Astroblaster

Der Astroblaster wurde von dem amerikanischen Astrophysiker Stirling Colgate erfunden. Er wollte damit zeigen, woher die ungeheure kinetische Energie bei einer Supernovaexplosion kommt.

Das Produkt besteht aus vier verschieden großen Bällen, die auf einen Plastikstab aufgefädelt sind. Der größte Ball befindet sich unten, der kleinste oben. Lässt man den Astroblaster vertikal auf dem Boden fallen, so springt der oberste Ball mit einem Vielfachen der Fallgeschwindigkeit weg und erreicht dabei eine erstaunliche Höhe.

Wie funktioniert der Astroblaster?

Die Erklärung: Wenn der unterste Ball vom Boden abprallt, trifft er auf den nächsten noch im Fall befindlichen Ball. Er beschleunigt diesen nach oben während er selbst abgebremst wird. Bei diesem Vorgang gibt er einen Großteil seines Impulses und seiner Bewegungsenergie an den nächsten Ball weiter. Das selbe geschieht zwischen dem 2. und 3. sowie dem 3. und dem letzten Ball.

Unter Impuls versteht man das Produkt aus Masse und Geschwindigkeit eines Körpers. Je größer die Masse und/oder die Geschwindigkeit, desto größer der Impuls. Umgangssprachlich kann man den Impuls auch als Wucht bezeichnen.

Dieser zählt, wie auch die Energie, zu einer der Erhaltungsgrößen der Physik. Das heißt, dass der Gesamtimpuls in einem abgeschlossenen System immer konstant bleiben muss. Das folgende spanische Video an, zeigt den Effekt des Astroblasters sehr schön.

Für unser System mit den fünf Bällen bedeutet dies das Folgende: Da jeder Ball eine kleinere Masse als sein Nachbar unter ihm hat, muss er - damit der Impulserhaltungssatz erfüllt ist - mit einer höheren Geschwindigkeit wegspringen. So lässt sich verstehen, warum der kleinste Ball des Astroblasters plötzlich so extrem schnell wird und so unglaublich hoch fliegt.

Ähnlich einer Supernova

Die Vorgänge beim Astro Blaster sind vergleichbar mit denen im Innern einer Supernova. Bei einer Supernova handelt es sich um einen sterbenden Stern, dem der Brennstoff ausgegangen ist, und der nun unter seinem eigenen Gewicht zusammenfällt. Stellt man sich den Stern als eine Zwiebel vor, so kollabieren zunächst die inneren Schichten innerhalb von Millisekunden. Die äußeren Schichten folgen in Form von Stoßwellen. Im Innern entsteht schließlich ein Bereich extrem hoher Dichte – auch Neutronenkern genannt -, der sich nicht weiter komprimieren lässt. Die einfallenden Masseschichten werden an diesem reflektiert und bewegen sich wieder nach Außen. Die innerste Schicht trifft dabei auf noch im Einfall befindliche Masseschichten und beschleunigt diese nach außen und so fort. Am Ende dieses Prozesses wird die Hülle einer Supernova mit eine Geschwindigkeit von mehreren Millionen Stundenkilometern abgesprengt. Dies ist dann die sichtbare Supernovaexplosion.

Stirling Colgates Leidenschaft für alles Explosive zeigte sich nicht nur in seinen intensiven Supernova-Forschungen und der Erfindung des Astroblasters. Mitte des letzten Jahrhunderts arbeitete er gemeinsam mit dem "Vater der Wasserstoffbombe", dem amerikanisch-ungarischen Physiker Edward Teller, an dieser Kernfusionswaffe, bevor er sich schließlich der Astrophysik zuwandte.

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