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Zur Geschichte der Astronomie

Die Entstehung des Sonnensystems und des Universums war von Anfang der menschlichen Geschichte an ein Objekt der Mythologien und der Religionen. Kaum ein Volk der Erde hatte nicht seine eigene Erklärung von der Entstehung oder Erschaffung der Erde und der Himmelskörper. Aber auch schon früh setzte die systematische Beobachtung der Gestirne ein. Babylonier und Ägypter, Chinesen und Mayas müssen unabhängig voneinander über gute Kenntnisse vom Lauf der Sonne und der Sterne verfügt haben, wie wir hauptsächlich aus der Ausrichtung ihrer Kultstätten und ihrer Kalender ableiten können.

In der europäischen Kultur waren es die Griechen, die erstmals versuchten, Beobachtungen mit dem Verstand zu erklären und uns ihre Beobachtungen und Erkenntnisse schriftlich überliefert haben. Aristarch von Samos (310-230 v.Chr.) erkannte, dass die Sonne als Mittelpunkt von der kugelförmigen Erde und den Planeten umkreist wird. Man begründete damals die Kugelgestalt der Erde völlig richtig unter anderem mit den Beobachtungen, dass bei einem Schiff, das sich dem Horizont nähert, die Mastspitzen zuletzt verschwinden oder dass der Schatten der Erde bei einer Mondfinsternis immer kreisförmig ist, was nur bei einer Kugel der Fall sein kann. Aber seine Lehre stand scheinbar im Widerspruch zu der Beobachtung, dass sich die Sonne am Himmel bewegt.

Ptolomäus aus Alexandria (100-160 n.Chr.) stellte wie auch Aristoteles (384-322 v.Chr.) die Erdkugel in den Mittelpunkt seines Universums (geozentrisches Weltbild). Über der Erde wölbten sich die kristallenen Himmelskugeln, an denen die Sonne, die Planeten und die Sterne befestigt waren und sich um die Erde drehten. Die Planeten mussten dies allerdings auf sehr komplizierten Bahnen tun, um mit den Beobachtungen einigermaßen übereinzustimmen.

Eratosthenes (276-195 v.Chr.) und besonders Strabon (63 v.Chr.-26 n.Chr.) berechneten den Umfang der Erdkugel aufgrund von Beobachtungen mit einem Fehler von nur einem Prozent des wahren Wertes. Den Römern, die als Beherrscher der alten Welt folgten, waren solche Probleme ziemlich gleichgültig. Sie bauten ihr Weltreich aus und machten Kriege, Politik und Geschäfte.

Das römische Weltreich ging unter, und die Nachfolger, nun christliche Kaiser und Könige, behielten die Lehre des Ptolomäus bei, denn sie passte gut zu der im Alten Testament beschriebenen Schöpfungsgeschichte. Im Mittelalter nahm dann die römische Kirche immer stärker eine beherrschende Rolle ein; die Astronomie hatte sich der Religion unterzuordnen und beschränkte sich darauf, die Bibel zu befragen und möglichst wörtlich zu interpretieren. Sogar die Kugelgestalt der Erde wurde geleugnet. Die mittelalterlichen Astronomen waren vielmehr Astrologen, die Horoskope erstellten und die Zukunft aus dem Lauf der Planeten zu ergründen versuchten. Die Schriften der griechischen "Heiden" wurden als gottlos vernichtet, und nur in der arabischen Welt nahm man sich des griechischen Erbes an. Die Araber gaben damals auch den hellsten Sternen ihre z. T. noch heute gebräuchlichen Namen.

Erst das 15. und 16. Jahrhundert brachte allmählich eine Wende. Wissenschaftler begannen ihren Verstand zu gebrauchen, um die Dinge, die sie sahen, zu erklären.

Nikolaus Kopernikus (1473-1543) studierte die z. T. aus dem Arabischen übersetzten Schriften der alten Griechen und veröffentlichte (erst in seinem Todesjahr !) die Theorie, nach der die Himmelskörper Kugeln sind, die Sonne im Mittelpunkt des Universums steht und die Erde und die Planeten sich um die Sonne drehen (heliozentrisches Weltbild). Er vermutete aber kreisförmige Bahnen, weshalb seine Berechnungen nicht ganz mit den Beobachtungen übereinstimmten.

Giordano Bruno (1548-1600) vertrat u.a. öffentlich die Theorie des Kopernikus und begab sich damit in Widerspruch zur Bibel, in der die Erde der ruhende Mittelpunkt der Welt ist. Da er seinen Überzeugungen nicht abschwören wollte, verurteilte ihn die Heilige Inquisition nach 7 Jahren Haft und schrecklichen Folterungen zum Tode auf dem Scheiterhaufen. Galileo Galilei (1564-1642) hatte es scheinbar etwas leichter, denn gerade war in Holland das Fernrohr erfunden worden. Galilei richtete 1610 ein selbstgebautes Teleskop auf die Venus und sah Phasen wie beim Erdmond, und beim Jupiter entdeckte er sogar vier Monde, die sich um den Planeten drehten. Also konnte dieser nicht an einem massiven Himmelsgewölbe befestigt sein, das die Monde ja hätten durchstoßen müssen; und die Phasen der Venus waren nur durch eine Bewegung des Planeten um die Sonne zu erklären. Der Durchbruch schien gelungen. Doch die Vertreter der Kirche weigerten sich, Galileis Folgerungen zu akzeptieren und erklärten die kopernikanische Lehre zur Ketzerei. Um dem Scheiterhaufen zu entgehen, ließ sich Galilei demütigen, widerrief und wurde "nur" zu lebenslangem Hausarrest verurteilt, "...und sie bewegt sich doch!" soll er nach dem Urteilsspruch gemurmelt haben. 1992, genau 350 Jahre nach seinem Tod, ist das Urteil gegen Galilei vom Vatikan als Unrecht eingestanden worden.

Zu Beginn des 17. Jahrhunderts stellte Johannes Kepler (1571-1630) seine berühmten Gesetze über die Planetenbahnen auf. Diese besagen in der Hauptsache, dass sich jeder Planet auf einer ellipsenförmigen Bahn um die Sonne bewegt und zwar um so schneller, je näher er der Sonne kommt. Mit Hilfe seiner Gesetze kann man nun für jeden Zeitpunkt den genauen Ort bestimmen, an dem sich ein Planet aufhält. Und nach diesen Gesetze werden auch heute noch die Bahnen von Satelliten und Raumsonden berechnet. Im kopernikanischen Weltbild bildete jetzt nicht mehr die Erde mit dem Menschen, sondern die Sonne den Mittelpunkt der Welt, denn an der das Universum begrenzenden Fixsternsphäre hielten Kopernikus und Kepler immer noch fest.

Isaak Newton (1643-1727) lieferte mit seinem Gravitationsgesetz schließlich die Begründung für die Planetenbahnen, und die kopernikanische Theorie setzte sich unter Wissenschaftlern endgültig durch.

Aber schon Immanuel Kant (1724-1804) vermutete richtig, dass das Milchstraßenband am Himmel von unzähligen weit entfernten Sternen gebildet wird, von denen die Sonne auch nur einer unter vielen ist. Er ging sogar noch weiter und erklärte die verschwommenen Nebelflecken, die man in den Teleskopen erkennen konnte, als Galaxien, wie auch unsere Milchstraße eine ist. Erst viele Jahre später sollten sich seine Vermutungen bestätigten.

Albert Einstein (1879-1955), das große Genie des 20. Jahrhunderts, mit den Relativitätstheorien und Max Planck (1858-1947) mit der Quantenmechanik lieferten Werkzeuge, die es gestatten, die Vorgänge im Universum immer besser zu verstehen. Edwin P. Hubble (1889-1953) entdeckte dann die Rotverschiebung des Spektrums von Galaxien, die sich analog zum Doppler-Effekt*  bei Schallwellen damit erklären lässt, dass die Galaxien sich von uns und voneinander entfernen. Die Galaxien scheinen sich in einem riesigen Raum zu befinden, der sich mit hoher Geschwindigkeit ausdehnt und zwar um so schneller, je weiter ein Ort von uns entfernt ist. Dies wird oft verglichen mit Punkten auf einem Luftballon, der gerade aufgeblasen wird; auch hierbei entfernen sich ja alle Punkte voneinander.

Man rechnete zurück und kam auf einen Moment, zu dem alle Materie gleichsam in einem einzigen Punkt vereint war, als die explosionsartige Ausdehnung einsetzte. Die Theorie des Urknalls (big bang) war geboren. Durch enorme Verbesserungen der Beobachtungsmöglichkeiten und der Meßmethoden sowie durch den Einsatz von immer leistungsstärkeren Rechnern sind in den letzten Jahrzehnten große Fortschritte in der Astronomie und der Kosmologie gemacht worden. So ist es beispielsweise heute theoretisch keineswegs ausgeschlossen, dass unser Universum nur eines von unzähligen anderen ist.

Das spektakulärste Ereignis für die Astronomie und die Technik des 20. Jahrhunderts war jedoch sicherlich der erste bemannte Flug zum Mond, den Neill Armstrong am 21.6.1969 als erster Mensch betrat ("Ein kleiner Schritt für einen Mann; ein großer für die Menschheit.").

Aber auch wenn heute fast alle Beobachtungen und Berechnungen darauf hindeuten, dass das Universum in einem Urknall begonnen hat, so ist dies doch nur eine Theorie. Denn längst nicht alle Erscheinungen im All sind verstanden. Und vielleicht wird sogar niemals ein Mensch verstehen, wie alles begonnen hat und erst recht nicht, warum alles so ist, wie es ist.

Dennoch, solange es Menschen geben wird, werden Forschergeist und Wissensdrang die Triebfeder sein, die Dinge um sich herum erklären und verstehen zu wollen.

* unter dem Doppler-Effekt versteht man die Tatsache, dass wir von einer Schallquelle (z.B. einem Auto), wenn sie sich auf uns zubewegt, einen höheren Ton (kürzere Wellen) und wenn sie sich von uns wegbewegt einen tieferen Ton (längere Wellen) empfangen. Beim Licht nehmen wir langwellige Strahlung als Rot und kurzwellige Strahlung als Blau wahr.

 

Der Text wurde der Broschüre zum Schwarzbach-Planetenweg
www.planetenweg.de
in Kriftel/Hattersheim entnommen, der uns mit freundlicher Genehmigung von Günter Hoffmann zur Verfügung gestellt wurde. Ihm gilt unser besonderer Dank.