Cosmic Rays (dt.: „Kosmische Strahlung") ist einer der vielen irreführenden Begriffe in der Astronomie: Was hier „Strahlung" genannt wird, sind keine Lichtstrahlen, sondern rasend schnelle geladene Teilchen aus dem Weltall.

Doch woher kommen diese Teilchen? Was passiert, wenn sie auf die Erdatmosphäre treffen? Und warum können sie nicht nur etwas über explodierende Sterne verraten, sondern auch über die Entstehung der Elemente und über Einsteins Relativitätstheorie? Und was hat ein italienischer Klempner mit all dem zu tun?

Dr. Tim-Eric Rathjen von der Universität zu Köln nimmt Sie in diesem Vortrag mit auf eine Reise von den ersten Entdeckungen der Cosmic Rays bis zu ihrer Rolle in der modernen Astrophysik. Dabei zeigt sich: Diese winzigen Teilchen haben eine erstaunlich große Wirkung – im interstellaren Raum, in unserer Atmosphäre und manchmal sogar in unserem Alltag.

Der Mond bildete sich vor 4,5 Milliarden Jahren durch eine gigantische Kollision der Erde mit einem etwa Mars-großen Körper namens Theia. Seit der Apollo-Mission wissen wir, dass Erde und Mondgesteine eine sehr ähnliche chemische und isotopische Zusammensetzung haben. Immer genauer werdende Messungen haben diese Beobachtung bestätigt. Aus den Berechnungen zu der Kollision geht aber hervor, dass Erde und Mond unterschiedlich zusammengesetzt sein sollten. Im Vortrag gehe ich auf diese Problematik ein und zeige neuere Ergebnisse aus der Mondforschung.

Unsere Sonne zeigte im derzeitigen 25. Zyklus viele interessante Phänomene: beeindruckende Protuberanzen, riesige Flecken und starke Eruptionen, die bis nach Deutschland sichtbare Polarlichter auslösten. Der Vortrag bietet einen Überblick über diese Phänomene und zeigt, wie man sie mit Amateurmitteln beobachten und dokumentieren kann. Der Referent ist selbst seit Jahren aktiver Sonnenbeobachter und Sonnenfotograf.

Die Spezielle Relativitätstheorie erlaubt keine Geschwindigkeit, die größer als die des Lichts ist – so der Glauben der meisten Physiker seit 1905.
In den 1960er Jahren stellten theoretische Physiker jedoch fest, dass Teilchen mit einer Geschwindigkeit größer als die Lichtgeschwindigkeit unter bestimmten Umständen theoretisch doch möglich sind. Allerdings wären die Eigenschaften dieser hypothetischen Tachyonen ziemlich verrückt: sie gewinnen Energie, wenn sie langsamer werden. Sie haben eine imaginäre Masse. Je schneller man sie verfolgt, desto schneller entfernen sie sich.
Und am verrücktesten: Mit ihnen könnte man Botschaften in die Vergangenheit schicken.
Hier ergeben sich alle Arten von Paradoxien und logischen Rätseln.
Allerdings: Die Möglichkeit der Zeitreise – sowohl in die Zukunft als auch in die Vergangenheit – liegt auch in anderen theoretischen Arealen des Einsteinschen Universums verborgen. Dies fand beispielsweise der exzentrische Mathematiker Kurt Gödel Ende der 1940er Jahre zum Erschrecken seines Freundes Einsteins heraus.