Weber, Adrian: Elementarisierungen zum inneren Aufbau von Sternen und zur Sternentwicklung. 2020
Inhalt
- Kurzfassung
- Abstract
- Danksagung
- Inhaltsverzeichnis
- Abbildungsverzeichnis
- Tabellenverzeichnis
- 1 Einleitung
- 1.1 Legitimation astronomischer Inhalte in der Schule
- 1.2 Legitimation der Themengebiete Sternaufbau und Sternentwicklung
- 1.3 Ziele der Arbeit
- 1.4 Aufbau der Arbeit
- 2 Grundlagen
- 2.1 Mathematische Grundlagen: numerische Lösungsverfahren
- 2.1.1 Differentialgleichung 1. Ordnung: Beispiel und Umsetzung
- 2.1.2 Umsetzung auf dem Computer: Tabellenkalkulation
- 2.1.3 Runge-Kutta-Verfahren
- 2.1.4 Runge-Kutta-Verfahren 2. Ordnung
- 2.2 Physikalische Grundlagen
- 3 Modul A - Hinführung zu Sternmodellen
- 3.1 Erkenntnistheoretische Überlegungen und wissenschaftshistorische Einordnung
- 3.1.1 Grundannahmen astrophysikalischer Modelle
- 3.1.2 Überprüfbarkeit der Modellannahmen in der Himmelskunde
- 3.1.3 Die Sonne als Objekt aus idealem Gas
- 3.1.4 Der Aggregatzustand der Sonnenmaterie Teil 1 und die Notwendigkeit der Betrachtung des Sonneninneren
- 3.1.5 Alter der Sonne und die Sternentwicklung
- 3.2 Prinzipielle Aussagen/einfache Abschätzungen
- 3.3 Detaillierte Analyse der Verläufe von Zustandsgrößen
- 4 Modul B - Gaskugelmodelle bis 1908
- 4.1 Erkenntnistheoretische Überlegungen und wissenschaftshistorische Einordnung
- 4.1.1 Der Aggregatzustand der Sonne - Teil 2
- 4.1.2 Entwicklung der Sonnenmodelle bis 1908
- 4.1.3 Kritik am Konvektionsgleichgewicht
- 4.2 Prinzipielle Aussagen/einfache Abschätzungen
- 4.2.1 Das Modell einer konvektiven Gaskugel
- 4.2.2 Mechanische Grundgleichungen einer Gaskugel
- 4.2.3 Homologe Sterne
- 4.3 Detaillierte Analyse der Verläufe von Zustandsgrößen
- 5 Modul C - Eddingtons Standardmodell
- 5.1 Erkenntnistheoretische Überlegungen und wissenschaftshistorische Einordnung
- 5.2 Prinzipielle Aussagen/einfache Abschätzungen
- 5.2.1 Die Cepheiden als Wärmekraftmaschine - Konsequenzen aus dem 2. Hauptsatz der Thermodynamik
- 5.2.2 Mechanismen der Energiefreisetzung
- 5.2.3 Sterne im Strahlungsgleichgewicht
- 5.2.4 Eddingtons Standardmodell
- 5.3 Detaillierte Analyse der Verläufe von Zustandsgrößen
- 6 Modul D - Annäherung an die Sternentwicklung
- 7 Schlussbetrachtung und Ausblick
- 8 Notationsverzeichnis
- Literaturverzeichnis