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CL077 Das Universum im Computer: Numerische Astronomie und die Entdeckung der Gravitationswellen

Shownotes

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In dieser Folge wird gerechnet. Denn in der Astronomie gibt es nicht nur Beobachtung und Theorie. Dazwischen sitzt die Numerik und sie ist das Herzstück dieser Wissenschaft. Ohne numerische Methoden würden wir keine Planeten entdecken, hätten keine Gravitationswellen nachgewiesen und wüssten nichts über Dunkle Materie. Was die Numerik genau ist, wie sie funktioniert und wieso man davon im Studium überrascht wird, diskutieren Eva und Jana in dieser Folge.

Was ist Numerik?

Eva und Jana starten in diese Folge mit ihren Numerik-Erfahrungen im Studium. Beide beschreiben, dass lange der Eindruck entsteht, Astronomie wäre nur Beobachtung und Theorie, während die numerischen Methoden eher am Rand vorkommen. In der Praxis zeigt sich aber schnell: Ohne Numerik geht praktisch nichts.

"Numerik" bedeutet dabei nicht einfach nur Programmieren. Es geht um eine eigene mathematische Denkweise. Man muss verstehen, wie man ein Problem formuliert, wie man ein Verfahren auswählt, welche Näherung sinnvoll ist und wann ein Ergebnis als ausreichend genau gelten kann.

Eva bringt außerdem das Beispiel aus dem Film "Hidden Figures", in dem deutlich wird, dass rein analytische Methoden oft nicht ausreichen und numerische Verfahren notwendig werden, um reale Probleme wie Raumflugbahnen zu lösen. Die Szene ist zwar dramaturgisch zugespitzt, zeigt aber sehr gut, worum es grundsätzlich geht: Die Realität ist komplizierter als jede schöne Formel.

Neptun und Vulkan und die Anfänge der modernen Numerik

Hier wird der historische Bogen gespannt. Jana und Eva sprechen über das Zusammenspiel von Theorie, Beobachtung und Rechnung am Beispiel der Entdeckung des Neptun. Aus Bahnstörungen des Uranus wurde rechnerisch ein weiterer Planet vorhergesagt, und genau an der berechneten Position wurde er anschließend auch beobachtet. Für beide ist das ein Paradebeispiel für wissenschaftliche Eleganz: Erst denkt man sich etwas aufgrund von Theorie und Berechnung, dann bestätigt die Beobachtung diese Vorhersage und dazwischen steht die Numerik, die aus der Theorie das Modell für die Überprüfung der Beobachtung liefert.

Sie betonen außerdem, dass Numerik viel älter ist als Computer. Verfahren wie das Euler- oder Newton-Verfahren stammen aus Jahrhunderten, in denen es noch keine Rechenmaschinen gab. Schon Kepler, Newton und später Poincaré arbeiteten im Kern numerisch, weil sie merkten, dass viele Probleme analytisch nicht lösbar sind. Die moderne Numerik knüpft also an eine lange Tradition an, wurde aber erst mit Computern wirklich mächtig.

Exoplaneten entdecken mit Numerik

Jana erzählt von ihrer Bachelorarbeit mit Gravitationslinsen und Simulationen, bei denen Modelle im Computer gebaut wurden, solange bis die simulierten Bilder mit den echten Beobachtungen übereinstimmten.

Eva berichtet von ihrem aktuellen Uni-Projekt zur Transitmethode bei Exoplaneten. Sie beschreibt, wie man künstliche Lichtkurven erzeugt und diese mit echten Messdaten vergleicht. Man versucht, eine theoretische Kurve so anzupassen, dass sie möglichst gut auf die Daten passt.

Beide sprechen auch kritisch über die Gefahr des Overfittings. Man kann sich mit genug mathematischer Freiheit fast alles in eine Datenwolke hineininterpretieren. Deshalb ist wissenschaftliche Vorsicht entscheidend: Man muss immer hinterfragen, ob das Modell wirklich physikalisch sinnvoll ist oder nur gut angepasst wurde.

Die Effekte sind gerade bei den Exoplaneten besonders klein. Die Helligkeitsänderungen liegen oft im Bereich von Bruchteilen eines Prozents. Dass man solche Signale trotzdem aus den Daten herauslesen kann, ist nur mit sorgfältiger numerischer Analyse möglich.

Gravitationswellen und numerische Relativität

Im Hauptteil der Folge erklärt Eva, warum die Entdeckung der Gravitationswellen im Jahr 2015 ohne Numerik kaum möglich gewesen wäre. Die gemessenen Signale sind extrem schwach und in den Rohdaten kaum von Störungen zu unterscheiden. Erst durch numerische Simulationen wusste man überhaupt, wonach man suchen muss.

Die Verschmelzung zweier schwarzer Löcher ist analytisch nicht berechenbar. Raum und Zeit werden extrem verzerrt, die Gleichungen der Allgemeinen Relativitätstheorie sind in dieser Situation nicht mehr exakt lösbar. Deshalb braucht es numerische Relativität: Man löst Einsteins Feldgleichungen mit riesigem Rechenaufwand auf Supercomputern.

Eva schildert den langen Weg bis zum Durchbruch: erste Versuche in den 1960ern, begrenzte Fortschritte in den 1980ern und schließlich der große Erfolg 2005, als es Frans Pretorius gelang, die vollständige Kollision zweier schwarzer Löcher stabil zu simulieren. Erst danach konnten verlässliche Vorhersagen für Gravitationswellensignale erstellt werden.

Oder anders gesagt: Man muss wissen, wie Vögel aussehen, bevor man sie beobachten kann. Genauso musste man wissen, wie ein Gravitationswellensignal aussehen sollte, um es im Datenrauschen von LIGO überhaupt erkennen zu können.

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Transkript anzeigen

Eva: Hallo und herzlich willkommen zu einer neuen Folge von Cosme Glatte mit mir

Eva: Eva und diesmal dabei wieder Jana. Hallo Jana.

Jana: Hallo.

Eva: Hi. Es ist unsere erste Folge im neuen Jahr.

Jana: Yes. Hast du denn schon irgendwelche ambitionierten oder weniger ambitionierten

Jana: Neujahrsvorsätze? Ich weiß nicht, ich tue mich da mal ganz schwer.

Eva: Du meinst, ob ich Neujahrsvorsätze habe, die ich schon gebrochen habe?

Jana: Vielleicht, ja.

Eva: Bin ich noch dran oder habe ich sie schon aufgegeben? Nein, ich habe eigentlich

Eva: nicht wirklich welche gemacht. Momentan meine Strategie ist,

Eva: ich handle mich von Monat zu Monat.

Eva: Ich muss jetzt mal schauen, dass ich den Jänner irgendwie gut über die Bühne bekomme.

Eva: Ich weiß nicht, wie es bei dir ist, aber bei mir war ja irgendwie so vor Weihnachten,

Eva: ist gleich nach Weihnachten, also nach der Pause.

Eva: Naturgemäß Ende des Monats, Ende Jänner, Semesterende auch wieder an der Uni.

Eva: Und dementsprechend stressig ist es gerade schon wieder bei mir.

Eva: Und ja, deswegen schaue ich mal, dass ich den Jänner irgendwie überlebe.

Eva: Und dann im Februar schaue ich weiter.

Jana: Das geht mir tatsächlich auch ähnlich. Also wir sind in den Januar eingestiegen.

Jana: Bei mir war es in der Arbeit einfach beim ZDF total wild, irgendwie drei Drehs

Jana: und Livestreams und so. Ach, nicht verschont geblieben.

Jana: Nee, irgendwie wollen die alle sofort mit allem starten. Aber ich habe mir tatsächlich,

Jana: das ist ganz schlimm, weil das so ein richtiges Klischee ist,

Jana: aber so ein bisschen neuer Vorsatz ist bei mir, vielleicht liegt es auch daran,

Jana: dass ich älter werde, dass ich mich mehr bewege.

Jana: Ich muss wirklich, also dieses Sport sagt ja wirklich jeder.

Eva: Ja, das ist der Klassiker.

Jana: Das ist echt der Klassiker, aber ich merke es halt jetzt einfach richtig recht.

Jana: Also ich habe jetzt Schulterprobleme. Probleme.

Eva: Ach, die habe ich auch.

Jana: Das ist irgendwie, und ich weiß halt, das geht weg, wenn ich Sport mache.

Eva: Mir fehlt da halt wirklich die Disziplin.

Eva: Also ich habe das auch natürlich vor Weihnachten gehabt, also stressbedingt,

Eva: auch diese Schulter- und Nackenschmerzen.

Eva: Und dann habe ich natürlich auch gemerkt, dass ich ein bisschen zugenommen habe.

Eva: Und dann habe ich gesagt, oh Gott, ich werde wahrscheinlich zu diesen Neujahrsopfern

Eva: dann gehören, die sich da im Fitnessstudio tummeln und da ganz motiviert.

Eva: Ja, aber das habe ich jetzt da gar nicht gemacht, weil ich gewusst habe,

Eva: ich schaffe das einfach nicht, weil ich das zeitlich gerade nicht unterbringe.

Eva: Deswegen ist das Projekt jetzt auf Februar verschoben.

Eva: Aber was ich gemacht habe ist, und vielleicht kannst du das auch machen.

Eva: Ich habe jetzt von meinem Hausarzt eine Überweisung geholt.

Eva: Bei uns gibt es ein Gesundheitskurzzentrum für meine Nacken- und Schulterschmerzen,

Eva: weil ich auch weiß, dass das bei mir arbeitsbedingt ist, durch die Computerarbeit und das alles.

Eva: Da möchte ich mir das jetzt anschauen lassen, dass ich dann so ambulante Therapien

Eva: bekomme. Und da hast du dann auch so Bewegungstherapie und dann kriegst du eben

Eva: auch so Übungen gezeigt.

Eva: Und manchmal gibt es dann auch so Moorpackungen und noch andere Behandlungen.

Eva: Und ich bin so stolz auf mich, dass ich es geschafft habe, mir einen Termin auszumachen.

Eva: Also ich bin jetzt dann Ende Jänner dann dort und dann lasse ich mir das mal anschauen.

Eva: Also ich versuche mich ja selber dabei auszutricksen.

Eva: Naja, aber dann denke ich, dann habe ich Termine und dann hat es vielleicht

Eva: mehr Ernsthaftigkeit und dann mache ich es auch ernsthafter.

Jana: Das stimmt, ja. Mir geht es ja exakt genauso wie du. Ein Freund von mir hat

Jana: mir neulich mal gesagt, Sport ist einfach kein Hobby von dir.

Jana: Also auch wenn man es dann macht, dann ist es mehr so Verpflichtung.

Jana: Das mit den Terminen finde ich auch gut. Ich hatte das auch mal eine Zeit lang,

Jana: dass man sich wirklich im Kalender eintragt.

Jana: Dann und dann mache ich Sport und dann ist das ein Termin.

Eva: Ja, richtig. Der einzige Sport, den ich ja wirklich regelmäßig mache, ist ja Radfahren.

Jana: Stimmt, ja. Einmal zu Touren und sowas.

Eva: Naja, und ich mache Indoor auch recht viel und da habe ich auch wirklich meine

Eva: Termine. Aber das ist halt ein Rennrad und das ist halt für den Rücken und für

Eva: den Nacken jetzt natürlich auch gut.

Jana: Schauen wir mal. Am Ende des Jahres sprechen wir uns nochmal,

Jana: ob wir unsere Vorsätze in der Hinsicht angehalten haben.

Eva: Wenn wir unseren Nackenschmerzen dann gehen, ja.

Jana: Genau.

Eva: Wie jung oder frisch wir dann auch beieinander sind, ja.

Jana: Und ich glaube, du hast uns heute auch ein Thema mitgebracht,

Jana: was eigentlich noch mehr Computer als Bewegung ist, oder?

Eva: Ja, weil es ein Thema ist, das mich tatsächlich eben auch beschäftigt an der

Eva: Uni, weil ich jetzt eben aktuell auch eine Numerik-Vorlesung besuche und da

Eva: entsprechend auch numerische Projekte natürlich mache.

Eva: Und da ist mir irgendwie so klar geworden, weil die Vorlesung ist schon ziemlich am Ende vom Studium.

Eva: Und davor hatte ich irgendwie überhaupt keine Berührung mit so numerik-mathematischen Lösungen.

Eva: Und ich habe mir ehrlich gesagt auch dementsprechend schwer getan jetzt am Anfang.

Eva: Beziehungsweise auch immer ist es nicht so, dass ich da jetzt der Hero bin.

Eva: Da habe ich gesagt, ja, okay, einerseits interessant, dass das an der Uni zum

Eva: Studium auch so spät kommt.

Eva: Obwohl eigentlich, weil dann habe ich ja weiter überlegt, man braucht es ja

Eva: im Prinzip die ganze Zeit irgendwie. Also es ist jetzt nicht so,

Eva: als wäre jetzt in Numerik oder die numerischen Verfahren irgendwie sowas ganz

Eva: Exotisches in der modernen Astronomie.

Eva: Ja, und da habe ich mir gedacht, dann schauen wir uns das vielleicht doch einmal zusammen an.

Eva: Und ich bespreche das gleich mal mit dir, weil du wirst das ja wahrscheinlich

Eva: auch auf der Uni gehabt haben.

Jana: Ja, wir hatten, was war das, ich glaube drei Semester Mathematik,

Jana: irgendwie Analysis und Algebra.

Jana: Und dann das letzte reine Mathematik-Fach, was wir noch nehmen mussten,

Jana: war Numerik. Und das weiß ich noch, da war die Klausur ganz seltsam.

Jana: Da mussten wir dann tatsächlich Code per Hand ausschreiben.

Jana: Weil ich wirklich das Gefühl hatte, jetzt verarschen sie mich komplett.

Jana: Aber das, klar, das ist, also gerade in der Astronomie, das war mir davor,

Jana: glaube ich, auch nicht so klar, dass es, du musst ja mit Datenmengen irgendwie

Jana: umgehen können. Und da wird es halt dann...

Jana: Das ist relevant und das, was man, glaube ich, was die meisten Leute so ein

Jana: bisschen, ich weiß nicht, wie es bei dir war, überrascht ist,

Jana: du musst halt programmieren können.

Eva: Ja, das stimmt.

Jana: Eigentlich ist es halt an den Unis eh schon total vernachlässigt und die Numerik

Jana: ist dann zumindest so ein bisschen der Fingerzeig drauf zu sagen,

Jana: so bitte beschäftige dich mit Python oder C++ oder was auch immer,

Jana: denn das musst du können.

Eva: Ja, das stimmt, ja. Ja, also bei mir, ich glaube, ich auch irgendwie so die

Eva: Informatikvorlesung hatte und dann eben auch so im Freundeskreis verkündet habe,

Eva: ja, es ist so weit, jetzt muss ich wirklich programmieren können.

Eva: Ganz große Augen haben mich dann angestarrt, ja, so, was, wie,

Eva: wieso musst du programmieren können?

Eva: Und dann halt zu sagen, naja, das ist eigentlich so das Um- und Auf- ist und

Eva: dass du da halt überhaupt nicht drumherum kommst.

Eva: Ja, ich glaube, das ist gar nicht wirklich ein Bewusstsein oder das ist halt,

Eva: wenn man jetzt sagt, okay, man macht jetzt Astronomie, dass das dazugehört und

Eva: zwar zu einem großen Teil.

Jana: Also auf jeden Fall. Für mich war das vor allem dann, wenn man selber Arbeiten

Jana: machen musste, ob es jetzt Bachelorarbeit war oder Masterarbeit,

Jana: da ging es dann schon los.

Jana: Und ich war da ein bisschen überrascht davon. Also ich habe dann während der

Jana: Bachelorarbeit angefangen, mir irgendwie Python beizubringen,

Jana: aber auch mehr aus so einer Not heraus. Das geht jetzt wirklich nicht mehr ohne.

Eva: Okay, das heißt, war das bei dir auch so, dass das dann irgendwann ist der Punkt

Eva: da im Studium, wo dann vorausgesetzt wird, dass du es plötzlich kannst?

Jana: Dass du es plötzlich kannst.

Eva: Ja, genau. Ich bin mir da immer so unsicher gewesen, die ganze Zeit.

Eva: Ich habe mich auch so, okay, wann lerne ich das jetzt?

Jana: Nie.

Eva: Genau, und dann plötzlich irgendwie, weil so ging es mir jetzt auch,

Eva: jetzt auf einmal so, bam, jetzt müsste ich da schon voll abliefern.

Eva: Und ich so, was, was soll ich hier tun? Wie bitte?

Eva: Und es sind ja zwei Sachen eigentlich, weil es ist ja, Numerik ist ja nicht

Eva: nur gleich Python, also gleich Programmieren, sondern es ist ja schon,

Eva: ich meine, das ist halt, ja,

Eva: numerische Methoden, das ist eine eigene Mathematik, das sind eigene Nährungsverfahren,

Eva: ja, da muss man sich das einmal verstanden haben, was will ich eigentlich und

Eva: wie komme ich dorthin und was brauche ich dafür und

Eva: Und das zu verstehen, damit du es dann überhaupt in Python oder was auch immer

Eva: übersetzen kannst, ja, und dann dem Programm sagen kannst, mach das und das,

Eva: ja, und das sind eigentlich zwei Sachen, die man da lernen muss und das ist

Eva: eigentlich recht komplex.

Jana: Aber es ist wirklich erstaunlich, wenn man dann mal arbeitet in der Forschung,

Jana: egal was man macht, glaube ich, du kommst um diese numerischen Methoden nicht herum.

Jana: Also da war ich schon auch echt überrascht, dass praktisch alles damit gemacht wurde.

Jana: Also die Astronomie ist ja eigentlich das Fach für Numerik, weil du kommst einfach

Jana: nicht weiter, du stehst sonst vor unlösbaren Problemen.

Eva: Ja, und es wird da total wenig darüber gesprochen, oder? Und es kommt auch im

Eva: Studium, finde ich, total wenig vor.

Eva: Und eigentlich fast so ein bisschen stiefmütterlich wird das da behandelt.

Eva: Ich weiß nicht, wie es bei dir ist, aber ich habe so meine Filme,

Eva: die ich mir halt manchmal anschaue, wenn ich irgendwie eine Motivation brauche,

Eva: gerade wenn es vielleicht so Mathe-Prüfungen waren.

Eva: Und bei mir ist einer von diesen Filmen Hidden Figures. Kennst du den?

Jana: Ja, habe ich angeguckt, ja.

Eva: Also ich liebe den ja wirklich und das ist ja wirklich so, wenn ich dann anscheinend

Eva: bin, ja, wohl, ich mache es jetzt wieder weiter so und jetzt lüge ich rein und lerne das.

Eva: Und da gibt es tatsächlich eine wirklich sehr schöne Szene, wo es um Numerik

Eva: geht oder numerisches Verfahren.

Eva: Und zwar stehen sie da vor so einer riesigen Tafel, die haben ja früher diese,

Eva: wo du mit den Leitern raufgeklettert bist und dann diese ganzen Berechnungen angestellt hast.

Eva: Und dann stehen sie halt vor so einem riesigen Ding und dann schauen sie sich

Eva: das an und sie rätseln halt schon die meiste Zeit vor so einem Problem,

Eva: weil sie diese Bahnberechnungen machen müssen.

Eva: Für diese Umrundungen, diese Flugbahnen, sind die Vorbereitungen halt zum Flug zum Mond.

Eva: Und dann hängen die die ganze Zeit an diesen Bahnberechnungen,

Eva: dass sie zwar wissen, wie sie den Astronauten, den Glenn, in den Orbit bringen,

Eva: aber dann nachher nicht mehr, wie sie ihn runterbekommen.

Eva: Also das war dann so dieses, okay, wie bekommen wir jetzt von der elliptischen

Eva: in eine parabolische Flugbahn.

Jana: Ja, ja, die Szene kenne ich auch, wo sie da steht und sagt, da gibt es keine Formel dafür.

Eva: Ja, ja, genau. Und dann so, ja, nein, also wir sind das ganz falsch angegangen.

Eva: Wir haben keine Formeln dazu. Ja, nein, wir brauchen alte Formeln.

Eva: Und dann ist das so, ja, wir haben das bis jetzt analytisch gemacht,

Eva: aber wir brauchen numerische.

Jana: Also wir brauchen alte Formeln.

Eva: Und dann sagt man, ja, irgendwie so Euler-Verfahren oder sowas.

Eva: Und dann dieser Schelden-Charakter, der sagt dann so, was, das ist ja aus dem 18.

Eva: Jahrhundert. Und das ist so lustig, weil in diesem kurzen Moment klingt das so, als wäre er,

Eva: numerisch oder numerische Verfahren, total oldschool. Das machen wir heutzutage

Eva: überhaupt nicht mehr, was soll das?

Eva: Was halt überhaupt nicht stimmt, weil im Prinzip ging es da danach ja dann so

Eva: 50, 60 Jahre voll bergauf mit diesen ganzen Sachen.

Jana: Ja, weil es halt funktioniert, also weil du dich damit halt entlanghangeln kannst, genau.

Eva: Ich fand es ganz lustig und eigentlich ist es doof, dass die das so lange brauchen,

Eva: um zu checken, dass sie da was numerisch machen sollten.

Eva: Das ist jetzt vielleicht ein bisschen komisch, aber für die Dramaturgie war

Eva: es wohl notwendig und ich finde, es zeigt halt sehr deutlich halt wichtig oder

Eva: wirklich bedeutend das ist, dieser numerischen Verfahren.

Jana: Ja, auf jeden Fall.

Eva: Immer so ein bisschen drüber nachdenkt, ist die Szene eigentlich doof?

Jana: Ja, aber es zeigt das halt schön, glaube ich, sehr deutlich oder es zeigt dieses

Jana: Problem, glaube ich, was vielen Menschen so gar nicht klar ist,

Jana: dass es halt in der Realität so viele Dinge gibt,

Jana: die du nicht analytisch, also mit einer Formel, lösen kannst.

Jana: Ich glaube, das ist den Leuten mal nicht so klar, dass Mathematik ist ein schönes Instrument.

Jana: Aber diese schönen Formeln, die irgendwie den Anfang und den Ende haben und

Jana: wo du einfach alles einsetzen kannst, die sind halt immer nur in den idealisierten

Jana: Welten eigentlich wirklich ansetzbar.

Jana: Und wenn du halt eben mit sowas wie Raumfahrt zu tun hast und mit mehreren Massen,

Jana: das ist ja irgendwie auch immer so mein Paradebeispiel dafür,

Jana: dass das halt nicht mehr funktioniert.

Jana: Also nicht mehr analytisch lösbar ist und dann braucht es halt eben dieses andere Gebiet.

Jana: Und ich glaube, da haben sie halt versucht, das irgendwie darzustellen,

Jana: dass das was anderes ist und dass du halt irgendwo nicht mehr weiterkommst.

Jana: Aber klar, ich glaube nicht, dass irgendjemand bei der NASA sich daran gestört

Jana: hat, numerische Methoden zu verwenden, weil die angeblich aus dem 18. Jahrhundert stammen.

Eva: Ja, das stimmt. Ich fand es ganz witzig und ich meine, es stimmt,

Eva: es zeigt die Bedeutung recht gut.

Eva: Und das ist ja auch, das ist das, was du ja auch gerade gesagt hast.

Eva: Also ich glaube, man hat da halt, gerade wenn es jetzt auch um die Astronomie

Eva: geht oder generell vielleicht um Naturwissenschaften, Physik gilt das ja auch,

Eva: dass du da hast du halt so einerseits den Techniker, so alter Doc Brown,

Eva: der irgendwas tüftelt und erfindet und dann hast du die Theoretiker wie Einstein

Eva: und die halt über ihre Formeln brüten und so und die eigentlich mit der realen

Eva: Welt fast nichts zu tun haben. Genau, ja.

Eva: Und in der Astronomie hast du

Eva: es ja auch immer. Einerseits hast du ja die Beobachter in der Astronomie.

Eva: Also das ist ja der Klassiker, ja. Also dieser Blick durchs Teleskop und die

Eva: Beobachtungen. Das ist ja auch das, an was die meisten Menschen zuerst denken,

Eva: wenn sie halt an Astronomie denken.

Eva: Und dann gibt es natürlich schon auch noch die theoretische Astronomie.

Eva: Also eben Kepler-Newton, die halt dann schauen, okay, was für grundlegende Gesetze

Eva: sind, da kann ich da ableiten davon.

Eva: Also so diese zwei Lager. Und irgendwo dazwischen hat sich dann wahrscheinlich

Eva: die Numerik eingefunden.

Eva: Und ja, ich glaube, bevor wir uns das genauer anschauen, machen wir eine kurze Pause.

Jana: Yes!

Eva: So, und da sind wir wieder. Ich habe auch ein ganz schönes Beispiel mitgebracht,

Eva: was jetzt so diese Beobachtende und diese theoretische Astronomie veranschaulicht,

Eva: weil natürlich brauchen die Sachen sich gegenseitig.

Eva: Also ich glaube, das eine kann ohne dem anderen nicht so wirklich sein.

Eva: Und eine ganz schöne Geschichte finde ich ja immer wieder, das ist mir gleich

Eva: als erstes eingefallen, die Entdeckung von Neptun.

Eva: Das war ja 1846. Der Auslöser oder der Ausgangspunkt von dem Ganzen war ja eigentlich,

Eva: dass man ja Bahnstörungen vom Uranus bemerkt hat,

Eva: also berechnet hat und Urban Le Verrier und gleichzeitig auch Adams haben sich

Eva: das ja angesehen und sind ja dann darauf gekommen,

Eva: okay, eigentlich müsste es da noch einen weiteren Planeten geben,

Eva: der noch nicht bekannt ist.

Eva: Also das ist aufgrund von diesem Theoretischen eigentlich, was sie ausgerechnet

Eva: haben, haben sie halt einem Planeten vorhergesagt.

Eva: Und das musste dann natürlich überprüft werden. Und da hat dann Galle durch

Eva: das Teleskop geblickt und hat dann 1846 dann tatsächlich Neptun auch entdeckt.

Eva: Und das finde ich halt immer wieder so schön, dass du halt wirklich davor gehabt

Eva: hast, okay, diese Mathematik, die Berechnungen und das alles,

Eva: dann schau mal, passt das? Und das finde ich ganz gut.

Jana: Ja, es ist ein irrer Siegeszug sozusagen der Theorie oder das,

Jana: was das zeigt. Warum? Wie du gesagt hast, das eine kann nicht ohne das andere.

Jana: Wir haben manchmal Beobachtungen, die wir theoretisch erklären müssen.

Jana: Das gibt es ja auch in die Richtung, dass man sagt, zum Beispiel die Galaxien

Jana: drehen sich außen viel schneller als gedacht und dann muss die Theorie nachziehen

Jana: und sagen, ja, dunkle Materie vielleicht oder so.

Jana: Wie kann das sein? Aber schöner finde ich ja fast schon diese andere Richtung,

Jana: eben dieses, da muss ein weiterer Planet sein und dann wird der ja tatsächlich

Jana: entdeckt und ich glaube, es war auch gar nicht so weit voneinander entfernt,

Jana: die theoretische Vorhersage und dann kann man sich tatsächlich ausrechnen,

Jana: wo müsste der gerade stehen.

Jana: Und dann schaut man drauf und dann ist der da. Das ist mega.

Eva: Du hast dann gesagt, okay, dann müsste der jetzt da sein, schau mal dorthin

Eva: und dann hat er tatsächlich einen Planeten so. Ich stelle mir auch sehr aufregend vor.

Jana: Ja, ja, total.

Eva: Schon sehr spannend, ja.

Jana: Da läuft man sich manchmal in die Gefahr, glaube ich, so ein bisschen false

Jana: positives zu erhalten, wenn man sehr stark davon ausgeht, da muss irgendwas sein.

Jana: Aber beim Netto wissen wir ja, dass das einfach geklappt hat,

Jana: also dass das genau das war.

Eva: Was Sie vorher gesagt haben. Ein bisschen später hat es ja nicht geklappt mit Vulkan.

Eva: Das ist richtig. Der eine Planet, wo halt der Merkur davor, dahinter,

Eva: ich weiß es jetzt gar nicht mehr.

Jana: Ja, ja, beim Merkur, weil sie sich den Merkur ja nicht erklären konnten,

Jana: aber dann kam Einstein mit der speziellen Relativitättheorie.

Eva: Genau, aber da war halt dann ein anderer Grund. Gab es da für die Abweichungen ja richtig.

Eva: Aber in dem Fall hat das eben funktioniert bei Neptun und das war halt ganz

Eva: schön. Und man gesehen hat, okay, da bedingt sich das beides.

Eva: Ich finde es ja ganz spannend, weil wir ja am Anfang auch gesprochen haben,

Eva: bei uns auf der Uni der Numerik irgendwie so gleich auch programmieren.

Eva: Und ich habe manchmal auch so den Eindruck, dass es ein bisschen,

Eva: weiß ich nicht, numerik ist.

Eva: Automatisch musst du gleich mal eine Funktion schreiben oder irgend sowas und

Eva: gleich mal einen Code machen.

Eva: Das stimmt aber einfach nicht, weil halt numerik schon viel älter ist.

Eva: Vor den Computern hat es numerik schon gegeben.

Eva: Also es heißt ja nicht umsonst Euler-Verfahren. Der hatte keinen Computer.

Eva: Ja, und auch das Newton-Verfahren. Also Newton hat sich ja auch damit auseinandergesetzt,

Eva: mit der Himmelsmechanik, Kepler, seine Rechnungen zu den Planetenbewegungen.

Eva: Also das hat es schon viel früher gegeben. Hat ihm auch erkannt,

Eva: dass es eben analytisch da auch Probleme gibt. Also Poincaré hat ja mit dem Dreikörperproblem.

Eva: Das ist prinzipiell chaotisch und du hast winzige Änderungen bei den Anfangsbedingungen

Eva: und hast unterschiedliche Entwicklungen.

Eva: Also da hat man schon gesehen, dass es in der Analytik eben auch Grenzen gibt,

Eva: so wie du das gesagt hast, bei der Numerik jetzt.

Eva: Also was ist da eigentlich so dieses Verfahren? Man nähert sich im Prinzip einer

Eva: Lösung, durch eine Annäherung, also das heißt der Iterationsverfahren.

Eva: Das heißt, du machst durch eine wiederholte Anwendung von einem Rechenverfahren

Eva: einer Funktion, die du im Fall finden musst, das ist das Schwierige.

Eva: Näherst dich dann eben schrittweise einer Lösung

Eva: Im besten Fall. Das heißt, du brauchst aber immer einen Ausgangswert.

Eva: Du musst dir überlegen, welchen Schritt machst du überhaupt.

Eva: Wie viele Schritte, wohin gehst, deine Folge, deine Funktion.

Eva: Das muss dann halt irgendwann auch konvergieren. Das heißt, wenn es das nicht

Eva: tut, dann ist es schlecht.

Jana: Ist das kein gutes Verfahren?

Eva: Und wenn dann irgendwann einmal dein Rechenschritt kleiner ist als der Fehler,

Eva: dann bist du quasi angekommen und dann passt das mehr oder weniger.

Jana: Genau, ich stelle mir das immer so ein bisschen vor, eben wenn man sich das

Jana: Drei-Körper-Problem anguckt und man eben sagt, es gibt keine Formeln mehr,

Jana: die das genau beschreiben kann, finde ich es immer wirklich sehr anschaulich

Jana: zu sagen, du schaust dir dann halt winzige Zeitschritte an.

Jana: Also das ist Numerik, dass man sagt, man guckt sich an, hier haben wir drei

Jana: Planeten oder weiß ich nicht was, drei Sterne und eine Sekunde.

Jana: Wie stehen die jetzt alle? Also in winzigen Zeitschritten kann man das versuchen

Jana: auszurechnen und dann machst du das halt immer weiter und immer weiter und näherst

Jana: dich halt so einer Lösung dieser Dynamik an, weil man wirklich bei sowas Banalem eigentlich,

Jana: eben wie, naja, du hast drei Körper an einem System,

Jana: kommst du schon normalen Formeln nicht mehr weiter.

Jana: Und da brauchst du eben diese Iterationsverfahren, wo du kleine Schritte machst.

Jana: Also das kann natürlich ein Computer irgendwann sehr gut. Also dafür sind die

Jana: ja am Ende auch gemacht. Aber das kann man natürlich auch per Hand machen.

Eva: Ja, aber wahrscheinlich ist es eben kein Zufall, dass dann dem Start von Computern

Eva: die Numerik ein Testverfahren,

Eva: gewonnen hat. Was ich nicht wusste übrigens war, dass tatsächlich im Zweiten

Eva: Weltkrieg, wenn dem Manhattan Project da natürlich auch die Numerik vorangetrieben

Eva: wurde und zwar ziemlich stark sogar, aber an und für sich ja klar,

Eva: wenn man sich denkt, was die alles berechnen mussten, ja auch.

Eva: Und da hauptsächlich von Johann oder John von Neumann. Hast du den schon gehört?

Jana: Ja, ja. Ich hatte mal ein bisschen was zu dem gelesen. Das ist,

Jana: glaube ich, auch ein ganz schöner Vogel gewesen.

Eva: Ja, ich glaube, er war auch ein bisschen heftig. drauf, was ich so gelesen habe,

Eva: weil er hat da halt schon noch ziemlich viel von diesen Bombensachen unterstützt.

Jana: Ich glaube halt auch so wieder jemand, der halt begnadeter Mathematiker,

Jana: der auch sehr getrieben von dieser Möglichkeit war.

Jana: Also das ist ja sozusagen weltgewordene Physik, finde ich immer, die sie da mit hat.

Jana: Also die Atombombe ist ja wirklich, finde ich, das erste oder das eindrucksvollste

Jana: Beispiel in der Neuzeit, wie diese ganzen Berechnungen und diese ganze Theorie

Jana: und diese ganze komische Teilchenphysik, mit der man eigentlich im Alltag das Gefühl hat.

Eva: Nichts zu tun hat.

Jana: Weil man sehr, sehr real wird. Und ich habe bei ihm auch so ein bisschen das

Jana: Gefühl, das ist so jemand, der vielleicht ein bisschen entrückter von der Realität

Jana: war und mehr in diesen mathematischen Räumen gelebt hat, wo die Konsequenzen nicht so wichtig waren.

Eva: Ja, vielleicht wirklich einen anderen Zugang zu den ganzen Sachen.

Eva: Sehr interessant, auch seine Karriere, so als anführlicher ein ungarischer Mathematiker

Eva: eigentlich, also in Ungarn geboren und dann aber nach Amerika ausgewandert.

Eva: Und der hat ja auch ganz, ganz viel gemacht. War dann auch bei Hilbert zum Beispiel,

Eva: glaube ich, in einer Forschungsgruppe oder so, oder erkannte den,

Eva: weiß ich jetzt gar nicht mehr.

Eva: Er hat eben auch wirklich mathematisch auch Quantenmechanik viel gemacht,

Eva: hat da dann im Zuge von dem Manhattan Project Entwicklungen vorangetrieben und

Eva: Lösungen dann nämlich auch präsentiert, also eben zu diesen hyabolischen partiellen

Eva: Differenzialgleichungen.

Eva: Das Monte Carlo-Verfahren, das ist ja eines, was ganz biblisch.

Eva: Bekannt ist.

Jana: Oh ja, das habe ich in meiner Masterarbeit ganz viel benutzt.

Jana: Das ist ein Riesenthema gewesen.

Jana: Das sind diese MG, wie heißen die? Monte Carlo?

Jana: MCMC, Algorithmen Monte Carlo. Was ist das zweite MC?

Eva: Markov.

Jana: Markov Chain, genau. Dankeschön. Genau so ist es.

Eva: Ich mache es.

Jana: Also das ist ganz moderne. Das wird überall angewandt. Das ist das Herzstück

Jana: eigentlich von ganz viel Forschung.

Eva: Es geht da alles auf die Zeit zurück. Er hat dann irgendwie auch später dann

Eva: noch so einen Neumann-Rechner entwickelt, wobei da ist man sich dann unsicher,

Eva: ob er diesen Algorithmus oder sowas, ob er das wirklich erfunden hat.

Eva: Auf jeden Fall ist natürlich klar, dass also so ab den 50er Jahren,

Eva: wo wir halt dann wirklich jetzt mit den,

Eva: elektrischen Computern arbeiten, wo das nicht mehr nur Menschen waren,

Eva: weil davor waren es ja die Rechnerinnen, sondern wirklich elektrische Computer

Eva: hat das ab den 50er Jahren, da ist halt dann wirklich Bewegung in die Sache

Eva: gekommen, also weil da hat man dann wirklich Sachen simulieren können,

Eva: Modelle berechnen können, diese ganzen physikalischen Prozesse,

Eva: schrittweise sich annähern können, ja, approximieren können und wo man halt

Eva: wirklich früher ewig gerechnet hat, der hat das halt jetzt dann die Maschine

Eva: natürlich ganz schnell erledigen können.

Eva: Ja, das war natürlich auch für die Astronomie spannend und man hat dann eben

Eva: auch begonnen in den 70ern, dass man halt schon so Galaxiensimulationen gemacht

Eva: hat in den 90ern, dann eben auch schon diese Strukturbildungen,

Eva: wie das alles entstanden sein könnte, auch Supernova, Sternentstehungen,

Eva: weil das können wir ja alles nicht so wirklich beobachten jetzt in dem Zeitraffer.

Eva: Jetzt gibt es halt ganz große Simulationen mit diesen sogenannten Supercomputern.

Jana: In der Astronomie, glaube ich, ist auch mal ganz wichtig zu verstehen,

Jana: dass diese Simulationen auch so ein ganz wichtiger Kernbestandteil sind,

Jana: weil wir eben nicht die Zeit haben, Milliarden Jahre Galaxienentstehungen zu beobachten.

Jana: Und dann braucht man eben die Numerik, weil dann haben wir nicht nur ein Dreikörperproblem,

Jana: sondern hat man ein Milliardenkörperproblem.

Jana: Es gibt ja diese Millennium-Simulationen, die wirklich das

Jana: ganze Universum abbilden wollen oder das Beobachtbare und da hat man natürlich

Jana: eine Vielzahl von kleinen Teilchen, selbst wenn man jede Galaxie als ein Teilchen

Jana: nimmt, sind das halt immer noch sehr viele und das finde ich immer wieder beeindruckend, also diese,

Jana: Simulationen, die gemacht werden, es gibt ja auch die, finde ich immer ganz

Jana: cool, die kann man auch auf YouTube sehen, die Simulationen,

Jana: wenn Andromeda und Milchstraße sich treffen, also diese,

Jana: Kollisionen und die Idee ist ja immer, soweit ich das verstehe,

Jana: wir machen eine Simulation, wo unsere Theorie drin steckt Und dann kann man

Jana: sich angucken, kommt bei der Simulation das Gleiche raus, was wir in der Realität beobachten.

Jana: Also ich glaube, es ist ja auch bei den Planetensystemen und so.

Eva: Ja, ich glaube, das ist auch ein ganz wichtiger Punkt, den du da eben ansprichst.

Eva: Du hast verschiedene Anwendungen oder Fragestellungen.

Eva: Das heißt eben die Kollision von Galaxien, die Entstehung auch von Planeten,

Eva: Geburt von Sternen, alles mögliche, Turbulenzen, Supernova-Explosionen,

Eva: die Entwicklung eigentlich von dem ganzen Universum, die du dir mehr oder weniger

Eva: anschauen kannst, das muss auch dann mit dem zusammenhängen,

Eva: was wir halt eben jetzt beobachten.

Eva: Ein Beispiel wäre ja auch immer so, wenn wir jetzt einen Asteroiden entdecken

Eva: und da seine Flugbahn sehen und jetzt wissen wollen, ob er jetzt mit der Erde

Eva: kollidiert oder nicht. Also wie wird das eine weitere Flugbahn sein?

Eva: Okay, wir können jetzt natürlich warten und schauen. Okay, wohin bewegt er sich?

Eva: Was passiert? Aber ja, ist jetzt natürlich vielleicht nicht ganz so gut.

Eva: Wir wollen natürlich mehr wissen. Es wird halt dann auch recht schnell kompliziert,

Eva: weil du hast natürlich die Gravitationskräfte, Positionsänderung.

Eva: Das wird eigentlich sehr schnell sehr kompliziert.

Eva: Und es gibt ja so Störungsrechnungen. und dann kannst du Vereinfachungen machen,

Eva: aber das ist halt alles nicht so wirklich zielführend.

Eva: Und das finde ich ist halt ein klassisches Beispiel, wo du dann sagst, okay,

Eva: Du schaust dir das daneben an, weil wir es nicht exakt bestimmen können.

Eva: Was natürlich jetzt mit der Numérique auch nicht geht, aufgrund von der Mathematik.

Jana: Das merkt man ja auch bei diesen Asteroiden-Vorhersagen. Das hatte ich auch

Jana: ganz oft die Diskussion als dieser eine Asteroid, wo es noch nicht klar war,

Jana: der dann zwischendurch sehr hochgestuft wurde für eine Kollision mit der Erde.

Eva: Das war Apophis, glaube ich, oder?

Jana: Ja, Apophis und der andere Y, der hatte so einen ganz komischen Namen,

Jana: R24 irgendwas, der jetzt schon wieder raus ist.

Jana: Aber dann immer die Frage, warum könnt ihr das nicht genau bestimmen?

Jana: Und das ist genau das, weil das sind zu viele Körper im System.

Jana: Wir können nur Annäherungen machen und dann prozentuale Wahrscheinlichkeiten

Jana: geben, dass der Asteroid mit der Erde kollidiert.

Jana: Aber wir müssen halt Daten sammeln und irgendwann können wir mit sehr,

Jana: sehr großer Wahrscheinlichkeit ausschließen, dass er die Erde trifft.

Jana: Aber das ist natürlich ein anderes Gebiet und das darf man nicht verwechseln.

Jana: Aber es ist so ein bisschen wie bei der Quantenmechanik.

Jana: Wir fangen dann sehr schnell an, mit Wahrscheinlichkeiten zu arbeiten,

Jana: weil wir halt uns nur nähern können einer Lösung.

Eva: Naja, und vor allem, du hast dann natürlich auch einen gewissen Fehler immer drinnen.

Eva: Und da ist es natürlich dann auch, je mehr Schritte du machst,

Eva: je länger du das laufen lässt, summieren sich die Fehler.

Eva: Und je weiter du dann halt in die Zukunft gehst, wird der Fehler auch immer

Eva: größer und dann irgendwann hast du dann halt so Schwankungen.

Eva: Ich glaube, das kennt man aber eh auch von der Wettervorhersage.

Jana: Ja, zum Beispiel.

Eva: Und da sagen sie es ja dann auch immer so, ja, aber dann so in 10,

Eva: 14 Tagen, da wird es dann schon ungenau und dann sieht man eh schon auch immer

Eva: die Schwankungen. Und da ist es auch so ähnlich.

Jana: So kommt man der Realität nahe.

Eva: Was aber ganz wichtig ist, dass du halt

Eva: unterschiedliche Methoden hast. Das ist eben auch etwas, was,

Eva: glaube ich, schwer verständlich vielleicht ist.

Eva: Das ist halt jetzt nicht, das ist jetzt ein Code oder eine Software oder irgend

Eva: sowas und du tippst das mal schnell in den Computer rein und dann rechnet der das. Alles easy piece.

Eva: Du musst dir ja vorher ganz genau überlegen, was du eben haben möchtest.

Eva: Und deswegen muss man ja auch immer wieder irgendeinen neuen Code schreiben

Eva: oder man nimmt sich Schnipseln von irgendwas und passt das dann an.

Eva: Weil man sich da auch wirklich überlegen muss, was habe ich jetzt,

Eva: was für Parameter habe ich, was für Startwerte habe ich, was für Zeitschritte nehme ich.

Eva: Das ist nämlich insofern auch wichtig, gerade wenn es in der Himmelsmechanik

Eva: jetzt um die Bewegung geht, wenn ich mir jetzt die Bewegung von einem Asteroiden

Eva: anschaue und dann, okay, wenn ich die Planeten jetzt mit,

Eva: einfließen lassen möchte und der eine ist wesentlich kürzer in seiner Umrundung

Eva: um die Sonne und der andere braucht viel länger.

Eva: Kann es sein, wenn ich dann meinen Zeitschritt zu groß oder zu klein wähle,

Eva: dann passt das nicht mehr.

Eva: Das heißt, ignoriere ich dann den einen Planeten oder nicht?

Eva: Also welchen nehme ich da? Und das muss man halt alles beachten.

Eva: Und deswegen ist es auch wichtig, dass man das astronomische Verständnis hat.

Eva: Du musst eben wissen, was du tust und vor allem was für Konsequenzen es hat,

Eva: wenn du jetzt also sich Merkur rausnimmst und aber dafür einen von den hinteren

Eva: Planeten drinnen lässt.

Eva: Sagen wir Neptun, weil wir den vorhin schon hatten, der viel langsamer ist.

Jana: Klar, du brauchst ganz viel Verständnis. Wenn du anfangen willst,

Jana: die Realität anzunähern, dann musst du dir sehr klar sein, was die Rahmenbedingungen

Jana: sind, weil sonst kommen natürlich ganz andere Sachen raus. Das ist ganz wichtig.

Eva: Und das finde ich, das macht es aber wirklich sehr komplex. Und deswegen,

Eva: das ist halt nicht so trivial, dass dann irgendwie so, ja, die Computer übernehmen, die Arbeit irgendwie.

Eva: Aber du musst ihm ja auch mal sagen, was er tut oder tun soll.

Eva: Und der sagt sich ja dann nicht so, hey, das ist aber ein Blödsinn, was du da gerade machst.

Eva: Das passt so nicht zusammen, sondern das ist eigentlich sehr komplex.

Eva: Du das dann halt auch übersetzt und dann in einen Code, dass du dann sagst,

Eva: okay, und dann rechne das aus und im besten Fall kommst du dann zu einem Ergebnis,

Eva: was dann den Beobachtungen entspricht.

Eva: Das soll ja eben reale Daten reproduzieren, damit man dann eben sagen kann,

Eva: also das ist eben kurz auch schon angesprochen, also die Simulationen.

Jana: Dann haben wir es gut gemacht. Ich erinnere mich an meine Bachelorarbeit,

Jana: da ging es darum, da habe ich mehr oder weniger genau das gemacht.

Jana: Ich hatte so starke Gravitationslinsen-Aufnahmen und meine Aufgabe war es,

Jana: Simulationen aufzusetzen,

Jana: wo dann genau dieses Bild, was man in der Realität gesehen hat,

Jana: rauskommt, damit man dann sagen kann, ah ja, okay, das muss die und die Masse

Jana: sein und das muss die und die Entfernung sein, dass es dann genau so funktioniert ist.

Jana: Also das ist das, was ich meinte, man setzt eben diese Simulation auf.

Jana: Wenn das rauskommt, was man auch in der Realität beobachtet,

Jana: dann weiß man, die Simulation wurde mit den richtigen Daten gefüttert sozusagen.

Jana: Und das ist dann ein sehr mächtiges Werkzeug.

Eva: Ja, man hat es ja auch bei Exoplaneten, also gerade so diese Transitmethode.

Eva: Ich habe da jetzt übrigens auch bei meiner tollen Numerik-Vorlesung auch ein

Eva: Mini-Projekt, das ich am Ende des Semesters abgeben muss,

Eva: wo ich auch so einen Transit, also das ist ein synthetisches Signal und das

Eva: muss ich da jetzt natürlich dann modellieren, also ich muss so einen künstlichen

Eva: Transit erzeugen und dann schauen, ob das dann wirklich gut übereinstimmt und so einen Test machen.

Jana: Cool.

Eva: Hast du das auch machen müssen?

Jana: Ja.

Eva: Du warst ja für sich ja mit Exoplaneten ja dann beschäftigt.

Jana: Genau. Also wir waren im Master, habe ich das angefangen. Das war dann eben

Jana: auch diese MCMC-Algorithmen. Da geht es dann auch viel um Fitting.

Jana: Das ist dann diese Kombi, wo man sich eben anschaut, wie schaut die Kurve aus,

Jana: die ich gemessen habe und welche synthetische Kurve kann ich drauflegen,

Jana: damit das möglichst gut übereinstimmt.

Jana: Das war dann auch das große Ding. Da kann man wahrscheinlich auch eigene Folge

Jana: über Fitting machen. Der kann man ja auch überfitten.

Jana: Also man kann mehr reinstecken, als man eigentlich weiß, wenn man unbedingt

Jana: seine Kurve nachinterpretieren will.

Eva: Wenn ich einen Transit haben möchte, dann fitte ich mir den rein.

Jana: Dann fitte ich den mir rein, genau. Also man kann aus einer Datenwolke alles Mögliche raus.

Jana: Da gibt es diesen schönen Witz, die gleiche Datenwolke und sechs verschiedene

Jana: Astrophysiker, die da ganz unterschiedliche Kurven reinlegen.

Jana: Beim Transit ist es ja so, im Prinzip, ich habe eine Leuchtkurve von einem Stern.

Jana: Also ich messe die ganze Zeit über die Zeit hinweg die Helligkeit von einem Stern. Und wenn der

Jana: Wenn ein Planet dran vorbeizieht, dann gibt es eben diesen kurzen Dip,

Jana: es wird kurz dunkler, es macht so eine U-Form ideellerweise und dann zieht der

Jana: Planet wieder weiter, gibt den Stern sozusagen wieder frei und dann erreicht

Jana: er wieder seine normale Helligkeit.

Jana: Nachdem wie tief zum Beispiel dieser Dip ist, weiß ich halt dann genau,

Jana: wie groß ist der Planet, wenn ich weiß, wie groß ist der Stern.

Jana: Also das war meine Masterarbeit und dann auch die Arbeit, die ich in der Forschung

Jana: gemacht habe, war eigentlich genau das.

Jana: Also Simulationen aufsetzen, Fitting-Algorithmen aufzusetzen und zu gucken,

Jana: wie nah komme ich mit meiner synthetischen Kurve an die echte Kurve ran und

Jana: dann eben zu sagen, okay, dann sage ich, der Planet muss so und so groß sein

Jana: und die und die Periode haben.

Jana: Mein Projekt waren ja Single Transits, also wo du nur einen einzigen Dip siehst und keinen weiteren.

Jana: Das heißt, du hast erstmal nicht die genaue Periode vom Planeten.

Jana: Und da kannst du aber auch mit ganz komplizierten Ideen und mathematischen Berechnungen,

Jana: zumindest einen möglichen Bereich für Perioden angeben. Aber da musst du eben

Jana: eine sehr gute Simulation aufsetzen.

Eva: Da beginnst du dann eigentlich auch mal mit einer Schätzung, oder?

Jana: Genau, du beginnst mit einer Schätzung. Du sagst zum Beispiel auch so,

Jana: er kann ja nicht kürzer sein als die gesamte Zeit, die ich hier habe.

Jana: Sonst hätte ich ihn ja nochmal gesehen. Du kannst dann tatsächlich auch aus

Jana: dem Slope, nennt man das, also der Abfall sozusagen,

Jana: wo das erstmal eintritt, kannst du dann schon versuchen rauszufinden,

Jana: okay, was hat der vielleicht für eine Exzentrizität und dann gibt es natürlich

Jana: Formeln, das steht natürlich schon auch alles im Zusammenhang,

Jana: wie schnell er zum Beispiel auch über die Sternscheibe hinweg geht.

Jana: Also wenn er sehr schnell ist, steht er ihm natürlich irgendwie näher,

Jana: als wenn er jetzt länger braucht und so weiter.

Jana: Also das sind, nee, andersrum. Andersrum, er braucht länger, wenn er weiter weg ist.

Jana: Ja, das ist schon wieder alles kompliziert. Also ich kannte,

Jana: muss ich echt sagen, wirklich wissenschaftliches Arbeiten in all meinen Bachelor-Master-Arbeiten

Jana: und dann auch an der Uni arbeiten.

Jana: Hatte für mich immer was mit Numerik zu tun. Also ich weiß gar nicht,

Jana: ob es jemanden gibt, der nicht numerisch arbeitet.

Jana: Gerade in der Astronomie. Außer die totalen Theoretiker, aber selbst die wahrscheinlich

Jana: irgendwann nähern sich Sachen an.

Eva: Ja, das glaube ich mittlerweile auch. Also ich glaube, rein beobachtend gibt es ja auch nicht mehr.

Eva: Also wir müssen immer ein bisschen rechnen können. Und nachdem wir mit sehr

Eva: vielen Daten hier umgehen müssen, bist du da gar nicht vorbei.

Eva: Was ich noch sagen wollte, das ist mir jetzt eingefallen, wo du jetzt über den

Eva: Transit, über die Methode nochmal gesprochen hast.

Eva: Wenn man ja sagt, ja okay, du hast dann so diesen Abfall in der Lichtkurve.

Eva: Das klingt immer so eindeutig.

Eva: Ja okay, du hast dann diesen Tipp, also dieses Loch unter Anführungszeichen,

Eva: oder es geht dann halt dann runter die Kurve.

Eva: Aber man muss sich ja auch mal vor Augen führen.

Eva: Diese Relation, weil du kannst dieses Verhältnis auch ausrechnen,

Eva: jetzt aufgrund, okay, wie groß ist der Stern und wie groß ist dieser Exoplanet und so,

Eva: das heißt, du hast dann so ein Verhältnis und wenn halt so ein Ding da vorbeizieht

Eva: vor seinem Stern, das ist allein so, wenn wir wissen jetzt die Erde vor der

Eva: Sonne das Größenverhältnis, aber wenn man dann noch weiter weg ist,

Eva: das heißt, du hast dann eher nur so Schwankungen, ich glaube von 0,

Eva: irgendwas 1 Prozent oder so,

Eva: was die Helligkeit nachlässt, das heißt,

Eva: Man versucht da wirklich in einem ganz kleinen Bereich eigentlich eine Schwankung zu entdecken.

Jana: Ich zeige den Leuten auch mal gerne bei Vorträgen, die ich halte,

Jana: man sieht ja immer diese idealisierten Kurven, wo man so richtig schön sieht, so hell ist der Stern.

Jana: Und dann zeige ich den Leuten immer gerne mal echte Daten und da siehst du meistens

Jana: gar nichts drin erstmal.

Jana: Das ist so ein Wust aus Datenpunkten und dann manchmal ist der Stern auch noch

Jana: irgendwie unruhig, die sind ja nicht immer schön allem gleichmäßig hell.

Jana: Und es gibt auch Leute, die dann trainierte Augen haben, die in einem Datenwolke

Jana: tatsächlich so einen Abfall erkennen können. Also das ist auch nicht so leicht.

Eva: Okay, also man kann ein Gefühl dafür entwickeln.

Jana: Man kann ein Gefühl dafür. Da gibt es auch Leute, die können ein Gefühl für,

Jana: wie ich ganz will, mir neulich jemand begegnet, der hat so Asteroidenforschung

Jana: gemacht und der hat ein Gefühl dafür, wenn der zwei Aufnahmen sieht, wo sich was bewegt hat.

Jana: Also wenn sich da ein Ding um ein paar Pixel bewegt hat, so erkennt man ja die

Jana: Asteriden vor dem Sternenhimmel und der sieht das.

Jana: Und das fand ich auch ganz toll. Der hat gesagt, ja, das ist einfach Training,

Jana: dass man sich ganz viele Aufnahmen anguckt.

Jana: Und das ist wie so ein Computer fast schon, der da drüber geht und sagt,

Jana: ah, der ist aber jetzt ein Pixel weiter, als er vorher war.

Jana: Und wenn man das nicht kann, schaut man drauf und der sieht gar nichts.

Eva: Ich sehe es ja nicht einmal, wenn es dann schon eingeringelt ist.

Jana: Ja, ja. Was? Ich erkenne gar nichts.

Eva: Ah, ja, genau. Man muss natürlich auch schon wissen, auf was man schauen muss.

Eva: Das ist jetzt auch ein ganz gutes Stichwort eigentlich von dir.

Eva: Das heißt, man weiß auch schon, was einer vielleicht erwartet oder erwarten sollte.

Eva: Bevor wir da jetzt nämlich noch weiter darauf eingehen, weil da habe ich noch

Eva: eine ganz nette Geschichte dazu mitgebracht, brauchen wir noch eine ganz kurze Pause.

Eva: So, und da sind wir wieder. Du hast mir nämlich jetzt ein sehr gutes Stichwort

Eva: ja geliefert, dem er weiß, wo er hinschauen muss, damit er seine Asteroiden

Eva: entdeckt und was sich da verändert hat.

Eva: Ich habe nämlich auch jetzt erst ganz vor kurzem erst erfahren,

Eva: dass auch die Numerik eine sehr große Rolle gespielt hat bei etwas oder bei

Eva: einem Ereignis, sodass eigentlich jetzt das zehnjährige Jubiläum hat.

Eva: Und zwar ist es die Entdeckung der Gravitationswellen. Also 2015 hat man ja

Eva: die ersten Gravitationswellen entdeckt.

Eva: Und da ist es tatsächlich so, dass ohne Numerik, also ich spoilere jetzt einfach

Eva: einmal, hätte man das wahrscheinlich nicht erkannt oder verstanden oder zumindest

Eva: nicht so leicht erkannt, also wie es jetzt dann wirklich 2015 passiert ist.

Eva: Also ich glaube, den meisten ist ja die Geschichte schon bekannt.

Eva: Ich glaube, ich habe sie, bin mir jetzt gerade nicht sicher,

Eva: habe ich es schon mal erzählt im Podcast?

Jana: Wir haben schon mal über Gravitationswellen gesprochen.

Eva: Ja, stimmt, das war bei deiner Kollisionsreihe, oder?

Jana: Ich glaube, genau.

Eva: Da ging es nochmal drum. Die Auswirkung von der Kollision von zwei schwarzen Löchern.

Eva: Und ich glaube, da haben wir auch darüber gesprochen. Du hattest ja den Kollision,

Eva: glaube ich, auch von schwarzen Löchern. Und da haben wir dann auch die Gravitationswellen.

Jana: Genau, der Standard sozusagen, der die Gravitationswellen, die stärksten zumindest auslöst.

Eva: Ja, genau. Das ist aber nicht die ganze Geschichte, dass man halt nur das so entdeckt hat.

Eva: Die Gravitationswellen sind ja wahnsinnig schwach. Also deswegen hat man ja

Eva: auch sehr lange unter anderem geglaubt, dass man es ja nie nachweisen wird können.

Eva: Und gleichzeitig sind die Messgeräte ja absurd groß. Also die sind ja Kilometer lang.

Eva: Und die sind ja auch extrem empfindlich. Also die haben ja auch wirklich ja

Eva: alles gemessen und aufgenommen. Also wenn da irgendwie so ein Laster vorbeigefahren ist.

Jana: Haben die das wirklich.

Eva: Das war eine starke Erschütterung, glaube ich sogar. Das heißt,

Eva: da hast du ein riesiges Datenrauschen eigentlich gehabt.

Eva: Und wenn du da jetzt eben wirklich jetzt die Gravitationswellen von zwei kollidierenden

Eva: schwarzen Löchern finden möchtest, musst du eben auch wirklich genau wissen, wonach du suchst.

Eva: Also wirklich genau so, deswegen ist dein Beispiel gerade so schön gewesen mit

Eva: dem Astrohine. Du musst schauen, welcher Pixel sich ändert.

Eva: Und da eben auch, so musst du jetzt eben auch wissen, ja, okay,

Eva: welche von diesen Wellen, die ich da jetzt eben sehe.

Jana: Sind jetzt echt.

Eva: Genau, sind wirklich echt, sind wirklich kosmisch. Und das ist eben auch nur

Eva: deswegen gelungen, weil da eben wirklich viele Leute sehr viel Arbeitszeit damit verbracht haben,

Eva: Methoden zu entwickeln, ja, wie ich jetzt eben die Kollision von schwarzen Löchern

Eva: am Computer berechnen kann.

Eva: Und eben zu sagen, okay, wie dann die Gravitationswellen ausschauen, die dadurch entstehen.

Jana: Dass man sozusagen ein Muster hat, wenn man sagt, so und so muss es aussehen,

Jana: damit das tatsächlich aus dem Kosmos kommt und nicht eben der Laster war,

Jana: der da gerade vorbeigefahren ist.

Eva: Das war mir so auch nicht klar.

Jana: Spannend, das wusste ich auch nicht.

Eva: Natürlich musst du wissen, wie das ausschaut, wo nach du suchst.

Eva: Wenn du sagst, ich will Vögel beobachten, wenn sie auch nicht,

Eva: wie Vögel ausschauen, wird es schwierig.

Eva: Warum das jetzt aber alles auch so schwierig war, müssen wir uns einen kurzen

Eva: Ausflug machen in die Relativitätstheorie,

Eva: Und selbst Einstein hat ja geglaubt, dass man das nie nachweisen wird können,

Eva: weil das halt wirklich schwer ist.

Eva: Und ja, vielleicht nur ganz kurz zur Erinnerung, was ihm passiert.

Eva: Man nimmt sich so zwei schwarze Löcher umkreisen und dann schließlich verschmelzen.

Eva: Das ist ja wirklich eine gigantische Sache, wirklich ein großes Happening im Universum.

Eva: Also da wird wirklich Raum und Zeit verzehrt. Das ist alles hochrelativistisch.

Eva: Die Einstein-Gleichungen der Altmann-Relativität sind dann eben auch analytisch nicht mehr lösbar.

Eva: Also jetzt kannst du so eine Situation jetzt nicht mehr ganz normal mit Formeln allein beschreiben.

Eva: Es gibt eben keine geschlossene Lösung für diese Verschmelzung von zwei schwarzen

Eva: Löchern. Und da braucht man dann eben diese numerische Relativität.

Eva: Und ich finde, das klingt extrem abschreckend.

Jana: Numerische Relativität.

Eva: Also eben die einsteinischen Feldgleichungen. Also das jetzt,

Eva: ja, weiß ich nicht, ob ich das machen möchte. Also es ist wirklich extrem kompliziert.

Eva: Weil das sind eben die Gleichungen, die Sie beschreiben, wie eben jetzt Massen,

Eva: die die Raumzeit krümmen, wie

Eva: sich eben auch Objekte aufgrund dieser Krümmung durch den Raum bewegen.

Eva: Ja, du kannst es jetzt zwar mathematisch exakt lösen, aber dann hast du halt

Eva: wirklich spezielle Bedingungen.

Eva: Ich habe am Anfang auch schon gesagt, du kannst natürlich dann immer so Vereinfachungen

Eva: machen oder Spezialfälle oder wenn das und das so ist.

Eva: Und da hat man es halt schon lösen können, aber das waren halt immer so Spezialfälle.

Eva: Und das war ein bisschen unbefriedigend, weil eigentlich musst du ja wirklich

Eva: die echte Raumzeit verstehen und das ist jetzt halt mit so einem rein theoretischen

Eva: Ansatz geht das eigentlich nicht. Ja.

Eva: Da ist es aber jetzt auch so, dass sogar die numerische Lösung ist jetzt auch schwierig.

Eva: Also das von der Relativität ist jetzt eben auch nicht so, okay,

Eva: gut, ich schmeiße das in den Computer und easy.

Eva: Und zwar ist das halt deswegen auch so schwierig, weil im Prinzip ist ja ein

Eva: schwarzes Loch eigentlich eine Singularität.

Eva: Und das ist halt etwas, was numerisch natürlich jetzt nicht gut ist.

Jana: Das ist ein Problem. Unendlichkeiten mögen wir nicht.

Eva: Ja, genau. Aber wir haben ja auch gesagt, dass eben, wenn du eine Rechnung machst,

Eva: es muss ja konvergieren.

Eva: Das heißt, es muss wohin laufen. Und wenn du jetzt eben etwas hast,

Eva: was jetzt gegen Null oder unendlich oder sowas ist, das ist halt alles nicht so gut.

Jana: Das ist schlecht.

Eva: Das kannst du halt alles nicht so wirklich gut beschreiben. Gerade diese letzten

Eva: Momente, wenn sich eben zwei schwarze Löcher begegnen, das ist das,

Eva: was wir verstehen wollen.

Eva: Und genau das haben wir jetzt aber eigentlich nicht wirklich gut beschreiben können.

Jana: Also ich finde es sowieso, jetzt während du das erzählst, ich habe mir darüber

Jana: nachgedacht, also die Relativitätstheorie numerisch zu fassen,

Jana: stelle ich mir ja unglaublich kompliziert.

Eva: Ist wild.

Jana: Also das ist wild, ja. Naja, weil das ist ja nicht mehr dieses Einfache,

Jana: das ist ja so unglaublich dynamisch, dass sich das ja auch alles noch gegenseitig beeinflusst.

Jana: Und ich war gerade so komplett begeistig, hat es mich davongetragen.

Jana: Weil ich dachte, ja genau, dann hast du die schwarzen Löcher und die sind sich

Jana: aber so nah und die krümmeln den Raum.

Jana: Und dadurch, oh Gott, also ich möchte es nicht machen. Nee, nee.

Eva: Ja, eben. Wir müssen es auch nicht machen.

Jana: Ja, sehr gut.

Eva: Das ist das Gute. Aber ja, es hat eben lang gedauert. Also man hat zwar schon

Eva: in den 60er Jahren versucht, die Relativitätstheorie also auch numerisch zu fassen.

Eva: Aber damals war jetzt auch noch wirklich ganz klar, was schwarze Löcher sind.

Eva: Und jetzt die Computer waren jetzt auch nicht so das, was wir heute hier kennen.

Eva: Es gab dann in den 80ern weitere Fortschritte, aber da waren es eben auch nur

Eva: so Spezialfälle, die man halt untersuchen konnte.

Eva: Du brauchst die Konfiguration und es muss alles irgendwie symmetrisch sein.

Eva: Also das, was jetzt nicht wirklich dämensprach, was man jetzt in der Natur erwartet.

Eva: Und dann hat man aber neue Ansätze entwickelt, die jetzt über mehr Erfolg versprechend

Eva: waren, die, finde ich, eigentlich auch ganz logisch klingen.

Eva: Also der eine ist, der heißt Existion.

Eva: Und da wird der störende Teil, sprich die Singularität, halt einfach rausgeschnitten

Eva: aus der Simulation. Also unter Anführungszeichen.

Eva: Es ist halt so, okay, ich kann damit nichts machen, also schneide ich es raus.

Eva: Was jetzt auch gar nicht so blöd ist, weil...

Eva: Alles, was ja hinter dem Ereignishorizont stattfindet, das hat ja sowieso keinen

Eva: Einfluss jetzt auf den Rest irgendwie. Also das eigentlich kann ich ignorieren.

Jana: Das ist eigentlich egal.

Eva: Ist jetzt zwar einfach, aber ist jetzt auch nicht so easy, das dann hinzubekommen,

Eva: bis man da eine vernünftige Lösung hat. Und der zweite Ansatz war Punctures.

Eva: Da hat man die ursprünglichen Gleichungen. Der eine war rein mathematisch leicht

Eva: zu lösen, wo eben die Singularität drinnen ist.

Eva: Und der andere Teil ist dann numerisch gelöst worden.

Eva: Und es hat jetzt ganz gut funktioniert, aber nur, wenn sich die Singularität

Eva: nicht bewegt, was jetzt halt gerade bei einer Kollision von zwei schwarzen Löchern nicht der Fall ist.

Eva: Und damit wir das alles nicht mehr machen müssen, hat das 2005 auch tatsächlich dann jemand geschafft.

Eva: Und zwar ein südafrikanischer Physiker, Franz Pretorius, hat dann eine Methode

Eva: entwickelt, mit der er tatsächlich die komplette Kollision und auch die Verschmelzung

Eva: von zwei schwarzen Löchern numerisch am Computer darstellen konnte.

Eva: Ich habe mir das Paper von ihm auch angeschaut, das heißt Evolution of Binary

Eva: Black Hole Space Times. Also wer Interesse hat, ich kann es gerne auch in den Shownotes geben.

Eva: Ich bin mir sicher, dass wir unter unseren Hörer und Hörerinnen den einen oder

Eva: anderen haben, der sich da wahrscheinlich auch urgut auskennt,

Eva: weil er es in Informatik oder irgendwo in dem Bereich tätig ist und sich das

Eva: vielleicht anschauen möchte.

Eva: Und der hat eben die Exition-Methode, also der hat das weiterentwickelt und

Eva: hat damit dann eine Lösung gefunden. Und dann ist es eigentlich Schlag auf Schlag gegangen.

Eva: Wenige Monate später ist dann in anderen Forschungsgruppen mit dieser Puncture-Methode

Eva: auch gelungen, eben brauchbare Ergebnisse zu liefern.

Eva: Und das war wirklich wichtig, weil genau erst jetzt war es überhaupt möglich

Eva: zu sagen, also Fährsagen von Gravitationsfallen zu machen.

Eva: Also wie schaut das wirklich aus, die bei so einem Ereignis dann eben entstehen,

Eva: die dann ausgesendet werden.

Eva: Wie kann ich das jetzt dann wirklich, also so müsste das dann sein.

Jana: Das ist dieses, jetzt wusste man, wie Vögel aussehen und dann konnte man Vögel beobachten.

Eva: So ungefähr, genau, ja. Und ich glaube halt wirklich, dass halt die Entdeckung da, also am...

Eva: Es heißt LIGO-Observatwaren, aber ich sage immer LIGO.

Jana: Ja, ich sage auch mal LIGO, aber es ist LIGO.

Eva: Ja. Genau, also ich glaube, dass das wahrscheinlich dann nicht,

Eva: zumindest nicht in der Art möglich gewesen wäre.

Eva: Oder halt sehr viel schwieriger auf jeden Fall.

Jana: Das ist ja einleuchtend. Also wenn ich nicht weiß, wie die Dinger ausschauen,

Jana: kann ich ja nie ausschließen, dass es irgendwas anderes ist.

Jana: Darüber habe ich so auch noch nie nachgedacht. Aber ich finde es ja logisch.

Jana: Die mussten ein Muster haben, um zu wissen, nach was suchen wir eigentlich.

Eva: Und das stelle ich mir jetzt halt schon sehr aufregend vor. Das war ja noch

Eva: in der Testphase, glaube ich, oder? Wie sie das ja aufgezeichnet haben.

Eva: Und das muss halt echt ein wahnsinniges Gefühl gewesen sein,

Eva: wenn du das dann übereinander legst.

Eva: Also du hast da deine Messung und dann hast du da jetzt deine Vorhersage,

Eva: was du halt berechnet hast.

Eva: Und dann legst du das so übereinander und dann siehst du, dass das gleich ist.

Eva: Das muss ein wahnsinniges Gefühl sein.

Jana: Ich glaube, das ist das größte Gefühl immer. Das ist ja wie mit Neptun.

Jana: Wenn man sagt, den Vorherer findet man genau da diesen Planeten.

Jana: Das ist Wissenschaft. Dieses, ich kann mir in meinem Kopf erdenken, was sein müsste.

Jana: Anhand der Umgebungen und meiner Theorien, die ich für die Welt aufstelle.

Jana: Die Welt spielt ja nach Spielregeln.

Jana: Das Problem ist, dass wir nicht alle Regeln kennen, aber wir sind nah dran.

Eva: Ausdenken könntest du ja eh viel, ja.

Jana: Genau, und dann passt das halt mit dem, was man beobachtet, zusammen.

Jana: Es ist ja auch das Wahnsinnige mit überhaupt Gravitationsmännern.

Jana: Einstein sagt die vorher und

Jana: es dauert ewig, weil wir erst die richtigen Instrumente brauchen und so.

Eva: Aber eben 100 Jahre später.

Jana: Genau, 100 Jahre später ist es exakt so, wie er gesagt hat. Und das ist...

Jana: Das ist dann der große Triumph, ja. Das ist ein, glaube ich, irres Gefühl.

Eva: Also das, glaube ich, muss wirklich gänzehaut sein.

Jana: Ich hatte das einmal, dieses Gefühl, da hatten wir eben bei dieser Single Transit

Jana: Vorhersage, habe ich eine Vorhersage gemacht und habe gesagt,

Jana: der Planet hat eine Umlaufzeit von, das ist glaube ich, 38 Tage.

Jana: Dann haben wir tatsächlich auch ein hauseigenes mit dem Wendelstein-Teleskop

Jana: in der Nacht, wo ich gesagt habe, ja, ich hatte es dann eingeschränkt auf ein paar Stunden.

Jana: Und dann habe ich tatsächlich Teleskopzeit bekommen und dann kam er wirklich

Jana: in dem Moment. Und ich war live dabei und dann ging die Kurve runter und ich war so, jawohl, geil.

Jana: Das ist das Gefühl, ja.

Eva: Ja, das ist schon cool. Das ist die Bestätigung.

Jana: Dass man alles richtig gemacht hat, ja.

Eva: Ich meine, es ist jetzt so, dass schwarze Löcher recht simpel sind,

Eva: von ihrem Aufbau her, also mathematisch gesehen.

Eva: Weil du da recht wenige Eigenschaften hast, also halt Masse,

Eva: Drehimpuls und elektrische Ladung.

Eva: Deswegen, glaube ich, ist es halt unter Anführungszeichen halt einfacher,

Eva: das numerisch zu lösen. Ich glaube, man hat bis jetzt um, ich glaube,

Eva: 300 Gravitationswellen ja nachgewiesen.

Eva: Die meisten eben von Kollisionen von schwarzen Löchern.

Eva: Noch keine eben von einer Supernova-Explosion, aber die sind halt eben auch

Eva: wesentlich komplexer und nicht so eindeutig vorhersagbar.

Eva: Und da kann man das halt, glaube ich, einfach auch noch nicht so gut beschreiben.

Eva: Also deswegen, glaube ich, ist es dann auch schwierig.

Jana: Ich finde ja diese Analogie mit den Vögeln super. Genau, also man sagt Vögel

Jana: und dann muss man grob wie Vögel aus den guten Netz. Jetzt sagt man,

Jana: man möchte aber unbedingt Papageien beobachten, aber man weiß eigentlich nicht

Jana: so genau, wie die ausschauen.

Jana: Wie will ich die dann finden? Das ist klar. Da müssen wir ein besseres Modell dafür erst kriegen.

Eva: Es ist auch cool, weil dadurch, dass du diese Simulation auch gehabt hast mit

Eva: diesen Vorhersagen, hast du es ja nicht nur identifizieren können,

Eva: sondern du hast ja dadurch dann auch sagen können, okay gut,

Eva: die haben so und so viele Massen gehabt.

Eva: Das waren jetzt diese 36 und 29 Sonnenmassen. Du hast damit sogar Einsteins Theorie testen können.

Eva: Weil da halt dann die Beobachtung wirklich so gut übereinstimmt hat.

Eva: Da wäre der Einstimmel schon beeindruckt gewesen.

Jana: Ich glaube auch. Ich würde es ihm immer gerne erzählen, dass wir eben doch so

Jana: weit gekommen sind, dass wir das geschafft haben, dass er immer wieder bestätigt wird.

Jana: Ich weiß nicht, ob der noch mehr Ego gebraucht hat. Ich glaube,

Jana: der war schon recht überzeugt von sich.

Jana: Aber es ist natürlich beeindruckend. Das ist irre, dass wir das können inzwischen.

Eva: Ich finde es auch spannend. Jetzt zehn Jahre haben sich natürlich einiges getan.

Eva: Mittlerweile gibt es ja auch so eine richtiges Kollaboration.

Eva: Also es ist ja nicht nur Laigo, sondern dieses Virgo gibt es ja auch in Italien.

Eva: Cagra in Japan. Und in Deutschland ist auch einer. Also Geo 600. Kennst du das?

Jana: Ach cool. Nein, habe ich noch gar nicht gehört.

Eva: Es ist aber allerdings ein kleines. Die anderen sind ja alle riesengroß.

Eva: Also ich glaube, ich habe es ja vorher schon irgendwie kurz gesagt.

Eva: Also die in das Laigo, die haben ja eben so diese Armlängen von,

Eva: ich glaube, vier Kilometer oder sowas.

Jana: Also einige Kilometer, ja.

Eva: Und ja, das in Deutschland hat 600 Meter Armlänge.

Jana: Oh.

Eva: Ich habe jetzt allerdings vergessen, nachzuschauen, wo das ist.

Eva: Weißt du? Achso, nein, du kennst das ja noch.

Jana: Nee, ich kenne es nicht. Weiß ich gar nicht, wo das ist.

Eva: Glaubst du, kann ich das jetzt so schnell finden? Ah, in Ruta bei Hannover.

Jana: Ah, also mitten in Deutschland.

Eva: Okay. Es ist 2006 in Betrieb genommen.

Jana: Ah, dann gibt es das auch schon länger.

Eva: Genau, und ist eben auch ein Teil von dieser Kollaboration, was ich eben gerade

Eva: erwähnt habe. Das wurde schon 1995 eingerichtet.

Jana: Ah, okay. Ich finde das so schön bei diesen Gravitationswellen-Messgeräten.

Jana: Die sind ja eben auch schon ganz lange in der Mache und die messen ja auch schon so lange.

Jana: Dass man da wirklich sagen kann, nee, es lohnt sich, diese Experimente so lang laufen zu lassen.

Jana: Das ist nicht verschwendetes Geld, wenn man sagt, das braucht jetzt 20 Jahre,

Jana: sondern da kann man dann am Ende richtige Triumphe feiern damit und lass die

Jana: halt laufen, lass die sich einrichten, lass die abgedatet werden und so weiter,

Jana: wie mit den Teilchenbeschleunigern und dann geht's.

Jana: Hat man die Chance, wirklich Großartiges dazu mitzumachen? Das ist wirklich cool.

Eva: Ja, das stimmt. Ich meine, wir haben erst 2015 davon erfahren,

Eva: wie sie das ja detektiert haben.

Eva: Aber das sind ja Jahrzehnte der Arbeit davor.

Jana: Ja, ja.

Eva: Also vorausgegangen. Das ist ja auch nicht so. Die haben das Jahr davor mal

Eva: schnell aufgebaut und dann geschaut und dann, hui, ja. Muss man schon bis haben, ja.

Jana: Muss man schon wollen, ne.

Eva: Na gut, aber es gab ja dann auch Physik-Nobelpreise dafür. So ist es ja auch

Eva: wieder nicht für die Entdeckung.

Jana: Ja, und man hat ja den Plan jetzt noch den ganz Großen aufzubauen,

Jana: damit man dann auch mal über die schwarzen Löcher hinauskommt und schwächere

Jana: Gravitationswellen misst.

Jana: Sollen wir ja da noch ins All gehen mit unserem Detektor.

Eva: Ja, ja, du meinst LISA oder LISA?

Jana: LISA, LISA, genau.

Eva: Genau, ja, Weltraum LISA, Interferometer. Ab 2,35. Ich bin gespannt, ob das sich halten wird.

Jana: Ich glaube, es ist ja auch die NASA daran beteiligt so ein bisschen, oder?

Jana: Also jedenfalls ist es nicht ganz so krass unter diese, Trump hat ja momentan alles gelöscht.

Jana: Das ist aber, glaube ich, noch in Planung. Also das ist nicht auf Eis gelegt

Jana: worden, soweit ich die letzten Informationen habe.

Jana: Und das gibt einem immer so ein bisschen Hoffnung, dass da noch weitergeht.

Eva: Das ist eh von der ESA, glaube ich.

Jana: Ja, dann erklärt es das, warum es Trump nicht angefasst hat.

Eva: Ja, genau.

Eva: Das wird dann ja wirklich gigantisch. Wir haben dann eine Armlänge von 2,5 Millionen

Eva: Kilometern. Kann man sich gar nicht vorstellen.

Jana: Ich hoffe, dass Sie damit die Urknall-Gravitationswellen finden können.

Jana: Ich glaube, es ist ein bisschen utopisch, aber das wäre es.

Eva: Das klingt halt für mich so ein bisschen wie der heilige Gral.

Eva: Es gibt Sachen, die bisher noch nicht nachgewiesen wurden.

Eva: Es war halt eine Supernova-Explosion, die Gravitationswellen.

Eva: Aber natürlich, also der Urkneufe, der müsste ihm eigentlich auch Gravitationswellen erzeugt haben.

Eva: Ich weiß nicht, das wird wahrscheinlich noch dauern, oder?

Jana: Ja, ich denke es auch. Aber man sieht, dass es wird.

Jana: Also von einer Vorhersage kann es auch mal 100 Jahre dauern,

Jana: bis es nachgewiesen wird, aber es wurde halt nachgewiesen.

Jana: Und vielleicht erleben wir es nicht mehr mit, aber es ist das Beruhigende,

Jana: finde ich, an der Physik, dass die eigentlich nur abwartet, bis wir die Instrumente

Jana: haben, die empfindlich genug sind, dass es dann doch gewesen wird.

Eva: Zum Urknall, das wäre halt schon der Hammer, oder? Ich meine,

Eva: ich stelle mir das halt dann so ähnlich vor wie die Entdeckung der Mikrowellen-Hintergrundstrahlung.

Jana: Ja, ja, ja.

Eva: Es muss genau so sein. Und das hat man ja auch geschafft. Also ich hoffe,

Eva: dass das in den nächsten vielleicht Jahrzehnten oder so, dass wir das noch erleben. Das wäre cool.

Jana: Auf jeden Fall. Ich hoffe es auch. Die Daumen sind auf jeden Fall gedrückt dafür.

Jana: Und auch, dass es natürlich numerisch auch mitgehen kann, dass wir da in der

Jana: Lage sind, das dann auch uns zu simulieren und vorzustellen,

Jana: damit wir es dann finden können.

Eva: Vielleicht müssen wir da doch einsteigen.

Jana: Ja, Gott, vielleicht brauchen wir die Hilfe, ja.

Eva: Ja, also auf jeden Fall spannende Sache und wie gesagt, noch lange nicht fertig.

Jana: Ja, mega spannendes Thema. Also man sieht, wie weit einen die Numerik da tragen

Jana: kann und wie wichtig sie auch einfach ist für uns, ohne die wir eigentlich sonst

Jana: keinen, ja, vielen Fortschritt gar nicht machen könnten.

Jana: Also in der Numerikvorlesung lohnt es sich aufzupassen. Vielleicht kann man es so formulieren.

Eva: Auch wenn es manchmal schwer fällt.

Jana: Ja, genau.

Eva: Ja, wir machen noch eine kurze Pause, oder? Ja.

Jana: So, da sind wir auch schon wieder und auch schon eigentlich am Ende.

Jana: Vielen Dank, Eva, für das Thema. Ich finde es wichtig, weil ich glaube,

Jana: das ist jetzt kein so ein Superstar-Thema, was viel besprochen wird.

Jana: Aber es ist eigentlich einer der zentralen Säulen der Astronomie und ich wusste

Jana: davon auch nicht, bis ich selber damit in Berührung gekommen bin und damit arbeiten

Jana: musste. Deswegen Awareness für die Numerik.

Jana: Gutes Projekt. Und natürlich auch jetzt für euch.

Jana: Wir hoffen, ihr habt auch was dazu lernen können und seid jetzt auch begeisterte Numerik-Fans.

Jana: Vielen Dank, dass ihr zuhört und dass ihr uns immer wieder viele spannende Fragen

Jana: und Feedback und so weiter schreibt. Es gibt auch manche von euch,

Jana: die sich regelmäßig monetär bei uns bedanken.

Jana: Da möchten wir uns natürlich auch erkenntlich zeigen dafür.

Jana: Also es gibt zum Beispiel den Wolfram und den Axel, die spenden regelmäßig.

Jana: Vielen, vielen Dank dafür bei Paypal.

Jana: Da haben dieses Mal auch der Markus, Helmut, Ulrich und der Ralf zu Weihnachten,

Jana: glaube ich, war das. So ein kleines Weihnachtsgeschenk.

Eva: Ja, ich finde das immer so nett, weil das sind dann immer so diese lustigen

Eva: Beträge, so wie 24,12 oder so.

Jana: Ah ja, sehr gut.

Eva: Ja, da muss ich dann auch immer ein bisschen lächeln, wenn ich das sehe. Vielen dem Dank, ja.

Jana: Vielen, vielen Dank, Tobias, Christoph, Florian, Astrid, noch ein anderer Florian

Jana: und Sven, also vielen, vielen Dank.

Jana: Der Sven hat uns sogar eine Nachricht geschrieben, wo er ein bisschen erzählt

Jana: hat, was er so macht und das

Jana: Lesen wir natürlich auch mal total gerne, was euch so antreibt.

Jana: Und da natürlich auch, was, glaube ich, uns beiden ganz groß am Herzen liegt,

Jana: er hat uns von seiner Tochter erzählt, der er auch kosmik Latte sozusagen ans

Jana: Herz legt und da diese Begeisterung weitergeben möchte.

Jana: Und klar, der Nachwuchs und gerade der weibliche Nachwuchs bei den Physik-Astronomie-Begeisterten,

Jana: der ist auch ganz wichtig und den versuchen wir natürlich auch zu fördern.

Eva: Und es freut mich auch, dass wir, wir dürften ihn auch inspiriert haben.

Eva: Er hat ja dann auch noch berichtet, dass er ein ganz tolles Weihnachtsgeschenk bekommen hat.

Eva: Und zwar durfte er ja dann nach Darmstadt ins ESO Mission Control.

Eva: Und ich glaube, das war, weil ich immer davon schwärme, weil ich ja einmal dort war.

Jana: Das muss ich mir merken. Das kann ich mir auf die nächste Wunschliste auch schreiben.

Jana: Ich warte nämlich noch nie. Das ist tatsächlich mal eine Reise wert, auf jeden Fall.

Jana: Ihr könnt natürlich auch, wenn ihr regelmäßig spenden möchtet,

Jana: könnt ihr auch Abos abschließen bei Steady und Patreon. Da sind dieses Mal dabei

Jana: oder neu dazugekommen die Doris und der Oliver.

Jana: Also vielen, vielen Dank auch an euch. Diese regelmäßigen Spenden sind für uns

Jana: auch immer ganz, ganz toll, weil klar, wir haben den Podcast,

Jana: der ist natürlich Arbeitsaufwand zeitlich, aber halt auch Material und so weiter.

Jana: Und diese Werbeeinnahmen sind nicht riesig. Also wir werden noch nicht reich davon.

Eva: Obwohl, ich muss sagen, ihr wart wirklich sehr großzügig. Also gerade zu Weihnachten,

Eva: da haben sich wirklich sehr viele bei uns bedankt.

Eva: Und das ist natürlich für uns auch immer sehr schön, nicht nur wenn die Spenden

Eva: kommen, sondern es sind ja dann

Eva: auch immer Dankesworte dabei und Nachrichten eben so wie die vom Sven.

Eva: Und das ist für uns dann auch immer sehr nett natürlich.

Eva: Und das freut uns sehr, wenn wir dann einfach dieses positive Feedback von euch bekommen.

Jana: Auf jeden Fall. Und ihr könnt uns jederzeit anschreiben, zum Beispiel per Mail

Jana: unter kontakt.kosmiklatter.at oder auch als Kommentar auf Spotify oder auf unserer

Jana: Website kosmiklatte.at.

Jana: Es gibt uns sogar noch auf Instagram kosmiklatte.pod.

Jana: Da findet ihr uns auch. Also auf allen Kanälen sind wir sozusagen offen für

Jana: eure Kommentare, für eure Nachrichten. Lesen wir sehr, sehr,

Jana: sehr gerne. Wir wünschen euch natürlich auch ein...

Jana: Wunderbaren Start in 2026. Ist schon fast zu spät oder? Das erste Monat ist

Jana: schon. Ist schon fast zu spät.

Jana: Wünscht man sich schon noch ein gutes neues Jahr. Aber naja,

Jana: egal, dass es gut weitergeht auf jeden Fall.

Eva: Bleibt eure Neujahrsvorsätzen dran.

Jana: Genau. Und wir hören uns dann beim nächsten Mal mit einem anderen,

Jana: wieder sehr, sehr spannenden Thema wieder.

Eva: Bis zum nächsten Mal. Tschüss.

Jana: Bis dann. Ciao. Bis zum nächsten Mal.

Eva: Und nicht hinsetzen. Ich lümmle immer so, das ist ja alles nicht vorbildlich,

Eva: was ich hier tue. Zum Glück sitze ich alleine in meinem Kämmerchen.

Jana: Ja, ja. Ich kenne das auch, diese Schwimp-Haltung. Das ist irgendwie...

Eva: Ja, ja.

Jana: So.

Eva: Na, okay.

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