Schwarzkörperstrahlungs-Explorer

Das Emissionsspektrum eines schwarzen Körpers wird eindeutig durch das Plancksche Strahlungsgesetz bestimmt. Mit zunehmender Wärmeenergie verschiebt sich die Spitzenwellenlänge vorhersagbar gemäß dem Wienschen Verschiebungsgesetz, λ_max = b/T. Dieses interaktive Modell demonstriert die nichtlineare Beziehung zwischen Temperatur und Spektraldichte. Die streng definierte Wahrscheinlichkeitsverteilung der Photonenemission stellt die absolute thermische Grenze makroskopischer Objekte im thermischen Gleichgewicht dar.

Alles oberhalb des absoluten Nullpunkts strahlt Licht ab, und dieses Werkzeug zeigt die eine Regel dahinter: Die Form des Spektrums eines Schwarzen Körpers hängt allein von seiner Temperatur ab, nie vom Material. Ein Eisenklumpen und ein ferner Stern gleicher Temperatur senden exakt dieselbe Kurve aus. Die praktische Erkenntnis: Farbe ist ein Thermometer — von rotglühend bis blauweiß liest man die Temperatur direkt am Leuchten ab.

Der makelloseste je gemessene Schwarze Körper steht in keinem Labor — es ist der gesamte Himmel. Die kosmische Mikrowellen-Hintergrundstrahlung, ein Überbleibsel aus der Zeit rund 380.000 Jahre nach dem Urknall, folgt einem Planck-Spektrum bei T = 2.725 K auf besser als 0.01% genau und erreicht ihr Maximum nahe 1.06×10⁻³ m im Mikrowellenbereich. NASAs Instrument FIRAS fand keine Abweichung größer als wenige Teile in 10⁵ — das älteste Licht der Kosmologie ist zugleich die sauberste thermische Kurve der Physik.