Spielen wir die Sterne!

Kann man die Galaxien spielen? Und schwarze Löcher hören? Tanzen unter den Sternen? Mit dieser Tätigkeit, können Sie die wunderbaren Bilder des Universum spielen, die wir gewöhnt sind, zu sehen, und – warum nicht – zum Klang von Nebeln und Planeten tanzen!

Vor Beginn der Aktivität, muss die Edukoi Software auf einen Computer mit Kamera und Lautsprechern installiert werden. Sie können die Bilder auf eine Wand (oder einen Bildschirm) projizieren. Mit einem Projektor können Sie die Aktivität entsprechender für die ganze Gruppe gestalten und die Sichtbarkeit verbessern. Die Tätigkeit kann in einer Gruppe geführt werden. Es werden maximal 20 Teilnehmer empfohlen. Denken Sie daran, bei jedem Bildwechsel, die Teilnehmer zu verbinden.

Einführen die Idee, dass es sich um ein Labor von Astronomie handelt, und fragen Sie ob jemand weiss, was Astronomen tun, und wie. Möglichen Fragen: was machen Astronomen? Was untersuchen sie? Wie untersuchen sie das Universum, mit welchen Instrumenten? Die Astronomen studiert den Weltraum, das Universum, die Sternen, die Planeten, die Galaxien, die schwarze Löcher, die Nebeln, … Sie könnten sagen, dass die Astronomen gehen in den Weltraum. Stellen Sie klar, dass das die Astronauten sind. Die Astronomen bleiben mit den Füßen auf dem Boden. Die Astronomen studiert das Universum, mit Einsatz von Weltraumteleskopen oder Bodengebundenenteleskopen, Satelliten, Rover.

Stellen Sie die Idee vor, daß wir alle gewöhnt sind zu denken, daß Astronomie eine visuelle Wissenschaft, die auf die Bilder und Grafiken basiert. Anleiten Teilnehmer zu denken, enthüllen, daß die von den Teleskopen gelieferten Daten, tatsächlich digitale Daten sind. Erzählen Sie den Teilnehmern, daß wir gewöhnt sind, schöne astronomische Bilder zu sehen, aber Astronomen erhalten von Teleskopen Zahlen, keine Bilder. Unsere Augen können die meisten astronomische Phänomene nicht sehen. Mit unseren Augen, an die dunkelsten Orten der Erde, sehen wir höchstens die 3000 hellsten Sterne der Galaxie. Die anderen Sterne sind zu weit entfernt, und haben ein zu schwaches Licht, um von unseren Augen gesehen zu werden. Ausserdem, emittieren die meiste Himmelskörper eine Art von Licht, das nicht von unseren Augen gesehen werden kann, wie zum Beispiel Röntgenstrahlen, Infrarot und Ultraviolett-strahlung. Fragen, ob die Teilnehmer Beispiele von Körper auf die Erde kennen, die diese Art von Strahlung ausstrahlen. Mögliche Fragen: kennt jemand ein Objekt, das auf die Erde Infrarotstrahlung aussendet? Wenn Sie sich einer Heizung nähern, was spüren Sie? Die Wärme der Heizung, die man mit den Augen nicht sehen kann, aber auf der Haut fühlt, ist infrarote Strahlung. Jemand kann ein Beispiel für einen Ort nennen, an dem wir direkt mit ultravioletter Strahlung in Berührung kommen? Wenn wir am Strand sind und keine Sonnencreme auftragen, was passiert? Wir verbrennen. Was uns brennt ist die ultraviolette Strahlung der Sonne. Vielleicht weiss einer der Teilnehmer, dass es auch dunkle Materie gibt. Sie sagen Ihnen, dass die dunkle Materie keine Strahlung ausstrahlt, also kann es sich tatsächlich nicht gesehen werden. Die einzige Möglichkeit, die dunkle Materie zu entdecken, ist seine Anziehungskraft wahrzunehmen (das ist die gleiche Kraft, die uns auf dem Boden hält).

Nehmen Sie die Idee auf, dass unsere Augen nicht 99% des Universums sehen können. Die Astronomen erhalten numerische Daten und wandeln sie in Bilder (oder Grafiken), um alle diese Zahlen zu verstehen. Die visuelle Dastellung von numerischen Daten ist nu reine Wahl; wir können andere Methoden verwenden. In diesem Workshop werden Daten in Klänge umgewandelt. Dies ist ein neuer Weg, den einige Astronomen beschreiten: Sie untersuchen die Möglichkeit, Ton zur Darstellung der numerischen Daten zu verwenden, sowohl für die Forschung (d.h wie das Universum funktioniert entdecken) und für die Vebreitung (d.h. mit dem Publikum eine engenehme Zeit verbringen, genau wie wir jetzt tun).

Bereiten Sie die Teilnehmer auf die folgende Aktivität vor: wir werden astronomische Daten durch Schall erforschen. Um dies zu tun, werden wir ein Werkzeug – Edukoi – verwenden, das kurz von den Astronomen erfunden wurde. Erzählen Sie dass, wenn Astronomen ein neues Werkzeug haben, (zum Beispiel ein neuer Teleskop) müssen sie zuerst herausfinden, ob und wie es funktioniert. Dies word als “Kalibrierung” des Werkzeugs oder des Teleskops bezeichnet. Wir werden das gleiche tun. Wir werden versuchern, unser Tool (Edukoi) zu verwenden, mit Daten, die uns bekannt sind, und die wir direkt von uns haben: die Fassade der Villa Arrighi.

Teilnehmer als Kalibrator beauftragen. Alle Teilnehmer und den Prüfer verbinden. Projektieren Sie die Fassade der Villa. Teilnehmer bitten, das Bild mit der Hand vor der Computerkamera erkunden.

Die Teilnehmer beshreiben, was passiert. Mögliche Fragen: Was hören Sie? Was passiert wenn der Teilnehmer streicht mit dem Finger über das Fenster der Villa? Und über die Fassade? Auf den Türen? Was ist der Klang ? Mögliche Fragen: Der Ton räpresentiert die Farbe. Blau klingt wie Wasser oder Blase, Rot hat den Klang des Feuers, Grün hat den Klang des Waldes, oder Vogelgeschwizers.

Bitte einen anderen Teilnehmer, den Plats des vorherigen zu übernehmen. Alle werden wieder mit Augenbinde verbunden. Der Kalibrator berührt eine Komponente (Türen, Fenster oder Fassade) und die anderen müssen raten, welche Farbe sie hören. Diesen Schritt ein paar Mal wiederholen.

Die Kalibrierung wird jetzt schwieriger. Einen neuen Experimentator unten den Teilnehmren finden. Diesmal auf der Fassade der Villa finden Sie eie Spur, eine Kurve, eine Straße, die sich von den linken Seite der Villa bis zur rechten Seite erstreckt. Wir müssen dem Pfad folgen, ohne ihn zu verlassen, oder ohne Auslauf aus der Fassade. Die Fassade ist also eine Farbe und di Kurve eine andere Farbe. Teilnehmer müssen sich wieder die Augen verbinden. Fragen, welche Farbe die Fassade und die Straße hat. Bitten dem Prüfer die Straße mit dem Finger zu folgen, und den anderen Teilnehmern zu zeigen, wenn sie von dort geht und auf der Fassade ist.

Jetzt, da unser Gerät, Edukoi, kalibriert wurde, und wir wissen, wie es funktioniert, können wir uns der Erforschung astronomischer Bilder widmen. Sofort klarmachen, daß der Raum ruhig ist: wir können keine Geräusche außerhald der Atmosphäre hören. Wir brauchen ein Mittel (wir zum Beispiel Luft) damit ein Ton sich ausbreiten und uns erreichen kann. Im leerem Raum ist nichts, nicht einmal der Klang. Daher sind alle Klangen, die wir hören werden, willkürliche Entscheideungen.

Erzählen Si eden Teilnehmern, dass das erste astronomische Bild, das wir untersuchen, der Helixnebel ist. Dieser Nebel ist was gebiltet wurde, als ein Sonnennährlicer Stern das Ende seines Lebens erreicht hat. Fragen, ob jemand weiß, woraus die Sterne bestehen.

Sterne bestehen aus Gas.
Als dieser Stern sehr alt wurde, hat begonnen, das Gas auszustoßen, aus dem es besteht. In der Mitte bleibt nur ein kleiner Punkt: das ist der Rest des Sterns (der jeztz Weisser Zwerg heißt, weil er ein Kleiner Stern ist). Dieser weisser Zwerg heizt den nächstengelegenen Teil weiter, währen das weiter entfernte Gas immer kälter wird. Jetzt mit unserem Edukoi Instrument gehen wir herauszufinden, welche Farbe das von diesem Stern emittierte Gas ist. Fragen Sie, welcher Teilnehmer nun Astronom werden will, und wie er/sie heißt. Bitten Sie anderen, die Augenbinden zu senken und die Augen zu schliessen. Proiettare l’immagine des Helixnebel projizieren. Bitten Sie den “Astronomen” mit einer Hand das Bild zu erkunden. Fragen, welche Farbe das Zentrum des Nebels, und welche Farbe sind die äußersten und entfernten Schichten. Wenn wir alle Farben gemeinsam spüren, welches astronomisches Objekt erforschen wir?

Sagen Sie daß die wärmsten Schichten des Gases blau sind, und die kältesten rot. Wenn wir alle Farben hören, hören wir die weiße Farbe. Das sind die Sterne im Bild. Lassen Sie die Augen der Teilnehmer öffnen, um das Bild zu betrachten. Fragen Sie ob das, was sie sich beim Hören vorgestellt haben ähnlich oder anders ist als das, was sie beobachten.

Erzählen Si eden Teilnehmnern, daß das zwete astronomische Bild, das wir erkunden, eine Galaxie ist. Sie wird Spiralgalaxie genannt, weil sie die Form einer Spiral hat. Fragen, ob jemand eine spezielle Spiralgalaxie kennt. Die Milchstraße, unsere Galaxie, eine Spiralgalaxie ist.

Erzählen Sie den Teilnehmnern, was eine Galaxie ist: eine Ansammlung von Sternen, Gas, Staub, dunkler Materie, Planeten, Nebeln. Bitten Sie einen Teilnehmer, Edukoi zu verfügen, und die anderen, die Augenbinde zu tragen . Projizieren Sie das Bild. Führen Sie die Erkundung zu, indem Sie fragen, welche Farbe das Bildzentrum ist. Und was ist mit der äußersten Umgebung? Ist nur eine Galaxie in diesem, oder gibt es noch etwas anderes?

Dia Teilnehmer öffnen die Augen wieder. Fragen Sie noch einmal ob das Bild dem entspricht, was sie sich vorgestellt haben. Wenn es Blinde Teilnehmer gibt, bitten Sie den Betrachter, das Bild in Worte zu fassen. Erzählen Sie, daß die große Spiralgalaxie in der Bildmitte sich mit einer anderen kleinen Galaxie unten links vereinigt. Sie sind beide Spiralgalaxien, mit einem roten Kern von alten, kalten Sternen, und Spiralarme mit jungen, heissen Sternen.

Wir schließen mit der Erkundung eines letzten Himmelskörpers. Finden Sie wieder einen freiwilligen Entdecker. Sagen Sie den Teilnehmern daß es sich um einen Planeten des Sonnensystems handelt; diesmal müssen sie aber raten, welcher Planet. Teilnehmer müssen die Bandage wieder abnehmen. Fahren Sie die Erforschung des Bildes.

Der Prozess, bei dem astronomische Daten in Ton umgewandelt werden, wird als “Beschallung” bezeichnet. Es gibt viele verschiedene Möglichkeiten, die Daten zu “sonieren”. In diesem Labor haben wir unterschieden, Töne von natürlichen Elementen (wasser, Feuer, …) mit Farben zu assoziieren, oder Stempel und Farben zu kombinieren. Hätten wi reine andere Wahl treffen können, und Farben mit verschiedenen Wellenlängen (tief und hoch) kombinieren, oder verschiedenen (hohe/niedrige) Lautstärke, oder unterschiedliche (langsame/schnelle) Rhythmen. Psychoakustik-Studien zeigen, daß die beste Methode zur Klassifizierung (z.B. Farbe) ist der Schalldruckpregel (z.B. das, was Feuer vom Wasser, aber auch Violine vom Klavier unterscheidet). Daher unsere Wahl.

Beschallung verbreitet zur Astronomie ewird noch untersucht und entwickelt. Es wird vor allem zur Verbreitung benutzt, aber auch für die Schulbildung. Es wird seit kurzem auch für die astronomische Forschung verwendet.
Nicht nur Astronomie beginnt, die Beschallung zu verwenden, sondern auch andere Disziplinen (z.B., Biologie, Seismografie).