28 Astron. Nachr. 310 (1989) 1

Buchbesprechungen

W. N. CHRISTIANSE~, J. A. HOGFIOM: Radio Telescopes. Cambridge Ilniv. Press, Cambridge. 2. Aufl.. 1987, 265 Seiten. Preis: f 12.95,-, ISBN 0-521-34795-5 (P/b)

In diesem Jahrhundert trat neben der traditionellen optischen Be- obachtung des Sternenhimmels die Radiobeobachtung desselben in die Astronomie. Das Licht und die Radiostrahlung sind beide elektro- magnetischer Natur. aber ihre Wellenlangen unterscheiden sich um vier bis acht GroBenordnungen. Mithin ist die Beobachtungstechnik im Radiogebiet anders als im optischen Gebiet.

In den letzten 40 Jahren nahrn die Entwicklung der radioastrono- mischen Instrumente einen lebhaften Verlauf. Heute sind die Erkennt- nisse der Radioastronomie ein nicht mehr wegzudenkender Bestandteil der modernen Astronomic Das vorliegende Buch ist eine ausgezeichnete Einfiihrung in die Prinzipien des Aufbdues und der Arbeit moderner Radioteleskope. Es wurde von zwei Wissenschaftlern. W. N. CHRI- STIANSEIW und J. A. HOGBOM, geschrieben, die selbst die Entwicklung der Radiobeobachtungstechnik aktiv mitbestimmten.

Nach einer Einfiihrung in die radioastronomische Beobachtungs- technik legen die Autoren im Kapitel 2 die theoretischen Grundlagen zum Verstandnis der nachfolgend ausfuhrlich erlauterten Arbeitsweise der unterschiedlichen radioastronomischen Instrumente dar. Hier werden solche GroBen wie effektive Antennenflache. Antennentempera- tur. RadiofluB und Helligkeitstemperatur sowie die Fouriertransfor- mationstechnik eingefiihrt. Die fur die Korrelationsteleskope wichtigcn theoretischen Grundlagen werden im Kapitel 5 beschrieben.

Als erstes wenden sich die Autoren den Teleskopen mit voll ausge- fiillter Apertur zu. Bekanntlich fokussiert ein parabolischer Spiegel die einfallende elektromagnetische Strahlung in einem Punkt, dem sogenannten Brennpunkt. So kann die vom Reflektor eingefangene und im Brennpunkt gesammelte Strahlung durch einen dort befindlichen Primarstrahler gemessen werden. Das Auflosungsvermogen eines solchen Radioteleskopes hangt von dem Reflektordurchmesscr und der Wellenlange der zu messenden Radiostrahlung ab. Um ein be- friedigendes Auflosungsvermogen zu erreichen, erfordert dies Teleskope mit riesigen Reflektordurchmessern. Solche sind dann mechanisch schwer lenkbar. So sind lenkbaren Radioteleskopen mit parabolischen Reflektoren Grenzen gesetzt. Um cinen KumpromiB zwischen ge- wiinschter MeBgenauigkeit. Kosten und Aufwand zu finden. baute man auch andere Typen von Teleskopen mit voll ausgefiillter Apertur (s. Kapitel 4). wie zum Beispiel ein ebenes Dipolfeld oder Teleskope mit in einer Achse drehbaren parabolisch zylindrischem Reflektor. Es sei hervorgehoben, daB die Autoren auch konkret existierende Radio- teleskope beschreiben.

Weil das Auflosungsvermogen eines einzelnen Radioteleskops sehr gering ist, werden Teleskopsysteme gebaut, deren Aperturflachen nicht voll ausgefiillt sind. Solche Systeme von ein- und zweidimensional ange- ordneten Teleskopen werden ausfuhrlich im Kapitel 6 dargestellt. Das einfachste eines solchen Systems besteht aus zwei Teleskopen, die in einem moglichst groBem Abstand voneinander aufgestellt und durch einen Korrelator in Form einer Leitung oder einer drahtlosen Verbin- dungzusammengefaBt werden. In diesem Fall arbeiten sie als ein Phasen- interferometer. Das Auflosungsvermogen bestimmt sich dann durch das Verhaltnis von Wellenlange zu Teleskopabstand. Um das Auf- Iosungsvermogen weiterhin zu erhohen, benutzt man Teleskopabstande von mehr als lo00 km. wobei man sich dann des Prinzips der Intensi-

tatsinterferometrie bedient. Die an den einzelnen Teleskopen emp- fangenen Signale werden mit Zeitmarken hiichster Genauigkeit ver- sehen und auf Magnetbander gespeichert. Die endgiiltige Information wird nach der Messung durch Datenverarbeitungsanlagen unter Ver- wendung der einzelnen Magnetbandaufzeichnungen gewonnen.

Die moderne Apertursynthese, die fur Radioquellen mit zeitlich konstanter Strahlungsintensitat verwendet wird, wird ausfuhrlich in Kapitel 7 beschrieben. Dabei gehen die Autoren auf ein Verfahren ein, das die Erdrotation ausnutzt. Des weiteren werden Verfahren zur Bilderzeugung und zur Spektralsynthese erklart.

Zum SchluB, im Kapitel 8, geben die Autoren eine genaue Beschrei- bung der Fehlergrenzen der verschiedenen Typen von Teleskopsy- stemen.

Die vorliegende Monographie ist die erste Paperback-Ausgabe des Standardwerkes iiber radioastronomische Teleskope. Sie ist klar und deutlich geschrieben. Die mathematischen Ausfiihrungen entsprechen den Notwendigkeiten auf diesem Gebiet. Das Buch kann als ein wert- volles Lehrbuch und Nachschlagewerk fur Studenten und Wissen- schaftler dienen, die sich mit Radioastronomie beschiftigen. Es sei noch darauf hingewiesen, daB das Literaturverzeichnis auf eine Vielzahl von Originalarbeiten verweist und somit fur den Leser hilfreich ist.

G. Mann. Tremsdorf

R. P. FEYNMAN, S. WEINBERG: Elementary particles and the laws of physics. Cambridge University Press, 1987, 110 Seiten, ISBN 0-52b- 340004, Preis: f 7.95.

Mit PAUL ADRIEN MAURICE DIRAC starb 1984 der letzte der groBen Physiker, die im ersten Drittel unseres Jahrhunderts die Quantentheorie und die Relativititstheorie geschaffen hatten. Ihm N Ehren hat das St. John’s College in Cambridge, an dem DIRAC gearbeitet hatte, eine jahrlicheVorlesung an der Cambridge University ausgeschrieben. Das vorliegende Biichlein vereint die ersten beiden Dirac-Vorlesungen von RICHARD P. FEYNMAN und STEVEN WEINBERG aus dem Jahre 1986.

R. P. FEYNMAN, der 1965 mit S. TOMONAGA und J. SCHWINGER den Nobelpreis f i r seine Arbeiten zur Quantenfeldtheorie erhielt, demon- striert in seinem ganz in dem ihm eigenen spannenden Stil gehaltenen Beitrag (“The reason for antiparticles”), daB Quantenmechanik und Relativitltstheorie zusammen nicht nur die Existenz von Antimaterie erzwingen, sondern auch den Zusammenhang nvischen Spin und Statistik liefern (Pauliprinzip). Eine Portraitskiae DIRACS, von dem vielseitigen FEYNMAN im April 1965 gezeichnet, ist dem Buch vorange- stellt.

S. WEINBERG erhielt 1979 gemeinsam mit S. GLASHOW und A. SA- LAM den Nobelpreis f i r seine Arbeiten zur Vereinheitlichung der schwachen und der elektromagnetischen Wechselwirkung. Er zeigt in seiner Vorlesung die Erfolge bei der einheitlichen Beschreibung der Wechselwirkungen und beschaftigt sich mit der interessanten Frage, in welcher Weise die Gravitation eingeschlossen werden konnte.

R. FEYNMAN und S. WEINBERG, beide erfahren in der anschaulichen Darstellung schwieriger Sachverhalte, haben ihre Vorlesungen nicht nur fiir Physiker gehalten, sondern an ein breites Publikum gedacht. So kann die Lektiire dieses spannenden Buches allen empfohlen werden. die an der Entwicklung der modernen Physik interessiert sind.

S. Gorrlober, Babelsberg