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Weltraumlift

Weltraumlift

Ein Weltraumlift ist die Idee einer Art Aufzug, beginnend am Erdboden, der die Erdatmosphäre verlässt und in den Weltraum führt.

Geschichte

Die Idee des Weltraumlifts tauchte erstmals 1895 auf, als der russische Weltraumpionier Konstantin Ziolkowski, inspiriert durch den Eiffelturm, vorschlug, einen Turm zu errichten, der direkt in den Weltraum reicht. Er stellte sich vor, am Ende eines Kabels eine Art Aufhängung des Aufzugs direkt in den geostationären Orbit zu bringen. Ein Turm oder Aufzug dieser Art wäre in der Lage, Objekte in den Orbit zu bringen, ohne auf Raketentechnologie angewiesen zu sein. Da ein Objekt beim Aufstieg gleichzeitig an tangentialer Geschwindigkeit gewinnen muß, hätte es bei Erreichen des Ziels gleichzeitig die nötige Energie und Geschwindigkeit, um im geostationären Orbit zu verbleiben. Ein Gebäude dieser Art zu errichten, war unmöglich, da kein Material mit der nötigen Zugfestigkeit bekannt war. 1957 schlug dann der sowjetische Wissenschaftler Juri N. Artsutanov eine alternative Variante dieser Idee vor. Ein Satellit solle in eine geostationäre Umlaufbahn gebracht werden und als Aufhängung des Aufzugs dienen. Von dort könnte man dann ein Kabel zur Erdoberfläche herunterlassen. geostationär Der Schwerpunkt der Konstruktion müsste auf dem geostationären Orbit liegen, so dass bei einer Winkelgeschwindigkeit, die der Erdrotation entspricht, die Fliehkraft die Erdanziehungskraft ausgleicht. Ein Kabel von 35.786 Kilometern Länge ist jedoch schwierig zu realisieren. 1966 untersuchten vier amerikanische Ingenieure, welches Material für die Schaffung eines solchen Kabels erforderlich wäre. Sie kamen zum Schluss, dass neue Materialen benötigt würden, die mindestens doppelt so zugstark wären als alle damals bekannten Materialen. 1975 schlug der US-Amerikaner Jerome Pearson vor, eine kegelförmige Konstruktion zu benutzen. Das Kabel müsste im Bereich des Schwerpunktes am dicksten sein, da es dort die größte Spannung auszuhalten hat. Das Kabel könnte als Gegengewicht in den Weltraum hinaus verlängert werden, während die erdnahe Hälfte des Turms errichtet würde, so das der Schwerpunkt des Systems ständig auf dem geostationären Orbit liegt. Bekannt wurden diese Ideen in der Öffentlichkeit, als Arthur C. Clarke sie 1978 als Teil eines Romans (The Fountains of Paradise) vorstellte.

Aktuell

In jüngster Zeit werden verstärkt Anstrengungen unternommen, diesen Plan eines Tages in die Wirklichkeit umzusetzen. David Smitherman von der NASA veröffentlichte so zum Beispiel in den 1990er Jahren Space Elevators: An Advanced Earth-Space Infrastructure for the New Millennium [http://trs.nis.nasa.gov/archive/00000535/], ein Bericht, der auf den Ergebnissen einer 1999 im Marshall Flight Center abgehaltenen Konferenz beruht. Seit Anfang des 21. Jahrhunderts ist ein Material bekannt, das die Anforderungen erfüllen könnte: Kohlenstoffnanoröhren. Anfang 2004 ist es einem Wissenschaftlerteam um Alan Windle an der University of Cambridge gelungen, auf der Grundlage dieser Technologie einen etwa 100 Meter langen Faden herzustellen. Kohlenstoffnanoröhren haben ein bis zu 100 mal besseres Verhältnis von Zugfestigkeit zu Gewicht als Stahl, dehalb ist dieser Werkstoff ein möglicher Kandidat für den Weltraumlift. Noch ist die Technologie jedoch längst nicht ausgereift: Kohlenstoffnanoröhren sind teuer und können bisher nur in sehr begrenzter Zahl hergestellt werden. Ende Juni 2004 teilte der Leiter des Weltraum-Fahrstuhl-Projekts Bradley Edwards in Fairmont, West Virginia mit, dass schon in 15 Jahren ein Prototyp fertig sein könnte. Für seine Idee hat Edwards die US-Weltraumbehörde NASA begeistert, die durch ihr NASA Institute for Advanced Concepts (NIAC) [http://www.niac.usra.edu/] das Forschungsprojekt mit 500.000 Dollar unterstützt. Ein Unternehmen namens LiftPort Group [http://www.liftport.com/about.php] hat es sich zum Ziel gesetzt, einen solchen Weltraumlift zu bauen. Das selbstgesteckte Ziel der Fertigstellung ist auf den 12. April 2018 datiert. Technisch bereits im Bereich der Möglichkeiten ist der Vorschlag von Jerome Pearson. Er möchte einen Weltraumlift auf dem Mond installieren. Wegen der im Vergleich mit der Erde geringeren Schwerkraft wäre das benötigte Kabel kürzer und insgesamt niedrigeren Belastungen ausgesetzt. Das nötige Kabel von geschätzen 7t Gewicht könnte mit einer einzigen Rakete in den Weltraum befördert werden. Jerome Pearson ist Geschäftsführer der Firma Star Technology and Research, Inc., die auf Ihrer Homepage [http://www.star-tech-inc.com/] auch über den Mondlift informiert. Die Forschungen von Pearson an dem Projekt werden von der NASA derzeit mit 75.000 Dollar unterstützt.

Auswirkungen

Es ist denkbar, dass ein Weltraumlift die Transportkosten von derzeit 20.000 bis zu 80.000 $ pro kg nach seiner Amortisierungszeit auf bis zu 200 $ pro kg reduzieren könnte. Die wissenschaftliche Forschung würde davon durch den sehr viel billigeren Transport von Laboren und Teleskopen in den Weltraum stark profitieren. Auch die industrielle Forschung kann durch Arbeiten in der Schwerelosigkeit neue Verfahren entwickeln und neue Fertigungstechnologien ermöglichen; nicht zuletzt wäre es möglich, diese Technik für den Weltraumtourismus zu erschließen.

Technologie

Ein Stalhseil würde bereits ab einer Länge von 4-5Km unter seinem eigenem Gewicht reissen! Neue Werkstoffe sind deswegen ein kritischer Punkt für ein zukünftige Realisierung dieses Unternehmens. Die NASA hat die technologischen Anforderungen untersucht und in 5 Problembereiche unterteilt. Innerhalb dieser Gebiete werden zur Zeit unabhängige Projekte zur Grundlagenforschung ausgeschrieben. # Material für Kabel und Turm # Errichtung und Kontrolle des Kabels # Errichtung des Turms als Basisstation # Elektromagnetische Antriebe # Ausbau der allgemeinen Weltrauminfrastruktur und Raumfahrtindustrie

Weblinks


- [http://www.geo.de/GEO/wissenschaft_natur/kosmos/2002_03_GEO_03_seiltrick/ GEO Magazin - Visionen: Seiltrick im Weltall]
- [http://www.space.com/businesstechnology/technology/space_elevator_020327-1.html The Space Elevator Comes Closer to Reality]
- [http://www.isr.us/Spaceelevatorconference/ The Space Elevator: 3rd Annual International Conference] (2004)
- [http://www.spiegel.de/wissenschaft/weltraum/0,1518,381747,00.html Spiegel.de] Fahrstuhl soll Lasten ins All hieven. Von Holger Dambeck am 26. Oktober 2005 mit Video. Kategorie:Alternative Raumfahrtkonzepte ja:軌道エレベータ

Aufzug

Der Ausdruck Aufzug bezeichnet # eine Anlage zum Befördern von Waren und/oder Personen, siehe Aufzugsanlage. # einen Aufmarsch # in der Umgangssprache eine besondere Kleidung # im Drama einen Abschnitt, siehe: Akt # beim Turnen eine bestimmte Übung: Aufzug (Turnen) # Antriebseinrichtung im Uhrwerk # Beim Buchdruck die Aufspannung auf dem Druckzylinder oder der Druckplatte # Sichtbare Erhebung einer Festung über dem Horizont: Fachbegriffe Festungsbau

Weltraum

---Sidenote START---
Als Universum (v. lat.: universus = gesamt; v. unus und versus = „in eins gekehrt“) wird allgemein die Gesamtheit aller Dinge und Objekte bezeichnet. Im speziellen meint man damit den Weltraum, auch Weltall oder Kosmos (v. griechisch kósmos - (Welt)Ordnung, Schmuck, Anstand; das Gegenstück zum Chaos) bezeichnet die Welt bzw. das Weltall sowohl als das sichtbare Universum als auch als geordnetes, harmonisches Ganzes. Der Begriff Universum wurde von Philipp von Zesen durch den Ausdruck Weltall eingedeutscht. Oft wird mit dem Begriff Weltraum auch nur der Raum außerhalb der Erdatmosphäre bezeichnet. Da der Übergang von der Erdatmosphäre zum Weltraum fließend ist, existieren mehrere festgelegte Grenzen. International anerkannt ist die Definition der Fédération Aéronautique Internationale, nach der der Weltraum in einer Höhe von 100 km beginnt. Nach der Definition der NASA und der US Air Force beginnt der Weltraum bereits in einer Höhe von etwa 80 km (50 Meilen) über dem Boden.

Allgemeines

Die heute anerkannte Theorie zur Beschreibung der großräumigen Struktur des Universums ist die Allgemeine Relativitätstheorie von Albert Einstein. Auch die Quantenphysik hat bislang wichtige Beiträge zum Verständnis speziell des frühen Universums geliefert, in dem die Dichte und Temperatur sehr hoch waren und viele Prozesse unter Beteiligung von Elementarteilchen abliefen. Wahrscheinlich wird ein vollständigeres Verständnis des Universums erst erreicht, wenn die Physik eine Theorie entwirft, die die Allgemeine Relativitätstheorie mit der Quantenphysik vereint. In dieser Theorie der Quantengravitation sollen die vier Grundkräfte der Physik vereint werden. Die Kosmologie, ein Teilgebiet sowohl der Philosophie als auch der Physik, befasst sich mit dem Studium des Universums, und versucht Eigenschaften des Universums wie beispielsweise die Frage nach der Feinabstimmung zu beantworten.

Herkunft, Alter und Zusammensetzung

In der klassischen Urknalltheorie wird angenommen, dass das Universum zu einem bestimmten Augenblick, dem Urknall (auch Big Bang), entstand und sich seitdem ausdehnt. Diese Theorie macht jedoch keine Aussagen darüber, was vor dem Urknall gewesen sein könnte, oder weshalb er überhaupt stattfand. Das Alter des Universums ist aufgrund von Präzisionsmessungen des Satelliten WMAP mit 13,7 Milliarden Jahren relativ genau datierbar. Dies setzt voraus, dass der Urknall tatsächlich als zeitlicher Beginn des Universum betrachtet werden kann, was wegen Unkenntnis der physikalischen Gesetze für den Zustand unmittelbar nach Beginn des Urknalls nicht gesichert ist. Allerdings kann ein statisches Universum, dass unendlich alt und unendlich gross ist ausgeschlossen werden, nicht jedoch ein dynamisches unendlich grosses Weltall. Zum einen wegen der beobachteten Expansion des Weltalls, des Weiteren wies schon der Astronom Heinrich Wilhelm Olbers darauf hin, dass bei unendlicher Ausdehnung und unendlichem Alter eines statischen Universums es nachts nicht mehr dunkel werden dürfte (Olberssche Paradoxon). Im intergalaktischen Raum (siehe auch Galaxie) beträgt die Dichte etwa ein Wasserstoff-Atom pro Kubikkilometer, innerhalb von Galaxien ist sie jedoch wesentlich höher. Desgleichen ist der Raum von Feldern und Strahlung durchsetzt. Die Temperatur der Hintergrundstrahlung beträgt derzeit 2,7 Kelvin (also ca. -270°C). Sie entstand 380.000 Jahre nach dem Urknall und wird auch als Geburtsschrei unseres Universums bezeichnet. Das Universum besteht nur zu einem kleinen Teil aus uns bekannter Materie und Energie (4 %), der größte Teil macht eine bis heute weitgehend unverstandene „dunkle Materie“ (23 %) und „dunkle Energie“ (73 %) aus, die für die beschleunigte Expansion verantwortlich ist, auf welche aus den Daten des Satelliten WMAP geschlossen wurde. Die Gesamtmasse des sichtbaren Universums liegt zwischen 8,5·1052 und 1053 kg. Ohne dunkle Energie würde sich durch die Gravitationswirkung der Materie die Expansion des Universums verlangsamen und, sofern genügend Materie vorhanden ist, letztendlich umkehren: das Universum würde in einem sogenannten „Big Crunch“ wieder in sich zusammenstürzen und zu einer Singularität kollabieren. Ein Stern besteht zu ca. 70 % aus Wasserstoff (H2) und ca. 30 % aus Helium (He). Die anderen chemischen Elemente, insbesondere die, aus denen die Planeten bestehen, können bei dieser groben Rechnung vernachlässigt werden. Daraus errechnet sich das Durchschnittsgewicht eines Atoms mit 2,14 x 10-27 kg. Die Masse eines Sterns beträgt in der Regel 2 x 1030 kg, enthält also 1057 Atome. Im sichtbaren Universum kann man von 100 Milliarden oder 1011 Galaxien ausgehen, die jeweils 1011 Sterne enthalten. Das ergibt 1022 Sterne. Die Zahl der Atome im sichtbaren Weltall dürfte daher bei 1079 Atomen liegen. Nach genaueren Berechnungen unter Verwendung der Theorie des inflationären Universums wird die Anzahl der Teilchen im beobachtbaren Universum zwischen 4·1078 und 6·1079 geschätzt.

Form und Volumen

Die Anschauung könnte die Vermutung nahelegen, dass aus der Urknalltheorie eine "Kugelform" des Universums folgere; das ist jedoch nur eine von mehreren Möglichkeiten. So wurden neben einem flachen unendlichen Universum viele andere Formen vorgeschlagen. Darunter beispielseise eine Hypertorusform, oder auch die in populärwissenschaftlichen Publikationen als "Fussballform" und "Trompetenform" bekannt gewordenen Formen. Im CDM-Standardmodell (CDM von engl. Cold Dark Matter ) sowie dem aktuelleren Lambda-CDM-Standardmodell, welches die gemessene Beschleunigung der Expansion des Universums berücksichtigt, wird von einer euklidischen Geometrie und einem unendlichen Volumen des Universums ausgegangen. Dies ist nicht zwingend, da es gegenwärtig nur möglich ist, eine untere Grenze für die Ausdehnung des Universums anzugeben. Beobachtungsdaten des Satelliten WMAP schliessen nach Neil Cornish die meisten Beschreibungsmodelle des Universums, welche einen Radius kleiner 75 Milliarden Lichjahren besitzen, aus. Da die gemessene Geometrie von einer euklidischen nicht zu unterscheiden ist, wird das Lambda-CDM-Standardmodell jedoch als das einfachste Modell angesehen, welches an die Beobachtungsdaten angepasst werden kann. Wichtig ist der Unterschied zwischen Unendlichkeit und Unbegrenztheit: Auch wenn das Universum ein endliches Volumen besitzen würde, so wäre es dennoch unbegrenzt. Leicht anschaulich wird dieses Modell unter Weglassung einer Dimension: Eine Kugeloberfläche hat eine endliche Fläche, hat aber keinen Mittelpunkt und ist unbegrenzt (man kann auf ihrer Oberfläche herumlaufen, ohne an ein Ende anzustoßen). So wie eine zweidimensionale Kugeloberfläche in einem dreidimesionalen Raum eingebettet ist, kann man, falls das Universum nicht flach sondern gekrümmt ist, sich diesen gekrümmten Raum als in einem höherdimensionalen Raum eingebettet vorstellen.

Zusammenhang zwischen Massendichte, lokaler Geometrie und Form

Obwohl die lokale Geometrie sehr nahe an eine flachen, euklidischen Geometrie liegt, ist auch eine sphärische oder hyperbolische Geometrie nicht ausgeschlosssen. Da die lokale Geometrie mit der globalen Form (Topologie) und dem Volumen des Universums verknüpft ist, ist letztlich auch unbekannt ob das Volumen endlich ist (mathematisch ausgedrückt: ein topologischer Kompakter Raum) oder ob das Universum einen unendlichen Rauminhalt besitzt. Welche Geometrien und Formen für das Universum möglich sind, hängt gemäss der Friedmann-Gleichungen, welche die Entwicklung des Universums im Standard-Urknallmodell beschreiben, wiederum wesentlich von der Energiedichte bzw. der Massendichte im Universum ab:
- Ist diese Dichte kleiner als ein bestimmter, als kritische Dichte bezeichneter Wert, so wird die lokale Geometrie als hyberbolisch bezeichnet, da sie als das dreidimensionale Analogon zu einer zweidimensionalen hyperbolische Fläche angesehen werden kann. Ein hyberbolisches Universum ist offen, d. h. ein gegebenes Volumenelement innerhalb des Universums dehnt sich immer weiter aus, ohne jemals zum Stillstand zu kommen. Das Gesamtvolumen eines hyperbolischen Universums kann sowohl unendlich als auch endlich sein.
- Ist die Energiedichte exakt gleich der kritischen Dichte, ist die Geometrie des Universums flach (euklidisch). Das Gesamtvolumen eines flachen Universums ist im einfachsten Fall, wenn man einen euklischen Raum als einfachste Topologie annimmt, unendlich. Es sind aber auch Topologien mit endlichem Rauminhalt mit einem euklidischen Universum zu vereinbaren. Beispielsweise ist ein Hypertorus als Form möglich. Auch ein flaches Universum ist wie das hyperbolische Universum offen, ein gegebenes Volumenelement dehnt sich also immer weiter aus.
- Ist die Energiedichte größer als die kritische Dichte, wird es als "sphärisch" bezeichnet. Das Volumen eines sphärischen Universums ist endlich. Im Gegensatz zum euklidischen und zum hyperbolischen Universum kommt die Ausdehnung des Universums irgendwann zum Stillstand und kehrt sich danach um. Das Universum "stürzt" also wieder in sich zusammen. Gegenwärtige astronomische Beobachtungsdaten erlauben es nicht, das Universum von einem euklidischen Universum zu unterscheiden. Die bisher gemessene Energiedichte des Universums liegt also so nahe an der kritischen Dichte, dass die experimentellen Fehler es nicht ermöglichen, zwischen den drei grundlegendenen Fällen zu unterscheiden.

Überlegungen zum unendlichen Volumen

Interessant sind auch die philosophischen Implikationen, welche sich als Konsequenzen aus einem Universum mit unendlichem Volumen ergeben würden. Selbst extrem unwahrscheinliche, aber mögliche Ereignisse müssten sich in einem solchen Universum unendlich oft ereignen, solange die Wahrscheinlichkeit wenigstens noch größer als Null ist. Dies wird zum Beispiel oft in Argumentationen zusammen mit dem anthropischen Prinzip verwendet, um einige, für die menschliche Extistenz notwendige, Voraussetzungen zu erklären. Zieht man allerdings in Betracht, dass gemäß der Quantentheorie in einem vorgegebenen Raumvolumen nur eine endliche Anzahl von Zuständen untergebracht werden kann, ergeben sich manche dieser Konsequenzen schon bei Universen mit endlichem aber hinreichend großem Volumen. So schloss der Physiker Max Tegmark, dass aus dem gegenwärtigen Standardmodell des Universums folgt, dass im Durchschnitt alle ^ Meter eine "Zwillingswelt" existieren muss.

Strukturen innerhalb des Universums

Auf der derzeit größten Skala bilden Galaxienhaufen und noch größere Superhaufen fadenartige Filamente, die riesige, blasenartige Hohlräume (engl. Voids) formen. Es ergibt sich die folgende Rangfolge: #Filamente und Voids #Superhaufen (Bsp: Große Mauer Durchmesser: ca. 1 Mrd. Lichtjahre) #Galaxienhaufen, Lokale Gruppe #Galaxie (Bsp: Milchstraße Durchmesser: 100.000 Lichtjahre) #Sternhaufen #Sonnensystem (Bsp: Unser Sonnensystem: Durchmesser: ca. 300 AE = 11 Lichtstunden) #Stern (Bsp: Unsere Sonne Durchmesser: 1.392.500 km) #Planet (Bsp: Erde Durchmesser: 12.756,2 km) #Mond (Bsp: Unser Mond Durchmesser: 3.476 km) #Trojaner, Staubwolken und Asteroiden in Lagrange-Punkten

Siehe auch


- Astronomie
- Viele-Welten-Theorie
- Multiversum
- Paralleluniversum, Parallelwelt
- Raumfahrt, Kosmologie, Weltraumvertrag

Literatur


- Die ersten drei Minuten, Steven Weinberg (Nobelpreisträger Physik)
- Bildatlas des Weltraums, Antonín Rükl, Werner-Dausien-Verlag, Prag 1988 / Hanau 1992 (dt. Übers.) - ISBN 3768428087
- [http://arxiv.org/PS_cache/astro-ph/pdf/0310/0310571.pdf A Map of the Universe, J. Richard Gott III, Mario Juric, David Schlegel, Fiona Hoyle, Michael Vogeley, Max Tegmark, Neta Bahcall, Jon Brinkmann]

Weblinks


- [http://linpop.zdf.de/ZDFxt/module/space/start.html „Weltall erkunden“]
- Telepolis: [http://www.heise.de/tp/deutsch/special/raum/15826/1.html „Der Kosmos ist ein kleiner Fußball“]
- [http://www.heise.de/tp/deutsch/special/raum/default.html Special Weltraum] Telepolis-Artikel zum Thema Weltraum
- [http://www.pointcom.eu.com Die Suche nach Außerirdischer Intelligenz]
- [http://www.shatters.net/celestia Celestia: Ein Freeware Programm um entdeckte Asteroiden, Planeten, Sonnen und Galaxien dreidimensional anzuzeigen und zu Durchfliegen]

Videos


- Real Video Streams: (Aus der Fernsehsendung Alpha Centauri)
  - [http://www.br-online.de/cgi-bin/ravi?v=alpha/centauri/v/&f=981206.rm Wie groß ist das Universum?]
  - [http://www.br-online.de/cgi-bin/ravi?v=alpha/centauri/v/&f=981220.rm Sind wir allein im Universum?]
  - [http://www.br-online.de/cgi-bin/ravi?v=alpha/centauri/v/&f=990926.rm Sind wir allein im Universum II?]
  - [http://www.br-online.de/cgi-bin/ravi?v=alpha/centauri/v/&f=991010.rm&e=14:18 Wer sind unsere kosmischen Nachbarn?]
  - [http://www.br-online.de/cgi-bin/ravi?v=alpha/centauri/v/&f=000130.rm Wird sich das Universum wieder zusammenziehen?]
  - [http://www.br-online.de/cgi-bin/ravi?v=alpha/centauri/v/&f=001119.rm&g2=1 Wieviele Dimensionen hat das Universum?]
  - [http://www.br-online.de/cgi-bin/ravi?v=alpha/centauri/v/&f=010819.rm Wie sieht die Zukunft des Universums aus?]
  - [http://www.br-online.de/cgi-bin/ravi?v=alpha/centauri/v/&f=010916.rm Wie kalt ist es im Universum?]
  - [http://www.br-online.de/cgi-bin/ravi?v=alpha/centauri/v/&g2=1&f=020901.rm Ist das Universum symmetrisch?]
  - [http://www.br-online.de/cgi-bin/ravi?v=alpha/centauri/v/&g2=1&f=031029.rm Warum ist das Universum so kalt?] Kategorie:Kosmologie ja:宇宙 ko:우주 ms:Alam Semesta simple:Universe

Konstantin Ziolkowski

Konstantin Eduardowitsch Ziolkowski (
- 17. September / 29. September 1857 in Ischewskoje; Oblast Rjasan; † 19. September 1935 in Kaluga; russisch Константин Эдуардович Циолковский, wiss. Transliteration Konstantin Eduardovič Ciolkovskij) wird zu den ersten Pionieren der Raumfahrt gezählt. __TOC__ Im Alter von zehn Jahren wurde Ziolkowski durch eine Scharlacherkrankung nahezu taub und musste die Schule verlassen. Er bildete sich autodidaktisch weiter und wurde von seiner Familie zum Studium nach Moskau geschickt. Dort studierte er Physik, Astronomie, Mechanik und Geometrie. Nach drei Jahren wurde Ziolkowski von seinem Vater nach Hause zurückgeholt. Danach gab er in seinem Heimatort Unterricht in Mathematik und Physik, bis er 1882 als Mathematiklehrer an die Kreisschule von Borowsk in der Provinz Kaluga berufen wurde. Inzwischen hatte er geheiratet und war Vater geworden. Während der russischen Revolution lebte er sehr zurückgezogen. Von Science-Fiction und Erzählungen von Jules Verne angeregt, begann Ziolkowski selbst Geschichten über interplanetare Raumfahrt zu schreiben. Darin ließ er mehr und mehr physikalische und technische Probleme einfließen und entwickelte sich dabei zum Verfasser theoretischer Abhandlungen. Ab etwa 1885 stellte er eine Vielzahl von Überlegungen zur Realisierung von Raumflügen an, wandte sein Augenmerk dabei auch Ganzmetall-Luftschiffen zu. 1886 veröffentlichte Ziolkowski die Studie "Theoria Aerostatika", der 1892 die "Aerostat Metallitscheski" (Theorie eines Ganzmetall-Luftschiffes) folgte. Bis zu seinem Tod 1935 veröffentlichte er 35 Bücher, Artikel und Schriften zur Luftschiffthematik . In einem Zimmer seiner Wohnung baute er den ersten Windkanal Russlands und bestimmte die Luftwiderstände verschiedener Objekte. Zunehmend begann er sich der Raketenforschung zu widmen. Er erkannte, dass die bisher für Feuerwerke und militärische Zwecke verwendeten Feststoffraketen zu schwach sein würden, um den Weltraum zu erreichen. Daher schlug er als Erster die Verwendung von flüssigen Raketentreibstoffen (Wasserstoff, Sauerstoff und Kohlenwasserstoffen) vor. Gipfelpunkt seiner Arbeit war die Raketengrundgleichung die er 1903 in der russischen Zeitschrift: Wissenschaftliche Rundschau unter dem Titel: Erforschung des Weltraums mittels Reaktionsapparaten veröffentlichte. Neben ausführlichen Arbeiten zum Flüssigkeitsraketentriebwerk, Kühlung der Brennkammer, Steuerung der Rakete mittels Strahlruder und Kreiselsteuerung stellte er mit der Raketengrundgleichung auch das Prinzip der Mehrstufenrakete auf eine wissenschaftliche Basis. Er befasste sich auch mit Fragen des Betriebs von Raumstationen, der industriellen Nutzung des Weltraums und der Nutzung seiner Ressourcen. In den 1880er Jahren entwickelte er ein Konzept für Ganzmetallluftschiffe. In den 1930er Jahren wurde diese Konstruktion in den USA mit dem ZMC-2 umgesetzt.

Bedeutung und Würdigung

Mit seinen Ideen war Ziolkowski in visionärer Weise seiner Zeit weit voraus und fand damit im zaristischen Russland nur geringe Beachtung. Erst im politischen System der Sowjetunion fanden seine Arbeiten Anerkennung und Unterstützung. Sein Gedankengut wurde außerordentlich populär. So entspricht das Raumschiff im Roman Aëlita des Schriftstellers Alexei Nikolajewitsch Tolstoi fast völlig den Vorstellungen Ziolkowskis. Zusammen mit Hermann Oberth und Robert Goddard, die erst später von seinen Arbeiten erfuhren, gilt Konstantin Ziolkowski als der geistige Vater der Raumfahrt. Seine beiden letzten Veröffentlichungen sind das "Album der kosmischen Reisen" von 1932 und "Die höchste Geschwindigkeit bei Raketen" von 1935. Es war ihm jedoch nicht vergönnt, die praktische Umsetzung seiner Ideen zu erleben. Zu Ziolkowskis Ehren wurde ein Mondkrater nach ihm benannt. Sein früheres Wohnhaus in Kaluga dient heute als Museum.

Zitate


- „All unser Wissen in Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft ist ein Nichts im Vergleich zu dem, was wir niemals wissen werden.“

Literatur


- Peter Stache: Sowjetische Raketen im Dienst von Wissenschaft und Verteidigung. Militärverlag der DDR, Berlin 1987, ISBN 3-327-00302-5
- A A Kosmodemjanski: Konstantin Eduardowitsch Ziolkowski. 1979
- Nikola Stilijanov Kalicin: Weltraumflüge von Ziolkowski bis Gagarin. VEB Fachbuchverlag, 1961

Weblinks


- Ziolkowski, Konstantin Eduardowitsch Ziolkowski, Konstantin Eduardowitsch Ziolkowski, Konstantin Eduardowitsch Ziolkowski, Konstantin Eduardowitsch Ziolkowski, Konstantin Eduardowitsch ja:コンスタンチン・E・ツィオルコフスキー ko:콘스탄틴 치올코프스키

Rakete

Eine Rakete (vom italienischen rocchetta = Spindel) ist ein Flugkörper mit Rückstoßantrieb (Raketenantrieb), der von der Umgebung unabhängig ist und daher auch im luftleeren Raum beschleunigt werden kann. Im Gegensatz zu Geschossen haben Raketen eine lange Beschleunigungsphase. Wegen der dadurch deutlich geringeren Belastungen kann die Struktur der Rakete sehr leicht gehalten werden. Bei Raketen reichen die Größenordnungen von den allbekannten Feuerwerksraketen der Silvesternacht über militärische Raketen bis hin zu der riesigen Energija oder der Saturn V, die im Apollo-Projekt - dem bemannten Flug zum Mond - eingesetzt wurde.

Geschichte

Der erste überlieferte Raketenstart fand 1232 im Kaiserreich China statt. Im Krieg gegen die Mongolen setzten die Chinesen in der Schlacht von Kai-Keng eine Art Rakete ein: Dabei schossen sie eine Vielzahl simpler, von Schwarzpulver angetriebener Geschosse auf die Angreifer ab. In Europa fand der erste dokumentierte Start einer Rakete 1555 im rumänischen Hermannstadt statt. Der Flugkörper verfügte bereits über ein Drei-Stufen-Antriebssystem.

Aufbau

Jede Rakete besteht aus den folgenden Baugruppen:
- Triebwerk (Raketentriebwerk bestehend aus Brennkammer, Düse (z.B. Aerospike-Düse), Pumpensystem und Kühlung)
- Stabilisierungs- und/oder Steuereinheit
- Nutzlast (Sprengkopf, Satellit, Mannschaft, Rückkehrmodul usw.) Die Baugruppen werden durch die Hülle zusammengehalten. Dabei können einzelne Baugruppen auch mehrfach vorkommen (Mehrstufenrakete).

Triebwerk

Für eigenstartfähige Flugkörper werden wegen des hohen Beschleunigungsbedarfs chemische Raketentriebwerke verwendet. Bereits erprobte Kernenergie-Raketentriebwerke wurden aus Sicherheits- und Umweltschutzgründen nicht eigesetzt. Elektrische Raketentriebwerke funktionieren nur im Vakuum und werden nur für bereits gestartete Raumsonden und Satelliten verwendet (Ionenantrieb).

Steuer und Lenkeinrichtungen

Ungelenkte Raketen

Ungelenkte Raketen werden durch den Abschusswinkel ausgerichtet und während des Fluges lediglich aerodynamisch stabilisiert. Dies erfolgt durch Drall oder Leitwerke, wobei auch Leitwerke Drall erzeugen können. Die Leitwerke befinden sich dabei stets am hinteren Ende der Rakete, hinter dem Schwerpunkt. Für Hobbybastler von Bedeutung sind Modellraketen.

Gelenkte Raketen

Gelenkte Raketen unterliegen während des Fluges einer Kursüberwachung und haben die Möglichkeit, den Kurs zu korrigieren. Dabei kann die Kurskorrektur autonom oder durch eine wie auch immer geartete Leitstation erfolgen. Die Kurskorrektur wird meist durch ein die Raumlage überwachendes Kreiselsystem eingeleitet. Dies kann durch folgende Steuerglieder erfolgen:
- Leitwerke wirken auf die umgebende Luft und können damit bei Flügen in der Atmosphäre auch nach Brennschluß genutzt werden
- Strahlruder wirken direkt im ausgestoßenen Gasstrom
- schwenkbare Expansionsdüse(n)
- Steuertriebwerke Im militärischen Bereich werden gelenkte Raketen als Flugkörper bezeichnet.

Hülle

Die Hülle von Raketen muss zu Gunsten des Treibstoffes und der Nutzlast möglichst leicht sein. Um nach Abbrand einer gewissen Treibstoffmenge möglichst wenig Totlast mitzuführen, werden größere Raketen mehrstufig ausgelegt. D.h. nach Brennschluss einer Stufe wird diese abgetrennt und die nächste Stufe zündet, dabei kann die Abtrennung (meist Absprengen) auch durch Zündung der nachfolgenden Stufe erfolgen. Die Auslegung der Hülle hängt sehr stark vom Anwendungsbereich der Rakete ab. Für Flüge in der Atmosphäre muss die Hülle aerodynamisch günstig ausgelegt werden, weiterhin wirken bei hoher Geschwindigkeit erhebliche aerodynamische Kräfte auf die Hülle ein und es kann zu erheblichen thermischen Belastungen durch Reibung kommen.

Anwendungen


- als Waffe (von der Raketenpistole zur Interkontinentalrakete), dann gegen die Menschenrechte verstoßend
- Raumfahrt
- Höhenforschung
- Technische Experimente
- Seerettung
- Leitungsbau (zum Schießen von Vorseilen über Täler)
- Feuerwerk
- Notsignale
- zur Simulation von Druckkräften auf die Spitze hoher Bauwerke (als 1957 die Freileitungsmaste der Leitung über die Straße von Messina fertiggestellt wurden, wurde die Eigenschwingdauer dieser Konstruktionen ermittelt, indem man an ihrer Spitze Raketen befestigte und diese zündete, Quelle Turmbauwerke, Bauverlag GmbH, Wiesbaden (Deutschland), 1966)

Trägerraketen, Höhenforschungsraketen und militärische Raketen

Für mehr Informationen zu Trägerraketen siehe den Hauptartikel Trägerrakete (Auswahl, siehe auch Liste der Raketentypen)
- USA: Aerobee, Vanguard, Thor, Atlas, Redstone, Saturn, Scout, Titan, Delta, Pegasus, Space Shuttle, Booster von Trägerraketen
- Russland/Sowjetunion/GUS: MMR06, R-7, Sojus, N1, Zyklon, Zenit, Kosmos, Proton, Energija, Angara, Volna
- Deutschland: Rheinbote (1943), A4 (1942), Rheintochter, Schmetterling, Wasserfall, Enzian
- Frankreich Diamant
- Großbritannien Blue Streak, Black Knight, Black Arrow, Skylark
- Europa: Ariane 1-3, Ariane 4, Ariane 5, Cirrus, Meteor, Europa, Vega, Monica, Zenit (Schweizer Höhenforschungsrakete)
- Volksrepublik China: Chang Zheng (Langer Marsch), Feng Bao
- Nordkorea: Taepodong
- Japan: My - Serie, N-Serie,Kappa oder J - Serie, H-1, H-2
- Indien: SLV, ASLV, PSLV, GSLV
- Pakistan: Hatf V (Ghauri)
- Israel: Shavit
- Brasilien: VLS-1

Raketenunfälle

Hauptartikel: Katastrophen der Raumfahrt Obwohl bei der Entwicklung und Erprobung von Raketen sich viele Explosionen ereigneten, gab es, da im Regelfall sehr strenge Sicherheitsmaßnahmen angewandt wurden, nur wenige Raketenunfälle mit Personenschaden.

Tödliche Raketenunfälle, bei denen Personen am Boden Opfer waren

Tödliche Raketenunfälle bei bemannten Raumfahrtmissionen

Literatur:

Geschichte


- Volkhard Bode, Gerhard Kaiser: Raketenspuren. Peenemünde 1936-1996 - Eine historische Reportage mit aktuellen Fotos. Christoph Links Verlag - LinksDruck GmbH, Berlin, 1996 ISBN 3-86153-112-7
- Gerhard Reisig: Raketenforschung in Deutschland. Wie die Menschen das All eroberten. Agentur Klaus Lenser, Münster, 1997, ISBN 3-89019-500-8
- Michael J. Neufeld: Die Rakete und das Reich. Wernher von Braun, Peenemünde und der Beginn des Raketenzeitalters. Henschel Verlag, Berlin, 1999, ISBN 3-89487-325-6
- Harald Lutz: Die vergessenen Raketenexperimente von Cuxhaven. Sterne und Weltraum 44(3), S. 40 - 45 (2005), ISSN 0039-1263

Siehe auch


- Liste der Raketentypen, Rakete (militärisch)
- Marschflugkörper, Raketengleichung, Raketenantrieb, Raketentreibstoff, Höhenforschungsrakete, Experimentalrakete, Amateurrakete, Treibsatz, Wasserrakete, Raketenstartplatz, Weltraumbahnhof, Raketengrundgleichung, Raketenkamera, Rettungsrakete, Pogoeffekt, Space Shuttle, ESA, NASA
- William Congreve (Erfinder), Wernher von Braun, Conrad Haas, Robert Goddard, Hermann Oberth, Sergej Koroljow, Konstantin Ziolkowski, Berthold Seliger, Abdul Kalam, Reinhold Tiling
- Mannheimer Rakete (Musik)

Weblinks


- [http://freenet.meome.de/app/fn/artcont_portal_news_article.jsp?catId=83781 Raketenstart 1555 in Europa] Kategorie:Rakete Rakete ja:ロケット ms:Roket

Zugfestigkeit

Als Zugfestigkeit wird die maximale im Zugversuch erreichte Spannung bezeichnet. Wenn die Probe nicht an diesem Punkt bricht, sinkt die Zugspannung bis zum Bruch wieder ab. Das Formelzeichen der Zugfestigkeit ist R_m. Dimension der Zugfestigkeit ist Kraft pro Fläche. Häufig verwendete Maßeinheiten ist N/mm² oder MPa (MegaPascal). Da die Spannung im Zugversuch auf den Ausgangsquerschnitt der Probe bezogen wird, entspricht sie nicht der realen im Werkstoff auftretenden Spannung. Das Spannungsmaximum entsteht durch Einschnüren der Probe und dadurch forciertes Verringern des kleinsten Querschnitts. Im sogenannten instrumentierten Zugversuch wird der Probenquerschnitt kontinuierlich gemessen und die Spannung im tatsächlichen Querschnitt berechnet. So untersuchte Proben zeigen einen kontinuierlichen Anstieg der Spannung bis zum Bruch, so lange keine Entfestigungsprozesse im Werkstoff ablaufen. Die Zugfestigkeit wurde in der Vergangenheit häufig für die Charakterisierung von Werkstoffen verwendet. Ein Beispiel hierfür ist die Bezeichnung von Baustählen. So wurde der Stahl 52 (St52) nach seiner Zugfestigkeit von 52 kp/mm² (510 N/mm²) bezeichnet. Heute erfolgt die Bezeichnung mancher Stähle nach der Streckgrenze. Vorsicht !! Wird ein Werkstoff bei extremen Temperaturen eingesetzt, so ändert sich seine Zugfestigkeit. Metalle werden bei tiefen Temperaturen nicht zwangsläufig spröder, was das Beispiel Titan zeigt. Im Kerbschlagbiegeversuch wird der Temperatureinfluss mitberücksichtigt und dient als Anhaltspunkt für das Temperaturverhalten von Metallen Siehe auch: Festigkeit, Reißlänge Kategorie:Werkstoffeigenschaft

Geostationär

Die Umlaufbahn eines Satelliten heißt geosynchron, wenn seine Umlaufzeit um die Erde exakt der Rotationsdauer der Erde um ihre eigene Achse (23 Stunden, 56 Minuten, 4,09 Sekunden = 1 siderischer Tag) entspricht. Geosynchrone Umlaufbahnen können stark elliptisch sein und müssen nicht parallel zum Äquator verlaufen. Der Spezialfall einer geosychronen Umlaufbahn, die keine Exzentrizität hat, also kreisförmig ist, und genau parallel über dem Äquator verläuft, heißt geostationär. Ihre Höhe über dem Äquator beträgt 35.786 Kilometer, die Bahngeschwindigkeit 3.074,689 Meter pro Sekunde. Von der Erde aus betrachtet scheint ein geostationärer Satellit am Himmel still zu stehen, da sich der Beobachter auf der Erde mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit bewegt wie der Satellit. Deswegen wird diese Umlaufbahn häufig für Fernseh- und Kommunikationssatelliten verwendet, da die Antennen auf dem Boden fest auf einen bestimmten Punkt ausgerichtet werden können. Im 1928 erschienenen Buch Das Problem der Befahrung des Weltraums - der Raketenmotor von Herman Potočnik findet sich die erste Veröffentlichung dieser Idee.

Formeln

Um einen Körper der Masse m mit der Winkelgeschwindigkeit ω auf einer Kreisbahn mit dem Radius r zu halten, ist eine Zentripetalkraft der Stärke :F_1 = m \omega^2 r erforderlich. Auf einer Kreisbahn um einen Planeten herum, ist die Schwerkraft (näherungsweise) die einzig wirkende Kraft. Im Abstand r - vom Mittelpunkt des Planeten ausgehend - kann sie mit der Formel :F_2 = \frac berechnet werden. Dabei bezeichnet G die Gravitationskonstante und M die Masse des Planeten. Da die Schwerkraft also die einzige Kraft ist die den Körper auf der Kreisbahn hält, muss ihr Wert der Zentripetalkraft entsprechen. Es gilt also: : F_1 = F_2 Es ergibt sich durch einsetzen: :m \omega^2 r = \frac Auflösen nach r ergibt :r = \sqrt[3] Die Kreisfrequenz ω ergibt sich aus der Umdrehungsdauer t als :\omega = \frac Einsetzen in die Formel für r ergibt :r = \sqrt[3] Diese Formel bestimmt nun den Radius der geostationären Umlaufbahn eines Massenschwerpunktes vom Mittelpunkt des betrachteten Planeten ausgehend. Um die Entfernung der Bahn von der Oberfläche des Planeten - also beispielsweise die Höhe eines geostationären Satelliten - zu erhalten, muss der Radius vom Ergebnis subtrahiert werden. Somit haben wir einfach :h = \sqrt[3] - R_P wobei RP den Radius des Planeten bezeichnet. Für einen geostationären Mond oder ein anderes Objekt, welches selbst eine gewisse Ausdehnung besitzt, ist die obige Formel die selbe; um jedoch den Abstand von der Oberfläche eines Planeten zu der Oberfläche eines solchen Mondes zu erhalten, muss zusätzlich zu dem Radius des Planeten noch der Radius des Mondes subtrahiert werden. Ganz allgemein gilt also :h = \sqrt[3] - (R_P+R_M) wobei RM den Radius des Mondes bezeichnet.

Berechnung

Aus :\begin G = 6674\cdot10^\;\mathrm \\ \pi = 31416 \end ergibt sich :\frac = 1691\cdot10^\;\mathrm Die Formel lautet also :r = \sqrt[3] oder : r = 1191\cdot10^\ \sqrt[3] Für die Erde mit der Erdmasse M = 5,9736 · 1024 kg und der Rotationsdauer 23 Stunden, 56 Minuten, 4,09 Sekunden = (23
- 60 + 56)
- 60 + 4,09 Sekunden = 86164,09 Sekunden gilt: : r = 1191 \cdot 10^\ \sqrt[3] := 42157000\ \mathrm := 42157\ \mathrm vom Erdmittelpunkt. Abzüglich des Erdradiuses r=6371 km also h=35786 km von der Erdoberfläche entfernt.

Siehe auch


- Orbit (Himmelsmechanik)
- Weltraumlift Kategorie:Raumfahrtphysik

Fliehkraft

Die Zentripetalkraft ist eine physikalische Kraft, die an einem Körper angreift, der sich auf einer kreisförmigen Bahn bewegt. Sie hält den Körper auf seiner Kreisbahn und ist nach innen zum Kreismittelpunkt bzw. zur Drehachse gerichtet. Bekannter als die Zentripetalkraft ist die Zentrifugalkraft, die auch als Fliehkraft bezeichnet wird. Diese leitet sich vom lateinischen Verb "fugere" (lat. fliehen), die Zentripetalkraft von "petere" (lat. ziehen) her. Beide haben denselben Betrag, die Zentrifugalkraft ist jedoch nach außen, vom Mittelpunkt oder der Achse weg ("fliehend") gerichtet. Die Zentrifugalkraft ist eine Trägheitskraft bzw. Scheinkraft. Technische Anwendungen der Zentrifugalkraft sind die Zentrifuge und der Fliehkraftregler.

Die Zentripetalkraft als Ursache der Kreisbewegung

Fliehkraftregler Nach dem Trägheitsprinzip (1. Newtonsches Axiom) haben alle Körper eine ihnen innewohnende Trägheit. Jeder Körper behält nach diesem Prinzip seine Geschwindigkeit und Bewegungsrichtung bei, sofern keine äußeren Kräfte auf ihn einwirken. Er bewegt sich dann geradlinig gleichförmig. Isaac Newton erklärt jede Geschwindigkeits- und Richtungsänderung durch eine von außen auf den Körper wirkende Kraft. Beobachtet man eine Richtungsänderung, so weist die Kraft immer in Richtung der Ablenkung. Um einen Körper auf eine Kreisbahn (die ja nicht geradlinig ist) zu zwingen, wird eine beständige Ablenkung in Richtung des Mittelpunktes benötigt. Diese wird als Zentripetalkraft bezeichnet. Diese Kraft ist daher die Ursache der Kreisbewegung.

Beispiele


- Die Erde bewegt sich (annähernd) auf einer Kreisbahn um die Sonne. Diese Kreisbewegung wird durch die von der Sonne auf die Erde ausgeübte Gravitationskraft verursacht. Daher ist hier die Gravitationskraft die Zentripetalkraft.
- Wenn ein Auto eine Kurve durchfährt, ist dies nur dadurch möglich, dass eine zur Innenseite der Kurve gerichtete Zentripetalkraft wirkt, nämlich die Haftreibungskraft. Fehlt diese Kraft (z.B. bei extremem Glatteis), so bewegt sich das Auto geradlinig weiter, wird also aus der Kurve getragen.
- Bewegen sich Elektronen senkrecht zu einem homogenen Magnetfeld, so werden sie durch die Lorentzkraft senkrecht zur Richtung der Bewegung und des Magnetfelds in eine Kreisbahn abgelenkt. In diesem Beispiel ist also die Lorentzkraft die Zentripetalkraft.

Beobachter und Bezugssysteme

Wir betrachten als Beispiel ein Kind auf einem Karussell, dem ein Erwachsener von außen zusieht. Für dieses Beispiel vernachlässigen wir alle sonstigen Kräfte, die hier in der Realität wirken, insbesondere die Gravitationskräfte. Der Erwachsene befindet sich dann in einem Bezugssystem, in dem sich Körper geradlinig gleichförmig weiter bewegen, solange keine Kräfte auf sie wirken, also in einem Inertialsystem. Der Erwachsene als Beobachter erklärt die Bewegungsänderungen des im Kreis fahrenden Kindes mit den auftretenden und messbaren Kräften: Über den Sitz wirkt eine Zentripetalkraft (zum Zentrum wirkende Kraft) auf das Kind, die es auf die Kreisbahn zwingt. Ohne die Zentripetalkraft würde der Sitz sich geradlinig bewegen und tangential fortfliegen (wenn sich z.B. die Befestigung löst). Die Gegenkraft zu dieser Zentripetalkraft wirkt auf die Drehachse (nicht auf das Kind!). Vom Sitz auf das Kind wird die Zentripetalkraft durch Haftreibung auf der Sitzfläche (solange das Kind noch nicht "ganz nach außen gedrückt" wurde) oder durch die Abstoßungskräfte der Elektronenhüllen zwischen den Atomen von Lehne und Kind übertragen. Solange letzteres noch nicht zutrifft und die Haftreibung kleiner als die für die Aufrechterhaltung der Kreisbewegung nötige Zentripetalkraft ist, rutscht das Kind nach außen (d.h. bewegt sich mit einem der Gleitreibung entsprechenden größeren Radius weiter), bis es letzlich an der Lehne "anstößt". In Analogie zur Erfahrung, die das Kind mit der Gravitationskraft hat (die es zum Boden zieht, bis es dort "anstößt"), interpretiert das Kind diese Erscheinung als die Wirkung einer Fliehkraft bzw. Zentrifugalkraft. Sie tritt also nur im Bezugssystem des Kindes auf. Vom Bezugssystem des Kindes aus ist das Kind in Ruhe, während sich die Umgebung bewegt. In diesem beschleunigten Bezugssytem gelten die Newtonschen Axiome nicht, denn es wirkt eine messbare Kraft (die Zentripetalkraft) auf das Kind, ohne dass sich sein Bewegungszustand ändert. Um dennoch auch in diesem beschleunigten Bezugssystem mit den Newtonschen Axiomen rechnen zu können, muss man eine zusätzliche Kraft einführen, die die Zentripetalkraft kompensiert. Da diese zusätzliche Kraft nicht wirklich existiert, spricht man von einer Scheinkraft. Diese scheinbare Kraft heißt Zentrifugalkraft. Bemerkung: Um die Frage entscheiden zu können, ob nun das Kind auf dem Karussell oder die ganze Umgebung rotiert, ist die Annahme eines absoluten Raumes erforderlich. Ernst Mach hat in dem nach ihm benannten Prinzip eine moderne Erklärung geliefert, die diese Annahme unnötig macht.

Mathematische Grundlagen

Berechnung

Für einen Körper der Masse m (in kg), der sich im Abstand r (in Meter) mit der Geschwindigkeit v (in Meter pro Sekunde) auf einer Kreisbahn bewegt, ist der Betrag der Zentripetalkraft: :F_Z=\frac (Zentripetalkraft und Zentrifugalkraft) Sie ist nach innen gerichtet und wirkt stets senkrecht zur Rotationsachse. Die Zentrifugalkraft hat den gleich großen Betrag und ist nach außen gerichtet. Mit der Kreisfrequenz \omega ist der Betrag der Geschwindigkeit v=\omega r errechenbar, die Zentripetalkraft kann also auch so berechnet werden: :F_Z=m \omega^2r (Zentripetalkraft und Zentrifugalkraft)

Darstellung als Vektorprodukt

Verwendet man die Vektoren \vec für den Abstand und \vec für die Winkelgeschwindigkeit, so kann man die Zentripetalkraft mit dem Vektorprodukt darstellen: :\vec=m \vec \times (\vec \times \vec) (Zentripetalkraft) Die Zentrifugalkraft ist dieselbe Kraft mit negativem Vorzeichen. :\vec=-m \vec \times (\vec \times \vec) (Zentrifugalkraft)

Zentripetal- und Zentrifugalbeschleunigung

In den Formeln taucht die Masse m als Faktor auf. Ein doppelt so schwerer Körper erfährt daher die doppelte Kraft. Kräfte führen aber wegen Kraft=Masse x Beschleunigung zu Beschleunigungen. Die Beschleunigung auf einer bestimmten Kreisbahn ist für jeden Körper gleich, unabhängig von seiner Masse: :a_Z=\frac (Zentripetal- und Zentrifugalbeschleunigung) bzw. :a_Z=\omega^2 \cdot r (Zentripetal- und Zentrifugalbeschleunigung)

Rotierende Bezugssysteme

In rotierenden Bezugssystemen treten Zentrifugalkräfte und Zentripetalkräfte als Scheinkräfte auf.

Beobachtung eines ruhenden Körpers aus dem rotierenden Bezugssystem

Ein im ruhenden Bezugssystem (einem Inertialsystem) kräftefreier Körper hat eine konstante Geschwindigkeit. Nimmt man an, dass er dort im Abstand r von der Achse eines rotierenden Bezugssystems ruht, so beschreibt er im rotierenden System einen Kreis mit dem Radius r. Hierzu wäre eine zur Achse gerichtete Zentripetalkraft von der Größe mv^2/r nötig, die der Beobachter im rotierenden System als die Ursache der Kreisbewegung annimmt. Im ruhenden System ist der Körper aber kräftefrei, die Zentripetalkraft ist dort nicht vorhanden. Sie ist daher eine Scheinkraft.

Beobachtung eines mitrotierenden Körpers

Ist der Beobachter im rotierenden System im Abstand r_b von der Achse entfernt und hat selbst die Masse m_b, so spürt er die Zentrifugalkraft, die ihn nach außen zieht. Er wendet also eine Gegenkraft, die Zentripetalkraft, auf um nicht nach außen zu fliegen. Da er sich als ruhend empfindet, ist die Gesamtkraft für ihn dann Null. Im ruhenden System ist klar, dass diese Kraft durch die kreisförmige Bewegung mit v_b verursacht wird und der Beobachter durch eine Zentripetalkraft m_bv_b^2/r_b auf seiner Kreisbahn gehalten wird.

Zusammenfassung

Beobachtung eines bewegten Körpers aus dem rotierenden Bezugssystem

Ein kräftefreier Körper bewegt sich im ruhenden Bezugssystem geradlinig. Der Abstand r zur Achse eines rotierenden Systems ändert sich also. Der rotierende Beobachter nimmt wie beim ruhenden Körper eine sich nun aber ändernde Zentripetalkraft zur Drehachse an. Zusätzlich tritt jedoch eine Ablenkung quer zur Bewegungsrichtung auf. Diese rührt daher, dass der Körper im rotierenden System verschiedene Geschwindigkeitsbereiche durchläuft. Nach außen wird die Umlaufgeschwindigkeit immer größer. Entfernt sich der Körper von der Drehachse, so müsste er in Drehrichtung beschleunigt werden, um "mithalten" zu können. Er bleibt also gegenüber dem Bezugssystem zurück. Der rotierende Beobachter nimmt eine Beschleunigung entgegen der Drehrichtung war, deren Ursache er auf eine Kraft, die Corioliskraft zurückführt. Diese ist also der Drehrichtung entgegengesetzt. Nähert sich der Körper der Drehachse, müsste er entsprechend abgebremst werden. Hier wirkt die Corioliskraft also in Drehrichtung. Siehe auch: Reißlänge Kategorie:Kinematik ja:遠心力 ko:원심력 simple:Centripetal force

Erdanziehungskraft

Die Gravitation bezeichnet das Phänomen der gegenseitigen Anziehung von Massen. Sie ist die Ursache der irdischen Schwerkraft oder Erdanziehung, die die Erde auf Objekte ausübt. Sie bewirkt damit beispielsweise, dass Gegenstände zu Boden fallen. Die Gravitation bestimmt auch die Bahn der Erde und der anderen Planeten um die Sonne, und sie spielt eine bedeutende Rolle in der Kosmologie.

Einführung

Die Gravitation wurde erstmals von dem britischen Physiker und Mathematiker Isaac Newton mathematisch beschrieben. Das von ihm formulierte newtonsche Gravitationsgesetz war die erste physikalische Theorie, die sich in der Astronomie anwenden ließ. Es bestätigt die bereits zuvor entdeckten keplerschen Gesetze der Planetenbewegung und damit ein grundlegendes Verständnis der Dynamik des Sonnensystems mit der Möglichkeit präziser Vorhersagen bezüglich der Bewegung von Planeten, Monden und Kometen. In der 1916 von Albert Einstein aufgestellten allgemeinen Relativitätstheorie wird die Gravitation auf eine Krümmung der Raumzeit zurückgeführt, die unter anderem durch die beteiligten Massen provoziert wird. Das newtonsche Gravitationsgesetz ergibt sich dabei als nichtrelativistischer Grenzfall für die Situation hinreichend schwacher Raumzeitkrümmung, wie sie beispielsweise in unserem Planetensystem herrscht. Die korrekte Beschreibung von Neutronensternen und schwarzen Löchern oder die Erklärung der Periheldrehung des Merkur sind aber der allgemeinen Relativitätstheorie vorbehalten. Die Gravitation ist die schwächste der vier bekannten Grundkräfte der Physik. Aufgrund ihrer unbegrenzten Reichweite und des Umstandes, dass sie sich nicht abschirmen lässt, ist sie dennoch die Kraft, die die großräumigen Strukturen des Kosmos prägt. Sie spielt daher in der Kosmologie eine entscheidende Rolle.

Das newtonsche Gravitationsgesetz

Das newtonsche Gravitationsgesetz besagt, dass die Gravitationskraft F, mit der sich zwei Massen m_1 und m_2 anziehen, proportional zu den Massen beider Körper, der Gravitationskonstanten G und umgekehrt proportional zum Quadrat des Abstandes r der Massenschwerpunkte ist: :F = G\,\frac wobei :G = (6,6742\pm 0,0010) \cdot 10^\;\mathrm. Danach ist die Gravitationskraft eine Wechselwirkung, die auch wie im Falle der Anziehung zwischen Erde und Sonne durch das Vakuum wirkt. Man bezeichnet sie als Fernwirkungskraft, die sich mittels Kraftfeldern beschreiben lässt. Im Rahmen der newtonschen Physik wird dabei angenommen, dass sich Veränderungen des Feldes durch Bewegungen der Massen instantan im Raum ausbreiten. Aus dem newtonschen Gravitationsgesetz folgt, dass die Gravitation an einem Punkt einer sphärisch symmetrischen (kugelförmigen) Massenverteilung im Abstand r von ihrem Schwerpunkt stets so groß wie die Gravitation einer Punktmasse in diesem Schwerpunkt ist, deren Masse gerade der Teil der Gesamtmasse entspricht, der sich innerhalb der Kugel mit dem Radius r befindet. Innerhalb einer homogenen Kugel bedeutet das, dass die Gravitationskraft proportional zum Abstand vom Mittelpunkt ist. Die Gravitation einer homogenen Kugel im Vakuum ist daher an ihrer Oberfläche am größten. Das gilt auch für die Erde.

Allgemeine Relativitätstheorie

In der allgemeinen Relativitätstheorie werden Raum und Zeit als Einheit beschrieben, die als Raumzeit bezeichnet wird. Diese Raumzeit wird lokal durch die Anwesenheit von Massen gekrümmt. Ein Gegenstand, auf den keinerlei Kraft ausgeübt wird, bewegt sich zwischen zwei Punkten der Raumzeit stets entlang des geradlinigsten Weges, einer so genannten Geodäte. Die Gravitation lässt sich auf diese Weise auf ein geometrisches Phänomen in einer gekrümmten Raumzeit zurückführen. In diesem Sinne reduziert die allgemeine Relativitätstheorie die Gravitationskraft auf den Status einer Scheinkraft. In der Relativitätstheorie wird die Gravitation zwischen zwei Massen damit über die lokale Krümmung der Raumzeit vermittelt, wobei sich Änderungen nur mit Lichtgeschwindigkeit ausbreiten können. Die Gravitation hat daher den Status einer Nahwirkungskraft. Die endliche Ausbreitungsgeschwindigkeit der Gravitation bedingt bei Systemen beschleunigter Massen die Existenz von Gravitationswellen.

Gravitation und Quantentheorie

Falls die Gravitation durch eine Quantenfeldtheorie beschreibbar ist (Quantengravitation), sollte das Graviton, ein bislang noch nicht nachgewiesenes, hypothetisches Teilchen, existieren. Das Graviton hätte dann eine dem Photon der elektromagnetischen Wechselwirkung analoge Rolle.

Literatur


- Charles W. Misner, Kip S. Thorne, John Archibald Wheeler, Gravitation, Freeman, 23rd Printing 2000, ISBN 0-7167-0344-0 (englisches Standardwerk für Physiker)
- Claus Kiefer:Gravitation, Fischer kompakt, 2002; ISBN 3-596-15357-3

Siehe auch


- Gewicht
- Träge Masse
- Wurfparabel
- Gravitationsfeld
- Schwerelosigkeit
- Gravitationswelle
- Einsteinsche Feldgleichungen
- Erdbeschleunigung
- Ortsfaktor
- Erdmessung
- Physikalische Konstanten
- Beschleunigung
- Oberflächenbeschleunigung

Weblinks


- [http://www.aei.mpg.de Max-Planck-Institut für Gravitations-Physik]
- [http://www.geo600.uni-hannover.de GEO 600 Home Page (Hannover)]
- [http://www.zeit.de/2003/02/N-Naturkonstanten Newtons Gravitationskonstante]
- [http://www.physik.uni-muenchen.de/didaktik/U_materialien/leifiphysik/web_ph11/materialseiten/m10_gravitation.htm Versuche und Aufgaben zum Gravitationsgesetz] Kategorie:Gravitation Kategorie:Himmelsmechanik Kategorie:Allgemeine Relativitätstheorie Kategorie:1666 ja:重力 zh-min-nan:Tāng-le̍k

1966

Ereignisse


- 1. Januar: Militärputsch in der Zentralafrikanischen Republik, Oberst Jean Bedel Bokassa übernimmt die Regierung
- 1. Januar: Syrien wird Mitglied im UPU (Weltpostverein)
- 1. Januar: in Australien wird das Pfund Sterling durch den Australischen Dollar als Währung abgelöst
- 15. Januar: in Nigeria bricht eine Rebellion von Truppenteilen aus, in deren Verlauf Premierminister Tafawa Balewa ermordet wird; die Macht übernimmt Generalmajor Johnson Aguiyi-Ironsi, der die Parteien auflöst und die Verfassung aufhebt
- 10. Februar: Die jamaikanische Reggaelegende Bob Marley heiratet seine kubanische Freundin Rita Anderson
- 23. Februar: in Syrien übernehmen Angehörige des linken Flügels der Baath-Partei durch einen Militärputsch die Macht und stürzen den Bath-Gründer Salah ad-Din al-Bitar: Regierungschef wird S. Dschedid (Jedid), Staatspräsident wird N. el Atassi
- 10. März Amsterdam: Trauung von Kronprinzessin Beatrix der Niederlande mit Claus von Amsberg
- 12. Juni: in Elazig (Türkei) wird der Grundstein für den Euphrat-Staudamm gelegt, Kredite hierfür kamen von der EWG, den USA und der Weltbank
- 11. November: erstmals wird im Bundesstaat Mississippi ein Weißer wegen Vergewaltigung einer Schwarzen verurteilt; die gesetzlich vorgeschriebene Todesstrafe wird in lebenslänglich umgewandelt
- 12. November: Ein 18-jähriger Schüler erschießt in Arizona, USA, fünf Frauen und ein Mädchen. Bei seiner Festnahme gibt er als Grund an, er habe bekannt werden wollen
- Beginn der chinesischen Kulturrevolution
- In New York City wird die ISKCON gegründet

Politik


- 1. Januar: Hans Schaffner wird Bundespräsident der Schweiz
- 1. Januar: Syrien wird Mitglied im UPU (Weltpostverein)
- 10. Januar: Unterzeichnung der Deklaration von Taschkent, mit der Indien (Lal Bahadur Shastri) und Pakistan (Ayub Khan) ihre Streitigkeiten beilegen wollen. Shastri stirbt am Tag darauf noch in Taschkent
- 18. Januar: In Indien wählt die Kongresspartei Informationsministerin Indira Gandhi zu ihrer Fraktionsvorsitzenden und damit zur indischen Ministerpräsidentin
- 20. Januar: Sir R. Gordon Menzies tritt nach 16 Jahren als Premierminister von Australien zurück, nachfolger wird sein Parteifreund Harold Holt
- 1. Februar: in Frankreich tritt ein Gesetz über die volle juristische Gleichberechtigung der Frauen in Kraft
- 4. Februar: In Belgien erklärt Pierre Harmel seinen Rücktritt als Ministerpräsident, den der König nicht annimmt (siehe 11. Februar)
- 8. Februar: Präsident Lyndon B. Johnson trifft sich in Honolulu mit Vertretern Südvietnams und unterzeichnet eine Erklärung, nach der „die kommunistische Aggression zurückgewiesen und für das Volk in Südvietnam die Voraussetzungen für eine bessere Zukunft geschaffen werden sollen“
- 11. Februar: Pierre Harmel wiederholt sein Rücktrittsgesuch vom 4. Februar
- 24. Februar: Putsch in Ghana: Präsident Kwame Nkrumah wird abgesetzt, während er sich auf einer Auslandsreise befindet
- im Februar: Unruhen im ostbelgischen Kohlenrevier wegen der drohenden Schließung von Kohlenzechen
- 10. März: in Luxemburg fordert die Abgeordnetenkammer Entschädigungen von der Bundesrepublik Deutschland für während des 2. Weltkriegs zwangsrekrutierte Luxemburger (siehe 23. März)
- 23. März: Der Bundesparteitag der CDU wählt Ludwig Erhard zum neuen Parteivorsitzenden
- 23. März: das Außenministerium in Bonn beantwortet eine Entschließung des Parlaments in Luxemburg auf erneute Entschädigung negativ, da die Ansprüche Luxemburgs bereits durch den Vertrag vom 11. Juli 1959 abgedeckt seien
- 24. März: Debatte im Deutschen Bundestag über den Einsatz des Kampfflugzeugs Starfighter, der bis dahin 27 Piloten das Leben gekostet hat bei 51 Totalschäden
- 31. März: die Parlamentswahlen in Großbritannien enden mit einem deutlichen Sieg der Labour Party
- 8. April: Das Zentralkomitee der KPdSU wählt Leonid Breschnew einstimmig zum Generalsekretär
- 9. April: UNO ermächtigt Großbritannien zur Blockade Rhodesiens
- 18. April: Doppelbesteuerungsabkommen zwischen Deutschland und Griechenland
- 22. April: Doppelbesteuerungsabkommen zwischen Deutschland und Japan
- 16. Mai: Ausbruch schwerer Streiks in der englischen Handelsmarine, der schwere wirtschaftliche Schäden nach sich zieht (Ende: 1.7.)
- 26. Mai: Unabhängigkeit von Guyana
- 29. Mai: die USA und Thailand unterzeichnen einen neuen Freundschaftsvertrag, 20.000 US-Soldaten stehen wegen des Vietnamkriegs im Land
- 30. Mai/1. Juni: Gespräche zwischen Indonesien und Malaysia in Bangkok (Thailand) führen zu einer Entspannung zwischen beiden Nachbarn und zu einem Abflauen der Kämpfe im Grenzgebiet
- 5. Juni: Willy Brandt wird zum Vorsitzenden der SPD gewählt
- 26. Juni: Der schweizer Kanton Basel-Stadt führt das Frauenwahlrecht ein
- 27. Juni: Mit einem unblutigen Staatsstreich übernimmt das Militär in Argentinien die Macht
- 6. Juli: in Malawi tritt eine neue Verfassung in Kraft, nach der das Land eine Republik innerhalb des Commonwealths wird; Premierminister H. Banda wird Präsident
- 19. Juli das Bundesverfassungsgericht erklärt die bislang geltende Parteienfinanzierung aus dem Bundeshaushalt für unzulässig; nur angemessene Wahlkampfkosten dürfen erstattet werden
- 1. August: in Nigeria übernimmt Generalstabschef Yakubu Gowon nach einem Militärputsch die Macht
- 10. September: Guyana. Aufnahme in die Vereinten Nationen
- 20. September: Guyana wird Mitglied bei den Vereinten Nationen
- im Sommer: Bildung der Roten Garde, die den Kampf der chinesischen Kulturrevolution führen soll
- 30. September: der südafrikanische Staat Botswana erlangt seine Unabhängigkeit von Großbritannien
- 4. Oktober: Lesotho wird unabhängig
- 17. Oktober: Botswana und Lesotho werden Mitglieder der Vereinten Nationen
- 27. Oktober: Die Vereinten Nationen entziehen Südafrika das Mandat über Namibia
- 27. Oktober: Die Bonner Regierungskoalition zwischen CDU/CSU und FDP zerbricht an verschiedenen Ansichten zur Besserung der Finanzlage des Bundes
- 8. November: Ronald Reagan wird zum Gouverneur von Kalifornien gewählt
- 20. November: Der Schweizer Kanton Zürich stimmt in einer Volksabstimmung gegen das Frauenwahlrecht
- 28. November: die Dominikanische Republik gibt sich eine Verfassung
- 30. November: Barbados wird von Großbritannien unabhängig
- 30. November: Bundeskanzler Ludwig Erhard reicht den Rücktritt ein

Technik und Wissenschaft


- 3. Februar: Die Mondsonde der UdSSR Luna 9 landet auf der Mondoberfläche und überträgt Bilder vom Meer der Stürme
- 1. März: Die Weltraumsonde Venus 3 der UDSSR erreicht als erster irdischer Flugkörper nach dreimonatigem Flug die Venus
- 16. März: Die beiden amerikanischen Astronauten Neil Armstrong und David Scott schaffen das erste Kopplungsmanöver im Weltall
- 3. April: Sowjetische Luna 10 tritt als erster Satellit in Kreisbahn des Mondes
- 7. April: R. G. Ferry flog mit seinem Hubschrauber Hughes OH-6 A einen neuen Langstrecken-Weltrekord von 3.561 km
- 26. November: In Frankreich wird das weltweit erste Gezeitenkraftwerk eingeweiht
- Gasfeld Urengoi, das größte Gasfeld der Welt wird entdeckt

Kultur


- 20. Januar: Uraufführung des Schauspiels „Der Meteor“ von Friedrich Dürrenmatt in Zürich
- 14. Februar: Eröffnung der Universität Düsseldorf
- 2. Juni: Uraufführung der scherzhaften Oper Siebzehn Tage und vier Minuten von Werner Egk am Staatstheater Stuttgart
- 21. Juni: Eröffnung der Universität Konstanz
- 19. Juli: Kulturabkommen zwischen Deutschland und Tunesien. In Kraft seit dem 13. März 1967
- 4. August: Kulturabkommen zwischen Deutschland und Bolivien. In Kraft seit dem 21. September 1970
- 6. August: Uraufführung der Oper The Bassarids von Hans Werner Henze an den Salzburger Festspielen
- 18. August: Beginn der 'Großen Proletarischen Kulturrevolution' in der Volksrepublik China
- 29. August: Letzter gemeinsamer Auftritt der Beatles in San Francisco
- 8. September: Uraufführung der Oper Hero und Leander von Günter Bialas im Nationaltheater Mannheim
- 16. September: Uraufführung der Oper Antony and Cleopatra von Samuel Barber an der Metropolitan Opera in New York
- 15. November: Uraufführung der Oper Puntila von Paul Dessau an der Deutschen Oper Berlin

Religion


- 15. Februar: Präses Kurt Scharf wird neuer evangelischer Bischof von Berlin (und damit Nachfolger von Otto Dibelius)
- 22. März-24. März: Michael Ramsay, der Erzbischof von Canterbury, stattet Papst Paul VI. einen Besuch ab, die erste Begegnung des Primas von England mit einem Papst seit der Abtrennung der Anglikanischen Kirche im Jahr 1536
- 14. Juni: Die römische Kurie hebt den seit 1559 geführten und 500 Seiten starken „Index der verbotenen Bücher“ auf (letzte amtliche Neuausgabe: 1948)

Katastrophen


- 17. Januar: Südspanien entgeht einer atomaren Katastrophe, als über Palomares ein B-52-Bomber der US-Luftwaffe mit einem Tankflugzeug kollidiert. Vier Plutoniumbomben fallen vom Himmel und werden in aufwändiger Suche geborgen, das Absturzgebiet ist durch freigesetzte Strahlung verseucht
- 24. Januar In den Alpen kommen sämtliche 177 Insassen einer Boeing 707 der Air India ums Leben, als die Maschine an einem Felsmassiv des Mont Blanc zerschellt
- 29. Januar: Bremen, Deutschland. Eine Convair CV-440 der deutschen Lufthansa verunglückte beim Landeanflug wegen Schlechtwetter und geringer Sichtweite. Alle 46 Menschen an Bord starben
- 4. Februar: Tokio, Japan. Absturz einer Boeing 727 der Nippon Airways kurz vor der Küste. Alle 133 Menschen starben
- 16. Februar: Eine Schlagwetterexplosion auf der Steinkohlenzeche Rossenray in Kamp-Lintfort fordert 16 Todesopfer
- 23. Februar: Schwere Unwetter richten in weiten Teilen Spaniens und Portugals schwere Schäden an
- 4. März: Tokio, Japan. Eine Douglas DC-8 der Canadian Pacific verunglückte während des Landeanflugs auf der Landebahn. 64 Menschen starben, 8 wurden gerettet
- 5. März: Tokio, Japan. Eine Boeing 707 der BOAC prallt gegen den Berg Fuji. Alle 124 Menschen sterben
- 8. April: Durch ein Feuer im Maschinenraum brennt das norwegische Passagierschiff Viking Express mit 494 Personen an Bord in der Karibik aus. 2 Tote
- 26. April: Ein Erdbeben richtet starke Zerstörungen in der usbekischen Hauptstadt Taschkent an
- 25. Juli: Bei einem Busunfall in der Nähe von Limburg an der Lahn kommen 28 Kinder und 8 Erwachsene ums Leben
- 6. August: Nähe Falls City, Nebraska, USA. Eine BAC-111 der Braniff International Airways, auf dem planmäßigen Flug nach Omaha, wurde von starken Windböen erfasst, die rechte Tragfläche wurde geknickt und der darin befindliche Treibstoff explodierte. Alle 42 Personen an Bord starben
- 19. August: Erdbeben bei Varto, Ost-Türkei, fast 2.520 Tote
- 15. September: Beim Untergang des U-Bootes „Hai“ der Bundesmarine sterben 20 Seeleute
- 22. September: Winton, Australien. Absturz einer Vickers Viscount 832 nachdem eine Maschine Feuer gefangen hatte. Alle 24 Personen an Bord starben
- 3. November: Wirbelstürme im Golf von Bengalen fordern mehr als 1000 Todesopfer
- 24. November: Bratislava, Slowakei, damals noch Tschechoslowakei. Eine bulgarische Ilyushin-18 der TABSO Bulgarian stürzte kurz nach dem Start in einem Schneesturm in dem umliegenden Gebirge ab. Alle 82 Personen starben
- 8. Dezember: 229 Menschen sterben beim Untergang der griechischen Fähre „Heraklion“ auf der Fahrt von Kreta nach Piräus
- 24. Dezember: Binh Thai, Süd-Vietnam. Eine Militärmaschine vom Typ C-44 stürzt in eine Ortschaft. 129 Menschen starben. Die meisten waren Einwohner des Ortes

Sport

Einträge von Leichtathletik-Weltrekorden siehe unter der jeweiligen Disziplin unter Leichtathletik.
- 20. Januar: Fußball: Gründung des 1.FC Union Berlin, als endgültiger Nachfolger von Union 06 Oberschöneweide
- 23. Februar: Fußball: Deutschland unterliegt England in London mit 1:0
- 23. März: Fußball: Deutschland gewinnt in Rotterdam gegen die Niederlande mit 4:2
- 29. März: Boxen:: Cassius Clay verteidigt seinen WM-Titel im Schwergewicht gegen George Chuvalo
- 26. April: Das Internationale Olympische Komitee (IOC)vergibt die Austragung der Olympischen Sommerspiele 1972 nach München
- 4. Mai: Fußball: Deutschland gewinnt in Dublin gegen Irland mit 4:0
- 5. Mai: Als erste deutsche Mannschaft gewinnt Borussia Dortmund einen Fußball-Europapokal. Das Team gewinnt in Glasgow mit 2:1 gegen den FC Liverpool und sichert sich so den Cup der Pokalsieger
- 21. Mai: Cassius Clay verteidigt in London seinen Box-WM-Titel gegen Henry Cooper
- 28. Mai: Der TSV 1860 München wird deutscher Fußballmeister
- 1. Juni: Fußball: Deutschland gewinnt in Ludwigshafen gegen Rumänien mit 1:0
- 9. Juni: Gianni Motta gewinnt den Giro d'Italia
- 11. Juni: Tommie Smith läuft einen neuen Weltrekord über 200 Meter (20,0 Sekunden)
- 23. Juni: Fußball: Deutschland gewinnt gegen Jugoslawien mit 2:0
- 1. Juli: Der Spanier Manuel Santana wird Wimbledonsieger
- 2. Juli: Billie Jean King (USA) gewinnt das Damenfinale in Wimbleon
- 14. Juli: Lucien Aimargewinnt die Tour de France
- 30. Juli: England wird durch einen 4:2-Sieg nach Verlängerung in einem dramatischen Endspiel (Wembley-Tor) gegen Deutschland erstmals Fußball-Weltmeister
- 6. August: Cassius Clay verteidigt seinen Box-WM-Titel gegen Brian London durch K. o.
- 28. August: Rudi Altig wird Straßenweltmeister der Radprofis
- 4. September: Der Australier Jack Brabham steht bereits drei Rennen vor Saisonschluss als Formel 1-Weltmeister fest
- 10. September: Cassius Clay, USA, verteidigt in Frankfurt am Main seinen Box-WM-Titel gegen Karl Mildenberger, Deutschland
- 12. Oktober: Fußball: Deutschland gewinnt in der Türkei mit 2:0
- 14. November: Cassius Clay verteidigt seinen Box-WM-Titel gegen Cleveland Williams durch K. o.
- 19. November: Fußball: Deutschland gewinnt in Köln gegen Norwegen mit 3:0

Geboren


- 1. Januar: Heike Hänsel, deutsche Politikerin
- 2. Januar: Katrin Stotz, deutsche Skirennläuferin
- 2. Januar: Jörg Eickhoff, deutscher Theologe und Berater
- 4. Januar: Deana Carter, US-amerikanische Country-Sängerin
- 7. Januar: Corrie Sanders, südafrikanischer Boxen
- 11. Januar: Edyta Bartosiewicz, polnische Sängerin, Komponistin und Songwriterin
- 12. Januar: Rob Zombie, US-amerikanischer Sänger
- 18. Januar: Alexander Walerjewitsch Chalifman, russischer Schachspieler
- 18. Januar: Dave Batista, US-amerikanischer Profi-Wrestler
- 19. Januar: Stefan Edberg, ehemaliger schwedischer Profi-Tennisspieler
- 25. Januar: Mahmut Caliskan, türkischer Fußballspieler
- 29. Januar: Serap Çileli, deutsche Schriftstellerin türkischer Abstammung
- 29. Januar: Maxim Dlugy, US-amerikanischer Schachspieler
- 31. Januar: Christopher Truswell, australischer Schauspieler und Sprecher
- 31. Januar: Brian Mikkelsen, dänischer Politiker der Konservativen Volkspartei
- 31. Januar: Rolf Järmann, ehemaliger Schweizer Profiradfahrer
- 31. Januar: JJ Lehto, finnischer Rennfahrer, zweifacher Sieger des 24-Stunden-Rennen von Le Mans
- 1. Februar: Laurent Garnier, französischer Technoproduzent und DJ
- 4. Februar: Wjatscheslaw Wladimirowitsch Jekimow, russischer Straßenradrennrahrer
- 5. Februar: Rok Petrović, slowenischer Skirennläufer († 1993)
- 5. Februar: Jonathan Morgan, US-amerikanischer Pornofilmregisseur
- 6. Februar: Rick Astley, britischer Sänger
- 7. Februar: Monika Weber (Florettfechterin), deutsche Florettfechterin
- 7. Februar: Claudia Nolte, deutsche Politikerin
- 7. Februar: Ute Geweniger, frühere Schwimmsportlerin der DDR, Olympiasiegerin
- 7. Februar: Kristin Otto, Sportlerin, Olympiasiegerin, Journalistin
- 8. Februar: Christo Stoitschkow, bulgarischer Fußballspieler
- 8. Februar: Mathias Gutmann, deutscher Biologe und Philosoph
- 8. Februar: Bruno Labbadia, Fußballspieler und Trainer
- 9. Februar: Satoshi Urushihara, berühmter Mangaka
- 9. Februar: Heiner Garg, deutscher Politiker
- 9. Februar: Christoph Maria Herbst, deutscher Schauspieler, Komödiant
- 9. Februar: Ellen van Langen, niederländische Leichtathletin
- 10. Februar: Renata Przemyk, polnische Liedermacherin
- 11. Februar: Patrik Kühnen, deutscher Tennisspieler
- 12. Februar: