' klickst. Unsere Patreon-Community ist der Grund, warum diese Shows stattfinden. Wir möchten Ryan Finley und dem Rest der Mitglieder danken, die uns bei unserem Bestreben unterstützen, jede Woche großartige Weltraum- und Astronomieinhalte zu erstellen. Unsere Community-Mitglieder erhalten im Voraus Zugang zu Episoden, Extras, Wettbewerben und anderen Spielereien mit Jay, mir und dem Rest des Teams. Willst du mitmachen? Klicke hier.
Podcast (Audio): Herunterladen (Dauer: 4:03 – 3,7 MB)
Abonnieren: Apple-Podcasts | RSS
Podcast (Video): Herunterladen (Dauer: 4:26 – 52,7 MB)
Abonnieren: Apple-Podcasts | RSS