Tom Jackson - Big Ideas. Das Astronomie-Buch

DAS SONNENJAHR

IM KONTEXT

SCHLÜSSELFIGUR

Guo Shoujing(1231–1314)

FRÜHER

100 v. Chr.Kaiser Wu aus der Han-Dynastie etabliert den chinesischen Kalender, der auf dem Sonnenjahr basiert.

46 v. Chr.Julius Cäsar reformiert den römischen Kalender. Er führt das Jahr mit einer Länge von 365 Tagen und 6 Stunden ein und fügt alle vier Jahre einen Schalttag hinzu.

SPÄTER

1437Der Timuriden-Astronom Ulugh Beg bestimmt anhand eines 50-m-Gnomons (Schattenstab einer Sonnenuhr) das Sonnenjahr auf 365 Tage, 5 Stunden, 49 Minuten und 15 Sekunden.

1582Papst Gregor VIII. akzeptiert den nach ihm benannten gregorianischen Kalender, der den julianischen Kalender ersetzt und sich auf dieselbe Jahreslänge stützt wie Guos Shoushi-Kalender.

Der traditionelle chinesische Kalender stützt sich auf eine Mischung aus Mond- und Sonnenzyklen, mit 12 oder 13 Mondmonaten, die mit den Jahreszeiten des Sonnenjahres abgestimmt sind. Er wurde im 1. Jh. v. Chr. während der Han-Dynastie erstmals formuliert und benutzte ein Sonnenjahr von 365,25 Tagen (365 Tage und 6 Stunden). Damit war China mit seinen Berechnungen dem Westen ein halbes Jahrhundert voraus. Erst 50 Jahre später benutzte Julius Cäsar dieselbe Jahreslänge, als er den nach ihm benannten julianischen Kalender einführte.

Als ausgebildeter Ingenieurerfand Guo Shoujing eine wasserbetriebene Armillarsphäre – ein Instrument, das die Positionen der Himmelskörper darstellt.

Zu der Zeit, als der mongolische Führer Kublai Khan im Jahr 1276 fast alle Regionen Chinas eroberte, war der Daming-Kalender in Gebrauch, der jedoch sehr alt und korrekturbedürftig war. Der Khan entschloss sich, seine Autorität mit einem neuen, genaueren Kalender zu festigen, der als Shoushi-(»gut bestellter«) Kalender bekannt wurde. Diese Aufgabe wurde Guo Shoujing anvertraut, dem Hauptastronomen des Khans.

Guos Aufgabe war es, die Länge des Sonnenjahres zu messen. Zu diesem Zweck baute er ein Observatorium in Khanbaliq (die »Stadt des Khans«), der neuen kaiserlichen Hauptstadt, die später zum heutigen Peking wurde. Das Observatorium war vermutlich seinerzeit das weltweit größte.

Zusammen mit dem Mathematiker Wang Chun begann Guo Beobachtungen, um ganzjährig die »Bewegung« der Sonne zu verfolgen. Die beiden Männer reisten weit und installierten in ganz China weitere 26 Observatorien. 1279 gaben sie bekannt, dass ein Monat 29,530593 Tage umfasst und dass das wahre Sonnenjahr 365,2524 Tage dauert (365 Tage, 5 Stunden, 49 Minuten und 12 Sekunden). Dies ist nur 26 Sekunden länger als die aktuell geltende Norm. Erneut lag China vor dem Westen. Die gleiche Dauer wurde im Rückgriff darauf 300 Jahre später in Europa auf den gregorianischen Kalender übertragen.

Als großer Technik-Vorkämpfer erfand Guo mehrere neue Beobachtungsgeräte und verbesserte die persischen Instrumente, die in China unter Kublai Khans Herrschaft angeschafft wurden. Die wichtigste Neuerung war der Bau eines riesigen Gnomons von 13,3m Höhe – fünfmal größer als die persische Anlage. Er trug eine horizontale Querlatte mit Markierungen. Damit konnte Guo den Winkel des einfallenden Sonnenlichts mit großer Genauigkeit messen.

Der Shoushi-Kalender wurde damals weithin als der genaueste Kalender der Welt angesehen. Als Beweis für seinen Erfolg wurde er für weitere 363 Jahre verwendet, sodass es der dienstälteste offizielle Kalender in der chinesischen Geschichte wurde. China übernahm 1912 zwar offiziell den gregorianischen Kalender, aber der traditionelle Kalender, der heute als der ländliche oder ehemalige Kalender bekannt ist, spielt in der chinesischen Kultur für Familienfeiern und Feiertage immer noch eine Rolle.

Guo Shoujing

Guo Shoujing wurde in eine arme Familie in Nordchina geboren, als die Mongolen dabei waren, ihre Kontrolle über die Region zu festigen. Guo, das Wunderkind, das schon im Alter von 14 Jahren eine raffinierte Wasseruhr baute, wurde von seinem Großvater in Mathematik, Astronomie und Hydraulik unterrichtet. Er wurde Ingenieur und arbeitete für Liu Bingzhong, den Chefarchitekten des Kaisers. Ende der 1250er-Jahre bestieg Kublai Khan den Thron und wählte die Region um die Stadt Dadu in der Nähe des Gelben Flusses als Standort für die neue Hauptstadt Khanbaliq, jetzt Peking. Guo wurde mit dem Bau eines Kanals beauftragt, um Quellwasser bis zu der neuen Stadt zu leiten. Inzwischen Chefwissenschaftler und beratender Ingenieur des Khans, verband Guo in den 1290er-Jahren Khanbaliq mit dem alten Großen Kanalsystem, das unter anderem mit dem Jangtse vernetzt war. Neben seinen astronomischen Arbeiten beaufsichtigte Guo ähnliche Bewässerungs- und Kanalprojekte in ganz China – seine Innovationen wirkten noch für Jahrhunderte nach.

IM KONTEXT

SCHLÜSSELFIGUR

Ulugh Beg(1384–1449)

FRÜHER

um 130 v. Chr.Hipparchos publiziert einen Sternkatalog mit 850 Sternpositionen.

150 n. Chr.Ptolemäus gibt mit dem Almagest einen Sternkatalog heraus, der auf dem Werk von Hipparchos aufbaut. Er ist für mehr als 1000 Jahre das Standardwerk der Astronomie.

964 n. Chr.Abd ar-Rahman as-Sufi erwähnt in seinem Sternkatalog die ersten Sichtungen von Galaxien.

SPÄTER

1543Kopernikus stellt die Sonne anstatt der Erde ins Zentrum des Universums.

1577Tycho Brahes Sternkatalog verzeichnet eine Nova, die zeigt, dass Sterne sich wandeln und nicht ewig Bestand haben.

Mehr als 1000 Jahre lang war Ptolemäus’ Almagest die weltweite Standardinstanz für Sternpositionen. Die arabische Übersetzung beeinflusste auch die islamische Welt, bis der timurische Herrscher Ulugh Beg viele Daten im Almagest berichtigte.

Als Enkel des mongolischen Eroberers Timur war Ulugh Beg gerade einmal 16 Jahre alt, als er im Jahr 1409 Herrscher des Familiensitzes in Samarkand (im heutigen Usbekistan) wurde. Seinem Entschluss folgend, die Stadt zu einem respektierten Ort des Lernens zu machen, lud Ulugh Beg Gelehrte vieler Disziplinen von weither ein, an seiner neuen Madrasa, einer islamischen Lehranstalt, zu studieren.

Ulugh Begs Interesse galt der Astronomie, und es mag seiner Entdeckung fehlerhaft notierter Sternpositionen im Almagest geschuldet sein, dass er den Bau eines gewaltigen Observatoriums anordnete, das zu seiner Zeit das größte der Welt war. Der Bau auf einem Hügel im Norden der Stadt dauerte fünf Jahre, Fertigstellung war im Jahr 1429. Dort machten er und sein Team von Astronomen und Mathematikern sich daran, einen neuen Sternkatalog zu erstellen.