{"id":22705,"date":"2016-03-14T07:30:42","date_gmt":"2016-03-14T06:30:42","guid":{"rendered":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/2016\/03\/14\/galaktische-balken-und-die-universale-faszination-der-zahl-pi\/"},"modified":"2025-05-14T16:16:53","modified_gmt":"2025-05-14T14:16:53","slug":"galaktische-balken-und-die-universale-faszination-der-zahl-pi","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/2016\/03\/14\/galaktische-balken-und-die-universale-faszination-der-zahl-pi\/","title":{"rendered":"Galaktische Balken und die universale Faszination der Zahl Pi"},"content":{"rendered":"

Heute ist der 14. M\u00e4rz. Schreibt man das auf die (zugegebenerma\u00dfen umst\u00e4ndliche) amerikanische Weise, dann lautet das Datum heute 3\/14<\/i>. So beginnt auch die Kreiszahl Pi<\/i> und deswegen wird an diesem Tag der Internationale Pi-Tag<\/i> gefeiert. Ein Ereignis, das ich als offizieller Pi-Botschafter<\/a> nicht einfach vor\u00fcber gehen lassen kann.<\/p>\n

Es mag ein wenig seltsam anmuten, einer Zahl einen Feiertag zu widmen oder gar „Botschafter“ einer Zahl zu sein. Aber noch seltsamer w\u00e4re es, sich nicht<\/i> mit Pi zu besch\u00e4ftigen. Ich kann mich ihrer Faszination jedenfalls nicht entziehen.<\/p>\n

\"Verk\u00fcndet<\/a>
Verk\u00fcndet Pi!<\/figcaption><\/figure>\n

Die Zahl Pi k\u00f6nnte kaum einfacher definiert sein. Ein Kreis hat einen Umfang und einen Durchmesser. Teilt man das eine durch das andere, erh\u00e4lt man eine Zahl, die f\u00fcr jeden Kreis<\/i> identisch ist: Pi. Und trotz dieser absoluten Einfachheit und der f\u00fcr jeden verst\u00e4ndlichen Definition taucht diese Zahl \u00fcberall<\/i> auf. Und wenn ich „\u00fcberall“ sage, dann meine ich auch \u00fcberall. <\/p>\n

Nicht nur bei der Berechnung von Eigenschaften eines Kreises. Die Zahl findet man genau so in den Formeln die die Entstehung des Universums beschreiben oder den Aufbau der Materie. Man findet sie in den fundamentalen Gleichungen der Relativit\u00e4tstheorie und der Quantenmechanik. Die Ausbreitung des Lichts, die Bewegung von Himmelsk\u00f6rpern; bis hin zur Technik des Alltags: All das l\u00e4sst sich nur mit Kenntnis der Kreizahl Pi verstehen.<\/p>\n

Ein Beispiel: Das heute Pi-Tag gefeiert wird, ist ja eine recht willk\u00fcrliche Angelegenheit. W\u00fcrden wir ein anderes Zahlensystem oder einen anderen Kalender verwenden, dann g\u00e4be es eine andere \u00dcbereinstimmung zwischen Zahl und Datum. Aber so wie es nun mal ist, ist der 14.3. der Tag, an dem Pi gefeiert wird. Und an diesem Tag ist nat\u00fcrlich auch jede Menge anderes passiert. Albert Einstein wurde geboren (und \u00fcber den Zusammenhang zwischen seiner Arbeit und Pi habe ich fr\u00fcher schon geschrieben<\/a>). Karl Marx ist gestorben. Und im Jahr 1784 hat der Astronom Wilhelm Herschel an diesem Tag die NGC 4394<\/a> entdeckt.<\/p>\n

\"NGC<\/a>
NGC 4394 (Bild: Judy Schmidt<\/a>, CC-BY 2.0<\/a>)<\/figcaption><\/figure>\n

Es handelt sich dabei um eine sogenannte Balkenspiralgalaxie<\/i>, der gleiche Typ zu dem auch unsere Milchstra\u00dfe geh\u00f6rt. Eine Balkenspiralgalaxie hat nicht nur Spiralarme, die aus einem Zentrum – dem Bulge<\/i> hervorgehen, sondern zus\u00e4tzlich eine balkenartige Struktur, die dazwischen sitzt und den Bulge mit den Spiralarmen verbindet. Wieso<\/i> Galaxien solche Balken entwickeln; ob sie das fr\u00fch in ihrer Existenz tun und ihn sp\u00e4ter wieder verlieren oder umgekehrt und wie sich der Balken genau ausbildet: Das alles sind Fragen, auf die die Astronomen noch keine abschlie\u00dfende Antwort gefunden haben.<\/p>\n

Deswegen ist die Untersuchung der Morphologie von Galaxien ein immer noch sehr aktives Forschungsgebiet. Und da NGC 4394 einen wirklich sch\u00f6nen und ausgepr\u00e4gten Balken besitzt, dient sie oft als Ausgangspunkt f\u00fcr solche Arbeiten. Wie zum Beispiel im Artikel „A Technique for Separating the Gravitational Torques of Bars and Spirals in Disk Galaxies“<\/a> den Ron Buta<\/i> von der Universit\u00e4t Alabama und seine Kollegen im Jahr 2003 ver\u00f6ffentlicht haben. <\/p>\n

Die Arbeit ist ziemlich technisch und geh\u00f6rt zu den eher wenig spektakul\u00e4ren Beispielen astronomischer Forschung. Was nicht hei\u00dft, dass sie nicht wichtig ist! Buta und seine Kollegen haben sich \u00fcberlegt, mit welchen Methoden man bei Aufnahmen von Galaxien am besten den Anteil des Lichts der vom Balken stammt vom Licht der restlichen Galaxie trennen kann. Wenn man das nicht kann, ist es auch schwer, den Balken im Detail zu erforschen und Antworten auf all die offenen Fragen zu finden, die ich oben aufgelistet habe.<\/p>\n

\"Fourierreihen<\/a>
Fourierreihen (mit Pi!)<\/figcaption><\/figure>\n

Ich will die Methode gar nicht im Detail erkl\u00e4ren; es reicht f\u00fcr heute zu wissen, dass sie auf der Technik der Fourierreihen<\/a> basiert. Damit ist es m\u00f6glich, eine (komplizierte) mathematische Funktion als Summe von (weniger komplizierten) anderen Funktionen darzustellen. Fourierreihen findet man auch so gut wie \u00fcberall in den Naturwissenschaften – und selbstverst\u00e4ndlich ben\u00f6tigt man zur Berechnung dieser komplexen Summen auch die Kreiszahl Pi!<\/p>\n

Wenn wir also wissen wollen, wie Galaxien funktionieren, dann geht das nur, wenn wir dabei auch die Zahl benutzen, die das Verh\u00e4ltnis von Umfang zu Durchmesser eines simplen Kreises beschreibt. Und was f\u00fcr die Galaxien gilt, gilt auch f\u00fcr den Rest des Universums. Ohne Kreiszahl gibt es keine Erkenntnis.<\/p>\n

Deswegen: Nutzt diesen Tag, um ein wenig \u00fcber die erstaunlich simple, erstaunlich komplizierte und erstaunlich wichtige Kreizahl Pi nachzudenken. Ich w\u00fcnsche einen frohen Pi-Tag!
\n \t\"\"<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Heute ist der 14. M\u00e4rz. Schreibt man das auf die (zugegebenerma\u00dfen umst\u00e4ndliche) amerikanische Weise, dann lautet das Datum heute 3\/14. So beginnt auch die Kreiszahl Pi und deswegen wird an diesem Tag der Internationale Pi-Tag gefeiert. Ein Ereignis, das ich als offizieller Pi-Botschafter nicht einfach vor\u00fcber gehen lassen kann. Es mag ein wenig seltsam anmuten, […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":15654,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[11],"tags":[2225,5319,45,169,8602,47,302,10636,48,11507,15891],"class_list":["post-22705","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-naturwissenschaften","tag-balkenspiral","tag-fourierreihe","tag-freunde-der-zahl-pi","tag-galaxie","tag-kreis","tag-kreiszahl","tag-mathematik","tag-ngc-4394","tag-pi","tag-pi-tag","tag-wilhelm-herschel"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/22705","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=22705"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/22705\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":22706,"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/22705\/revisions\/22706"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media\/15654"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=22705"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=22705"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=22705"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}