Der Geek-Atlas (German Edition)
bei der Änderung der Umlaufbahn entweder Energie vom Photon aufnimmt
oder ein solches emittiert (siehe Abbildung 125.2 ).
Abbildung 125.2 Bohrs Wasserstoffmodell
Bohr stellte auch die Vermutung an, dass das Energieniveau des Elektrons von dessen Umlaufbahn abhängt. Je näher die Umlaufbahn,
desto geringer die Energie, und wenn ein Sprung von der nahen zur fernen Umlaufbahn erfolgt, wird Energie (in Form eines Photons)
abgegeben. Bohrs Regel lautete, dass die Frequenz des emittierten Photons f durch die Plancksche Konstante und die Änderung
des Energieniveaus ΔE: f = ΔE / h bestimmt wird.
Bohrs Modell war zwar in etwa korrekt, aber nur für Wasserstoff hilfreich. Es wurde später durch die Quantenmechanik verfeinert.
Mit dieser wurde dann eine Anomalie des emittierten Wasserstoffspektrums erklärt.
Auf dem niedrigsten Energieniveau, bei dem das Elektron dem Proton am nächsten ist, sind tatsächlich zwei verschiedene Energieniveaus
für das Atom vorhanden. Diese treten nicht nur auf, weil das Elektron um das Proton kreist (»kreisen« ist hier nur eine Näherung,
reicht aber zur Veranschaulichung aus), sondern auch, weil sowohl das Elektron als auch das Proton einen Spin besitzen. Den
Spin kann man sich so vorstellen, dass das Teilchen um seine eigene Achse rotiert.
Diese Rotation führt zu einem Magnetfeld, das vom Proton und Elektron erzeugt wird. Liegen beide Magnetfelder in der gleichen
Richtung (d.h. bei beiden zeigt Norden in die gleiche Richtung), dann besitzt das Atom eine etwas höhere Energie, als wenn
sie entgegengesetzte Richtungen aufweisen.
Wenn der Elektron-Spin die Richtung ändert, hat dies eine Veränderung der Energie zur Folge. Sinkt die Energie, wird ein Photon
emittiert. Die emittierte Wellenlänge hängt vom Unterschied im Energieniveau der beiden möglichen Elektron-Spins ab – im Prinzip
so wie von Bohr vermutet. Dies bezeichnet man als Hyperfeinstrukturübergang und beim Wasserstoff besitzt das emittierte Photon
eine Wellenlänge von 21 Zentimetern.
Dieser Spin-Übergang tritt nur mit einer sehr, sehr kleinen Wahrscheinlichkeit ein. Doch das Universum ist voll mit neutralem
Wasserstoff und infolgedessen kann Mikrowellenstrahlung mit einer Länge von 21 Zentimetern gemessen werden. Dies liefert den
Beweis für den Urknall und ist auch für Astronomen von Interesse, weil die Strahlung genutzt werden kann, um das Vorhandensein
von Wasserstoff im gesamten Universum zu dokumentieren. Dadurch ist es wiederum möglich, zu einem tieferen Verständnis der
Struktur des Universums nach dem Urknall zu gelangen.
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Glücklicherweise ist das Observatorium der Öffentlichkeit zugänglich. Das jüngst gebaute Green Bank Science Center umfasst
viele Ausstellungen, die sich hauptsächlich an Schulkinder richten. Für Erwachsene wird eine Bustour durch das Observatoriumsgelände
angeboten, das die historischen Radioteleskope und das Robert C. Byrd Green Bank-Teleskop, das größte voll drehbare Radioteleskop
der Welt, beherbergt.
Das NRAO ist ein wunderbar stiller Ort. Dies liegt einerseits darin begründet, dass es so abgelegen in den Potomac Highlands
liegt, andererseits aber auch daran, dass die meisten elektronischen Geräte schlichtweg verboten sind. Es sind weder Mobiltelefone
noch Digitalkameras und auch keine MP3-Player erlaubt. Elektronische Geräte könnten die sehr empfindlichen Radioempfänger
stören.
Praktische Informationen
Details zu einem Besuch des NRAO in Green Bank finden Sie unter http://www.gb.nrao.edu/ .
Kapitel 126. Das Greenbrier, White Sulphur Springs, WV
37° 47′ 7.44″ N, 80° 18′ 29.88″ W
Der VIP-Bunker
Über 400 Kilometer südwestlich von Washington, DC, liegt eines der luxuriösesten und exklusivsten Urlaubsresorts der USA –
das Greenbrier. Eingebettet inmitten der Allegheny Mountains in West Virginia erstreckt sich das Areal über einer Fläche von
mehr als 2600 Hektar. Hier wird von Golf über Fliegenfischen bis hin zur eigenen Klinik so ziemlich alles geboten. Das Greenbrier
ist die Art von Resort, das Könige, Präsidenten und andere Würdenträger beherbergt. Doch es birgt auch ein Geheimnis – es
war der Ort, an dem der gesamte US-Kongress im Falle eines Atomkriegs unterbracht werden sollte ( Abbildung 126.1 ).
Abbildung 126.1 Das Innere des Greenbrier-Bunkers; zur Verfügung gestellt von The Greenbrier
1958 begann das Greenbrier mit dem Bau eines neuen Flügels, um Platz für die
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