Tom Jackson - Big Ideas. Das Astronomie-Buch

»Sehr fleißig und extrem wahrheitsliebend. «

Ptolemäusüber Hipparchos

Hipparchos führte diese Präzession auf eine »Wackelbewegung« der himmlischen Sphäre zurück. Tatsächlich ist es jedoch ein Schwanken der Erdachsenrotation aufgrund des gravitativen Einflusses von Sonne und Mond.

IM KONTEXT

SCHLÜSSELFIGUR

Zhang Heng(78–139 n. Chr.)

FRÜHER

140 v. Chr.Hipparchos erkennt, wie man Sonnenfinsternisse vorhersagt.

1. Jh.Jing Fang vertritt die These, dass das Mondlicht reflektiertes Sonnenlicht ist.

SPÄTER

150 n. Chr.Ptolemäus stellt Tabellen zur Berechnung der Positionen von Himmelskörpern zusammen.

11. Jh.Shen Kuos erklärt in seinen Traum-Essays, dass die Himmelskörper nicht flach sind, sondern rund wie Bälle.

1543Kopernikus’ Über die Umschwünge der Himmlischen Kreise beschreibt ein heliozentrisches System.

1609Johannes Kepler erklärt die Bewegungen von Planeten als freie, auf Ellipsen schwebende Körper.

Der Chefastrologe am Hof des chinesischen Kaisers Han An-ti, der erfahrene Mathematiker und sorgfältige Beobachter Zhang Heng, katalogisierte 2500 »hell leuchtende« Sterne und schätzte, dass es noch 11520 »sehr kleine« gibt.

Seine astronomischen Ideen drückte Zhang, der zudem passionierter Dichter war, durch Gleichnisse und Metaphern aus. In seiner Abhandlung Ling Xian oder Die spirituelle Konstitution des Universums stellte er die Erde in die Mitte des Kosmos und sagte, »der Himmel sei rund wie (…) ein Hühnerei und die Erde das Eigelb und liege wie dieses alleine im Zentrum«.

Zhang meinte, dass der Mond kein eigenes Licht aussendet, sondern »wie Wasser« die Sonne reflektiert. Darin fasste er die Theorien seines Landsmannes Jing Fang zusammen, der ein Jahrhundert vorher gesagt hatte, dass »der Mond und die Planeten Yin sind. Sie haben Form, aber kein Licht.« Zhang erkannte, dass »die der Sonne zugewandte Seite voll beleuchtet ist und die abgewandte Seite dunkel«. Er beschrieb auch eine Mondfinsternis, bei der das Licht der Sonne den Mond nicht erreichen kann, weil die Erde im Weg steht. Zudem bemerkte er, dass es auch bei anderen Planeten Finsternisse gibt.

»Die Sonne ist wie Feuer und der Mond wie Wasser. Das Feuer strahlt Licht aus und das Wasser reflektiert es. «

Zhang Heng

Zhangs Arbeit wurde im 1. Jahrhundert von dem Astronomen Shen Kuo weiterentwickelt, der zeigte, dass das Zu- und Abnehmen des Monds beweist, dass Mond und Sonne Kugeln sind.

IM KONTEXT

SCHLÜSSELFIGUR

Ptolemäus(85–165 n. Chr.)

FRÜHER

12. Jh. v. Chr.Die Babylonier ordnen Sterne zu Sternbildern.

350 v. Chr.Aristoteles behauptet, dass die Sterne fix sind und die Erde stationär ist.

135 v. Chr.Hipparchos erstellt einen Katalog mit mehr als 850 Positionen von Sternen und deren Helligkeiten.

SPÄTER

964 n. Chr.Der persische Astronom as-Sufi aktualisiert Ptolemäus’ Sternkatalog.

1252Die Alfonsin’schen Tafeln werden in Toledo (Spanien) veröffentlicht. Sie listen die Positionen von Sonne, Mond und fünf Planeten und beruhen auf Ptolemäus’ Theorien.

1543Kopernikus zeigt, dass sich die Planetenbahnen mit dem heliozentrischen Modell besser erklären lassen als mit dem geozentrischen.

In dieser Sternkartedes 17. Jahrhunderts finden sich die von Ptolemäus entworfenen Sternbilder. Die Anzahl der Sterne pro Konstellation reicht von zwei (Kleiner Hund) bis 42 (Wassermann).

In seinem größten Werk, dem Almagest , fasste der griechisch-ägyptische Astronom Ptolemäus alle astronomischen Kenntnisse seiner Zeit zusammen. Anstatt eigene, radikale neue Ideen zu produzieren, bediente sich Ptolemäus überwiegend aus früheren Kenntnissen, insbesondere den Werken des griechischen Astronomen Hipparchos. Dessen Sternkatalog bildete die Basis der meisten Berechnungen im Almagest . Ptolemäus berichtet ausführlich über die Mathematik, die erforderlich ist, um die künftigen Positionen der Planeten zu berechnen. Ptolemäus’ Modell des Sonnensystems hatte im Zentrum eine stationäre Erde, um die sich der Himmel drehte. Allerdings erforderte es komplexe Ergänzungen, damit das Modell zu den gemessenen Daten passte und sich die Positionen der Planeten berechnen ließen. Trotzdem war es weitgehend unangefochten – bis Kopernikus im 16. Jahrhundert die Sonne in die Mitte des Kosmos stellte. Ptolemäus stellte in dem Teil des Himmels, den die Griechen kannten – also für alles, was man von etwa 32 ° nördlicher Breite sehen konnte – einen Katalog mit 1022 Sternpositionen und 48 Sternbildern zusammen. Letztere werden noch heute verwendet, und viele ihrer Namen können bis ins alte Babylon zurückverfolgt werden, darunter Zwillinge, Krebs, Löwe, Skorpion und Stier. Die babylonischen Sternbilder finden sich auf Keilschrift-Tafeln, die Astrolab B genannt werden und auf das 7. Jh. v. Chr. datieren, vermutlich aber ca. 300 Jahre älter sind.

Um seine Messtechnik zu verbessern, baute Ptolemäus eines der frühesten Beispiele für einen Quadranten, mit dem er die Positionen der Gestirne ermitteln wollte: einen großen rechteckigen Steinblock, von dem eine vertikale Seite genau nach Nord-Süd ausgerichtet war. Aus der Oberseite des Blocks ragte ein horizontaler Stab heraus, dessen Schatten angab, wie hoch die Sonne zu Mittag stand. Ptolemäus führte täglich mehrere Messungen durch, um den Zeitpunkt von Sonnenwende und Tagundnachtgleiche möglichst genau bestimmen zu können. Seine Messungen bestätigten frühere, die besagten, dass die Jahreszeiten unterschiedlich lang sind. Er glaubte zwar, dass die Umlaufbahn der Sonne um die Erde kreisförmig war, doch seine Berechnungen führten zu dem Schluss, dass die Erde nicht exakt im Zentrum dieser Umlaufbahn liegen konnte.

Wie die meisten Denker seiner Zeit glaubte Ptolemäus, dass die Bewegungen der himmlischen Körper Auswirkungen auf die Erde hatten. Sein Buch über Astrologie, Tetrabiblos , wetteiferte in den nächsten tausend Jahren mit dem Almagest . Ptolemäus hatte nicht nur herausgefunden, wie man Planetenpositionen berechnen kann, sondern lieferte auch eine umfassende Interpretation davon, wie sich die Planetenbewegungen auf Menschen auswirkten.