Fremde Welten auf dem Graphikschirm : die Bedeutung der Visualisierung für die Astrophysik

Abstract

Unsere Vorstellung von der uns umgebenden Welt ist im wesentlichen durch optische Eindrücke geprägt. Durch die Beschränkungen des menschlichen Auges können wir viele Bereiche nicht direkt visuell wahrnehmen, wie z. B. atomare und kosmische Objekte, mit Lichtgeschwindigkeit ablaufende Vorgänge und elektromagnetische Strahlung außerhalb des sichtbaren Bereichs. Die Menschen versuchen aus diesem Grund seit Jahrhunderten durch kunstvolle Instrumente wie Mikroskope, Fernrohre sowie schnelle und multispektrale Detektoren die Grenzen ihrer Wahrnehmung zu erweitern . Dies ist jedoch aufgrund physikalischer Gesetze nicht im beliebigen Maße möglich. Obwohl auch die Computer selbst diesen grundsätzlichen physikalischen Beschränkungen unterliegen, sind sie doch ein Instrument, um mit Simulationsrechnungen im Rahmen der gültigen physikalischen Gesetze und durch Visualisierung der Ergebnisse diese fremden Welten sichtbar zu machen. Dies soll an einigen Beispielen, bei denen der Graphikschirm als Supermikroskop, als Riesenfernrohr und als Fenster zur Welt von Einstein dient, demonstriert werden.

Our picture of the world around us is determined essentially by optical impressions. Due to the limitations of the human eye, we cannot directly perceive many fjelds visualIy, e .g. atomic and cosmic objects, processes occurring with the velocity of light, and electromagnetic radiation outside the visual range. For this reason, humans have tried for centuries to expand the limits of their visual perception with the help of imaginative instruments such as microscopes, telescopes, and fast und multispectral detectors. Because of the laws of physics, this is not possible to an arbitrary extent. Although the computer itself is restricted to these fundamental physical constraints, it is an instrument with which we, using simulation calculations within the framework of the physical laws and through visualization of the results, can make these strange worlds visible. This will be demonstrated by several examples in which the graphics display serves as super microscope, giant telescope and window to the world of Einstein.