Direkt zur Hauptnavigation, zur Unternavigation dem Inhalt oder zum Seitenfuß

Ausdehnung des Weltraums

Ausdehnung des Weltraums

Ausdehnung des Weltraums

Ausdehnung des Weltraums

Ausdehnung des Weltraums

Suche nach Forscherideen

Noch mehr Praxisideen?

Jetzt Fortbildungen besuchen!

Sie brauchen

  • Möglichst runde Luftballons
  • Wäscheklammern
  • Wasserfeste Stifte
  • Evtl. Lineale

Um sich die hochkomplizierten Abläufe seit der Entstehung des Universums vorstellen zu können, veranschaulichen wir die Ausdehnung des Universums mit einem relativ simplen, aber doch eindrücklichen Experiment, nämlich dem Aufblasen eines Luftballons.

Alltagsbezug

Manche Kinder haben schon einmal etwas vom Urknall gehört. Die Wissenschaft geht davon aus, dass unser Universum seinen Anfang in einem gemeinsamen Punkt hat und sich seitdem ständig ausdehnt.

Vorbereitung

Vor dem Experiment sollte mit den Kindern darüber gesprochen werden, wie sie sich die Entstehung des Universums vorstellen. Dann kommt der Urknall ins Gespräch und die Vorstellung, dass sich unser gesamtes Universum vor unvorstellbar langer Zeit von einem Punkt aus nach einer Art Explosion in alle Richtungen auseinanderbewegt hat und auch jetzt immer noch weiterbewegt.

Der Versuch beginnt

Jedes Kind bekommt einen Luftballon, der (evtl. mit Hilfe) auf etwa 10 cm Durchmesser aufgeblasen wird. Dann verschließt man ihn mit einer Wäscheklammer. Nun malen die Kinder an einer Stelle z.B. eine "Spiralgalaxie" wie unsere Milchstraße auf den Ballon und ein zweites Objekt z.B. auf die gegenüberliegende Seite. Mit dem Lineal kann der Abstand zwischen den beiden Galaxien gemessen werden. Anschließend wird der Ballon auf etwa die doppelte Größe weiter aufgeblasen, mit der Klammer verschlossen und wieder die Entfernung zwischen den beiden Galaxien gemessen. Im nächsten Schritt wird das Ventil wieder geöffnet und die Kinder lassen die gesamte Luft aus dem Ballon strömen, so dass er sich auf seine ursprüngliche Form zusammenzieht. So läuft der Ausdehnungsprozess rückwärts und man gelangt fast an den Anfangspunkt der Geschichte.

Das passiert

Indem die Galaxie auf den Ballon aufgemalt wird, erhält sie zunächst einen festen Ort im Raum. Mit dem Aufblasen des Ballons verändert die Galaxie ihren Standort und entfernt sich gleichzeitig weiter vom gedachten Mittelpunkt des Ballons bzw. vom Zentrum des Universums.Wenn die Kinder sich vorstellen, dass man den Ballon immer größer aufblasen könnte, verstehen sie wie sich auch unser Kosmos immer weiter nach allen Seiten ausdehnt.Dadurch, dass anschließend alle Luft aus dem Ballon herausgelassen wird, drehen wir gewissermaßen die Zeit zurück (wenn auch nicht ganz bis zum Beginn des Universums) und können uns vorstellen, dass der Ursprung aller kosmischen Objekte in einem gemeinsamen Nullpunkt liegt.

Zur Fortsetzung

Im Vorfeld des Ballonexperimentes können die Kinder anhand der Filmdosenrakete, die man am besten auf einem dunklen Untergrund starten lässt oder mit einer Knallerbse, die man gezielt auf ein weißes Blatt am Boden wirft, beobachten, wie bei einer "Explosion" Material aus dem Inneren zu allen Seiten weggeschleudert wird (wohl wissend, dass der Urknall keine Explosion im klassischen Sinne war). Eine andere Fortsetzung des Experiments besteht darin, dass die Kinder mit bunten Farben den gesamten Ballon mit kosmischen Objekten wie Galaxien, Nebeln, Sternen etc. bemalen, um so auch die Vielfalt der Himmelsobjekte kennenzulernen.

Der Hintergrund

Aktuell gehen Kosmologen, also Forscher, die sich mit Vorgängen im Universum beschäftigen, davon aus, dass unser Universum vor ca. 13,7 Milliarden Jahren durch den sog. Urknall (engl. Big Bang) entstanden ist. Aus einem unendlich kleinen Volumen mit unendlich hoher Energiekonzentration und Temperatur hat sich das Universum mit unendlich großer Geschwindigkeit ausgebreitet. Erst dadurch sind Raum und Zeit entstanden.

Kommentar schreiben

*Pflichtfelder

Kommentar schreiben
Haus der kleinen Forscher auf FacebookHaus der kleinen Forscher auf TwitterHaus der kleinen Forscher auf Youtube