Jose de Ribera: „Anaxagoras“, Gemälde, 1636, heute in einer Privatsammlung

 

(Abb. aus: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Jose_de_Ribera_-_Anaxagoras.jpg?uselang=de#/media/File:Jose_de_Ribera_-_Anaxagoras.jpg)

„Anaxagoras“, Fresko an der Fassade der Athener Universität, aus dem Jahre 1888 von Eduard Lebiedzki (1862-1915) nach Kartons von Carl Rahl

 

Abb.: „Verteilung der Galaxien in einem mehrere Milliarden Lichtjahre großen Ausschnitt unseres Universums um unsere Milchstraße und die sie umgebenden Galaxienhaufen“ (Abb aus ProWissen, S. 35, a.a.O.).  Man erkennt auf der Abb. die blasenartigen dunklen Voids, die sie umgebenden hellen Filamente, bestehend aus Galaxienhaufen sowie den fiktiven Ort der Erde.  

Materie ist im Universum ungleichmäßig verteilt, sie ist in Planeten, Sternen, Galaxien, Galaxienhaufen und Superhaufen konzentriert. Jahrelang nahm man an,  die Superhaufen seien die größten zusammenhängenden Strukturen im All.  Dann stellte man fest, dass sie nicht zufällig im All verteilt sind, sondern in netzartigen Strukturen angeordnet sind, ähnlich langen Fasern, den Filamenten (von lat. „filum“ ≙ „Faden“), miteinander verknüpft. 

Das größte bekannte Filament wurde 1989 von den US-amerikanischen Astrophysikern bzw. Astronomen Margaret Geller (*1947) und John Peter Huchra (1947 – 2010) entdeckt und „Große Mauer“ genannt. Sie ist 500 Mio. Lichtjahre lang, 300 Mio. Lichtjahre hoch und 15 Mio. Lichtjahre dick.

Zwischen den Filamenten sind gewaltige Hohlräume, die Voids (engl. ≙ „Lücke, Leerraum“). Bis zu 90% unseres Universums sollen aus solchen materiearmen „Löchern“ bestehen.  Der britische Astrophysiker Simon White (*1951), Direktor am Max-Planck-Institut in Garching, wies darauf hin, dass die Voids wenig (??) Sterne oder Galaxien enthalten, aber nicht völlig "leer"seien. In den Voids gibt es vermutlich ca. 1 Atom in 2 m3, schätzt White, dafür aber die immer noch geheimnisvolle dunkle Materie. 

 

Seit 2013 läuft über einen Zeitraum von 16 Jahren eine der größten Himmels-Durchmusterungen der Geschichte, die Sloan Digital Sky Survey (SDSS), ein internationales Forschungsprojekt (mit deutscher Beteiligung). Ziel ist es genauere Erkenntnisse über Voids und großräumige Strukturen im Universum zu erlangen, eine Kartierung, ein Atlas der schaum- oder wabenartigen Riesenstrukturen.  

 

Unten ein Text für Schüler der 10. Klasse, wohl Ende der 90er Jahre geschrieben und benutzt, nun immer wieder ergänzt:

 

 

C. M.  Name:                                                                                                                                   Datum:

 

           Zur Entwicklung des Weltbildes

 

 

I. Die Gestalt der Erde

 

Während der jahrtausendelangen Ur- und Vorgeschichte der Menschheit scheinen sich die Menschen als Jäger und Sammler vorwiegend in relativ eng begrenzten Regionen bewegt zu haben.  Erst mit dem Aufkommen von Nomaden und Händlern wurden die geographischen Räume, in denen sich Menschen bewegten, deutlich größer.  Händler und Kaufleute waren es auch, die für Jahrtausende die Ausweitung des bekannten Gebietes vorantrieben.

Die älteste bekannte Vorstellung, die sich Menschen von der Gestalt der Erde gemacht haben, ist die der Erde als Scheibe.  Diese Erdscheibe wurde als in der Luft schwebend, auf Felsen oder Riesentieren ruhend oder vom Ozean umspült angenommen.  Beispielsweise dachte man im alten Babylonien (trk. Babilistan) oder bei den Griechen zur Zeit des Dichters Homer (ca. 8. Jhdt. v. Chr.) die Erde als Scheibe mit dem Himmel als einer Art Deckel.  Der große Philosoph Plato nahm an, die Erde sei ein Würfel, andere hielten sie für walzenförmig. 

Pythagoras und seine Schüler (6. Jhdt. v. Chr.) hingegen waren bereits von der Kugelgestalt der Erde überzeugt.

 

Der bedeutende altgriechische Naturwissenschaftler, Mathematiker und Philosoph Thales von Milet [1] (6. Jhdt. v. Chr.) versuchte vermutlich als erster Mensch, die Welt ohne Mithilfe von Göttern und höheren Wesen zu erklären. Er soll auch der erste gewesen sein, der fragte, woraus die Erde gemacht sei und wie sie entstanden sei. Nach Thales spielte das Wasser bei der Entstehung der Welt eine zentrale Rolle. Er glaubte, dass durch

Verdunstung / Verdampfen aus Wasser Luft, bei Überschwemmungen (trk. su baskýný, wie beim Nil) aus Wasser Erde entstünde.

Er nahm an, dass die ganze Welt von Wasser umgeben sei und sich in ihrer Mitte eine große Luftblase befände. Auf dem Grunde der Luftblase würde unbeweglich die Erde schwimmen, über- und unterhalb der Erde befände sich also Wasser. 

 

Der Philosoph und Astronom Anaxagoras (ca. 500 – ca. 428, vgl. Abb. oben) stammte aus dem ionischen Klazomenai (nahe bei der heutigen Stadt Urla in der türkischen Provinz Izmir). Er entstammte einer wohlhabenden Familie, kümmerte sich aber später überhaupt nicht um seine materiellen Güter, so dass er völlig verarmte.

 

Bilder von dort ????

 

Der Tübinger Altphilologe Wilhelm Albrecht Nestle (1865 - 1959) sah in Anaxagoras den ersten „.... Vertreter des mit vollem Bewusstsein weltabgekehrten kontemplativen Lebens, des βίος δεωρητίκός, freilich nicht in dem Sinn mystischer Frömmigkeit, sondern rastlosen wissenschaftlichen Forschens und Denkens. Der Anblick der Sternenwelt, die ‚Betrachtung des Göttlichen’, bezeichnete er geradezu als Lebenszweck“ (Nestle, S 47, a.a.O.).

 

Als 20jähriger kam Anaxagoras nach Athen – er brachte die ionische Naturphilosophie nach Athen. Er wurde dort u.a. der Lehrer des Perikles, dann sein Berater und Freund.

Er lehrte in Athen u.a. : „Die Sonne ist eine glühendheiße Masse, größer als die Peloponnes“ (Anaxagoras, zit. n. Durant, Bd. II, S. 333, a.a.O.). Der Mond – meinte Anaxagoras – sei der Erde von allen Himmelskörpern am nächsten, sei ein fester Körper mit Ebenen, Schluchten und Gebirgen, und: „Der Mond hat sein Licht von der Sonne“ (Anaxagoras, zit. n. Nestle, S. 160, a.a.O.). Finsternisse erklärte er – vermutlich als Erster – korrekt mit dem „Dazwischentreten“ von Mond bzw. Erde. 

Anaxagoras hatte allerdings eine falsche, von Anaximander übernommene, Vorstellung von der Gestalt der Erde. Er hielt sie für zylinderförmig (vgl. Nestle, S. 49, a.a.O.).

Auch hatte Anaxagoras eine entwicklungsgeschichtliche Vorstellung von dem tierischen und und menschlichen Leben, er wurde –meinte Will Durant – sozusagen zum „Kopernikus und zum Darwin seiner Zeit“ (vgl. Durant, Bd. II, S. 334, a.a.O.).

 

Seine Prosaschrift „Über die Natur“ – das erste mit Diagrammen versehene griechische Buch – galt als das Hauptwerk des Anaxagoras, zeitgenössische Intellektuelle priesen es als das wichtigste naturwissenschaftliche Werk des Jahrhunderts (vgl. Durant, Bd. II, S. 333, a.a.O.). Leider wurde das Werk jedoch nur in geringen Fragmenten überliefert (vgl. Nestle, S. 48, a.a.O.).

Vielleicht war jedoch die Anklage wegen Gottlosigkeit (gr. „graphe asebeia“ [2]) gegen Anaxagoras um das Jahr 430 – die erste überlieferte Anklage dieser Art in Athen -  auch ein innenpolitisches Manöver von konservativer Seite gegen Perikles. Für den Naturforscher aber war die Anklage lebensgefährlich. Den Vorsitz bei diesen Verfahren führte der Archon basileus, der Königsarchon, eine Art Athener Oberpriester.  

In dem historischen Roman „Aspasia“ der schottisch-US-amerikanischen Schriftstellerin Taylor Caldwell (1900 – 1985) wird der Athener Prozess gegen Anaxagoras und die Rollen von Perikles und Aspasia dabei anschaulich beschrieben. Allerdings lässt Caldwell den Prozess mit einem Freispruch und einer freiwilligen Exilierung von Anaxagoras enden (vgl. Caldwell, S. 467 ff., a.a.O.).

Faktisch ist das Ergebnis des Prozesses umstritten, Anaxagoras wurde wohl verurteilt, sollte den Schierlingsbecher trinken, konnte aber vielleicht mit Hilfe des Perikles aus Athen fliehen (vgl. Durant, Bd. II, S. 334, a.a.O.).

Anaxagoras wurde jedenfalls als Opfer des ersten „Ketzerprozesses“ in Athen zum Urtyp des „gottlosen Naturwissenschaftlers“ (Nestle, S. 51, a.a.O.), der erste der „zersetzenden Intellektuellen“. 

  

Anaxagoras verließ Athen und ging nach Lampsakos am Hellespont ins Exil. Dort war er noch als Philosophielehrer tätig und verstarb nach wenigen Jahren, um 428.

Aristoteles bemerkte später treffend, Anaxagoras hätte überall und immer natürliche Ursachen der Erscheinungen gesucht (vgl. Durant, Bd. II, S. 334, a.a.O.).

Im Jahre 432 v. Chr. wurde ein Gesetz von dem Athener Orakelpriester und gewerbsmäßigen Wahrsager Diopheites eingebracht und von der Ekklesia verabschiedet, nach dem „... die Leute vor Gericht gezogen werden sollten, die die Religion nicht gelten lassen und astronomische Lehren verbreiten“ (zit.n. Nestle, S. 48, a.a.O.).

In der Folge blieb für einige Zeit das Studium der Astronomie in Athen gesetzlich verboten (vgl. Durant, Bd. II, S. 332, a.a.O.).

 

Die ersten wirklichen Weltkarten stellten auch die antiken griechischen Geographen seit ca. dem 6. Jhdt. v. Chr. her.  Meist bestand die Erde auf diesen Karten aus den drei damals bekannten Kontinenten [2] , in deren Mitte sich das stark vergrößerte Mittelmeer befand.  Das ganze Festland wurde außen von einem Ozean ohne Anfang und Ende umflutet. 

 

Abb. einfügen

 

Auch von vielen vorderasiatischen Ländern hatte man eine falsche Vorstellung. So wusste man z.B. im 6. Jhdt. v. Chr. noch nicht, dass das Rote Meer und der Persische Golf durch den Indischen Ozean verbunden sind. Man dachte vielmehr beides wären große Salzwasserseen. Über das nördliche und mittlere Europa wusste man im antiken Griechenland eigentlich nur, dass dort irgendwelche Barbaren lebten.

 

In Milet lebte um 500 v. Chr. der Geschichtsschreiber und Geograph Hekatäus, der vielleicht als erster Europäer Reisen unternahm, die nicht mehr Handelszwecken dienten. Vielmehr waren seine Reisen regelrechte Forschungsreisen, die allein der Erweiterung des eigenen Blickfeldes dienten. Er war auch der Hersteller einer der ersten Weltkarten, bei der Delphi mit seinem Orakel (trk. „kehanet, keramet“) im Mittelpunkt der Welt lag.

Wahrscheinlich als erster führte der bedeutende griechische Wissenschaftler und Philosoph Aristoteles (384 - 322 v. Chr.) Beweise für eine Kugelgestalt der Erde an, u.a.:

  • das gleichmäßige Höherrücken des Polarsterns (trk. kutup yýldýzý), wenn man von Süden nach  Norden reist
  • der Schatten der Erde auf dem Mond bei  Mondfinsternissen hat stets die Form eines Kreises und nicht etwa eines Dreiecks.

Allerdings nahm Aristoteles an, dass sich die Erdkugel ohne Eigenbewegung, stillstehend im Mittelpunkt der Welt befinden würde.  Es scheint so, dass die Menschen aller Zeiten und Kulturen dachten, dass sie im Mittelpunkt der Welt wären.

Hinsichtlich der Größe der Erde täuschte sich Aristoteles: er nahm einen Erdumfang von ca. 72 000 km an, der wirkliche Erdumfang beträgt jedoch am Äquator nur 40 077 km.

Außerdem meinte er, dass das westlich gelegene Gebiet bei den "Säulen des Herakles" (so nannte man in der Antike die heutige Straße von Gibraltar) und das östlich gelegene Indien einander berührten.  Als Beleg (trk. „ispat, delil“) führte  Aristoteles an, dass in beiden Gebieten Elefanten lebten. 

Um 150 v. Chr. soll Krates von Milet den ersten Globus der Geschichte hergestellt haben, der leider nicht erhalten blieb.

Bereits in der Antike kannte man jedoch noch weitere  Beobachtungen, die als Beweise für die Erdkrümmung oder eine Kugelgestalt angesehen werden können, so  u.a.:

·            von einem Schiff werden zuerst die höheren Teile eines Landes sichtbar, so Bergspitzen Türme usw. Erst nach und nach bei dem Näherkommen kann  man auch tiefer gelegene Gegenstände sehen.

·            der Horizont (trk. „ufuk“) erweitert sich mit der Höhe des Beobachters.

 

Der griechische Gelehrte Eratosthenes lebte um 200 v. Chr. in Alexandria, dem wissenschaftlichen Zentrum der damaligen Welt.  Er zeichnete nicht nur eine deutlich verbesserte Weltkarte, v. a. berechnete er den Erdumfang mit der erstaunlichen Genauigkeit von 39 700 km.

 

Abb. einfügen

 

Besonders einflußreich wurde der Geograph und Astronom Claudius Ptolemaios (ca. 100 - 178 n. Chr.) aus Alexandria,  dessen Schriften und Karten das Weltbild für mehr als 1000 Jahre bestimmten. Obwohl die Kugelgestalt der Erde seit der Antike wissenschaftlich nur wenig umstritten war, setzte diese Vorstellung von dem Aussehen der Erde bei der Masse der europäischen Bevölkerung erst in der Neuzeit langsam durch.  Die Redensart vom "Ende der Welt" wird in der Abbildung unten verdeutlicht.

Neue Beweise für die Kugelgestalt der Erde folgten erst viele Jahrhunderte später, die erste Weltumseglung unter Magellan 1520/22, künstliche Satelliten 1957 und die erste Mondlandung 1969: in diesem Jahr sah zum ersten Mal ein Mensch die Erde "aufgehen"!

 

Abb. eifügen

 

 

II. Vom geozentrischen zum heliozentrischen Weltbild

 

Das Weltbild der Wissenschaft wurde im Laufe der Geschichte mehrfach grundsätzlich verändert, Ursachen dafür waren immer neue Erkenntnisse, mehr Wissen um Geographie, Geophysik und Astronomie. 

Der nächtliche Sternenhimmel [3a] und seine unveränderlich sich wiederholenden Bewegungen erstaunten und bezauberten seit Jahrtausenden viele Menschen. Alle frühen Menschen scheinen die Sterne und ihre Bewegungen intensiv beobachtet zu haben, denn ihr Verlauf half ihnen z.B. den richtigen Zeitpunkt für Aussaat und Ernte zu bestimmen. Neben den Bewegungen von Sonne und Mond waren besonders die Planeten [4] auffällig: sie waren nicht nur besonders hell, sondern wanderten auch ständig durch die verschiedenen Sternbilder. Diese wiederum halfen dem Kundigen bei der nächtlichen Orientierung zum Beispiel auf dem Meer oder in der Wüste.

In der Astronomie und ihrer Nutzung zu Kalenderberechnung und Orientierung ist eine wichtige Wurzel der modernen Naturwissenschaft zu sehen.

Als Beispiel für das Weltbild von Naturvölkern soll hier das ursprüngliche Weltbild der Yurok - Indianer im nördlichen Kalifornien stehen. Die Yurok glaubten, daß die Welt kreisförmig sei, im Zentrum der Welt lebten sie [5] . Die ganze Welt sei vom Meer umflossen, sie sei eine Insel. Durch ein „Himmelsloch“ kämen die Lachse (trk. „som balýðý“) an die Meeresküste geschwommen. Die Yurok stellen sich die Welt als sehr klein vor, das weiteste Objekt sei nicht mehr als 200 km von ihren Wohnsitzen entfernt. Auch die Sonne und die Himmelskörper werden als nah betrachtet.

 

Abb. einfügen

 

In Babylon dachte man, daß das Himmelsgewölbe am Horizont fest mit der Erdscheibe verbunden sei. Am Himmelsgewölbe wären die Sterne befestigt, oder aber sie wären Löcher im Himmelsgewölbe, durch die himmlisches Licht durchscheine.

Auch wurden in Babylon aufgrund jahrhundertelanger Beobachtungen bereits Sterntafeln erstellt, aus denen die Position der Gestirne im Laufe des Jahres vorausberechnet werden konnten.

Die babylonischen Astronomen kannten bereits den besonderen Charakter der fünf Planeten, die sie mit bloßem Auge beobachten konnten: Merkur, Venus, Mars, Jupiter und Saturn (sie benannten sie allerdings anders, nach ihren Göttern).

Die Babylonier „erfanden“ die Woche von 7 Tagen, vermutlich weil die Sieben für sie eine heilige Zahl war, wegen der 7 Gestirne mit einer anderen Bewegung als die restlichen Sterne: Sonne, Mond und die fünf ihnen bekannten Planeten.  Sie konnten z.B. sogar bereits Sonnen- und Mondfinsternisse vorausberechnen, erklären konnten (und wollten ? ) sie sie nicht. Die babylonischen Astronomen sahen die Bewegungen der Sterne als Zeichen der Götter. Der Himmel wurde als eine Art schwarze Tafel angesehen, auf die die Götter ihre Botschaften schrieben. Die Astronomen müssten die Botschaften lesen und versuchen, den Willen der Götter zu erkennen. Es gab sogar Beobachter, die glaubten, jeden Tag würde morgens eine neue Sonne aufgehen und abends unter- und vergehen; am nächsten wäre es dann eine neue Sonne, die aufgehen würde. 

Die babylonischen Astronomen waren eigentlich Priester im Dienste des jeweiligen Königs. Ihre Observatorien (trk. rasathane, gözlemevi) waren die Tempel, die eine Höhe von bis zu 90 m hatten.

Wahrscheinlich waren die „Könige aus dem Morgenland“, die zur Zeit der Geburt Jesu den „Stern von Bethlehem“ [6] gesehen haben sollen, Astronomen aus dem damals noch existierenden Babylon.

Thales von Milet - und andere altgriechischen Wissenschaftler - erlernten in Ägypten und von Babyloniern deren damals vergleichsweise hochentwickelte Astronomie. 

 

Auch der bedeutende altgriechische Naturphilosoph Anaxagoras von Klazomenai (499 - 428 v. Chr.) stammte von der Ägäis - Küste [7], lebte und lehrte aber v.a. in Athen. Er gehörte dort zu dem Freundeskreis des Perikles, dessen Lehrer er gewesen war. Anaxagoras erkannte: „Die Sonne verleiht dem Mond sein Leuchten“. Ferner nahm er an, dass die Sonne und die Sterne glühende Gesteinskugeln seine, weil sie von selber leuchten. Der Mond sei größer als der Peleponnes, er sei eine andere Erde und werde auch von Menschen bewohnt.

Nach Anaxagoras stand die Erde im Zentrum der Welt, war walzenförmig, rotierte um die eigene Achse und wurde von der Luft getragen. Die Gestirne und die Sonne kreisten um die Erde.

Anaxagoras versuchte alle Dinge und Naturerscheinungen auf natürliche Ursachen und Gesetzmäßigkeiten zurückzuführen.Wegen dieser Lehren - und seiner Freundschaft zu Perikles wegen - wurde er der „Gottlosigkeit“ bezichtigt und 434/33 v. Chr. aus Athen verbannt und starb im Exil in Lampsakos [4a]: Es war zu allen Zeiten gefährlich, unbequeme Wahrheiten „zu früh“ zu äußern.

 

Das in der gesamten Antike vorherrschende Weltbild war geozentrisch, d.h. man glaubte das die tellerförmige Erde (gr. „gäa“ = Erde) im Zentrum (Mittelpunkt) der gesamten Welt stünde. Ein solches Weltbild ist auch sehr naheliegend, denn der Mensch scheint sich oft als ein Wesen zu fühlen, das im Mittelpunkt der Welt steht. Die Sonne und die Gestirne scheinen sich um die Erde zu drehen.

Claudius Ptolemaios faßte antike geozentrische Weltbild zusammen. Die fünf bekannten Planeten sowie die Sonne und der Mond - glaubte er - bewegten sich lautlos auf komplizierten Kreisbahnen, befestigt an „kristallenen Sphären“, um die stillstehende Erdscheibe. Um die Kreisbewegungen von Planeten, insbesondere ihre scheinbaren Rückwärtsbewegungen zu erklären, nahm Ptolemaios kompliziert zusammengesetzte, schleifenartige Kreisbahnen (Epizykeln) an.

Nach diesen konzentrischen Kugelschalen folgte ganz außen die Sphäre, an der die Sterne befestigt seien. Dieses Weltbild wird nach Ptolemaios auch ptolemäisches Weltbild genannt.

 

Abb. einfügen

 

Eine kleine Gruppe griechischer Philosophen und Astronomen hielt jedoch dieses Weltbild für falsch. Vor allem Aristarch von Samos (ca. 320 - ca. 250 v. Chr.) versuchte die Bewegungen am Himmel aus der Bewegung der Erde zu erklären. Er lehrte, daß die überragend große Sonne im Mittelpunkt der Welt stehe (heliozentrisches Weltbild, von gr. „helios“ = Sonne). Die kugelförmige Erde und die anderen Planeten drehten sich seiner Lehre nach um die stillstehende Sonne. Auch versuchte er als erster, die Entfernung zwischen Himmelskörpern zu bestimmen, und kam zu dem Ergebnis, daß der Fixsternhimmel unendlich weit von der Erde entfernt sei. Deshalb wurde Aristarch wegen Gotteslästerung verklagt.

Die Erkenntnisse des Aristarch wurden jedoch nicht ernst genommen und konnten sich nicht durchsetzen. So blieb bis um 1500 das geozentrische Weltbild vorherrschend.

 

Abb. einfügen

 

Zum Begründer des neuen heliozentrischen Weltbildes wurde der polnisch - deutsche Astronom, Mediziner [8] und Domherr [9] Nikolaus Kopernikus (1473 - 1543). Kopernikus stellte fest, daß die Erde eine Kugel sei, die sich zusammen mit den anderen Planeten um die stillstehende Sonne dreht.

Durch diese Entdeckung wurde Kopernikus einer der wichtigsten Astronomen der Geschichte.

Solange er lebte, wagte es Kopernikus jedoch nicht, seine astronomischen Auffassungen zu veröffentlichen. Erst nach seinem Tode 1543 wurde sein Buch „De revolutionibus orbium coelesticum libri VI“ (auf deutsch: Sechs Bücher über die Himmelsbewegungen) in lateinischer Sprache in Nürnberg gedruckt.

Kopernikus stellte in seinem Buch folgende These auf: „Die höchste und äußerste Sphäre ist die der Fixsterne als Ort des Weltalls, auf den Bewegung und Stellung aller übrigen Gestirne bezogen wird. Es folgt als erster Planet der Saturn, der in 30 Jahren seinen Umlauf vollendet, hierauf Jupiter mit einem zwölfjährigen Umlauf, dann Mars, der in zwei Jahren seine Bahn durchläuft. Die vierte Stelle in der Reihe nimmt der jährliche Umlauf ein, in dem die Erde mit der Mondbahn enthalten ist. Auf den fünften Platz ist die Venus mit neunmonatiger Umlaufzeit gestellt; der sechsten hat Merkur inne, der in einem Zeitraum von 80 Tagen umläuft. In der Mitte von allem aber steht die Sonne. Wer möchte in diesem schönsten Tempel diese Leuchte an einen anderen, besseren Ort setzen als diesen, von dem aus sie alles zu erleuchten vermag? Nicht unpassend wird sie das Licht der Welt, von anderen die Seele oder die Herrscherin genannt. So lenkt denn die Sonne gleichsam von königlichem Thron aus die sie umkreisende Familie der Gestirne. ..... Wir finden also in dieser Ordnung ein bewunderungswürdiges Gleichmaß und einen harmonischen Zusammenhang zwischen Bewegung und Größe der Bahnen“ (Kopernikus zit. n. Barnett, S. 276, a.a.O.). 

Kopernikus fürchtete die Macht der katholischen Kirche. Sie verteidigte jahrhundertelang das alte geozentrische Weltbild, u.a. weil es - indirekt - mehrfach in der Bibel vorkommt. So heißt es zum Beispiel im Buch Josua, im 10 Kapitel in den Versen 10 - 13, daß Josua während einer Schlacht der Sonne befahl: „Sonne, stehe still zu Gibeon, und Mond, im Tale Ajalon. Da stand die Sonne und der Mond still, bis daß sich das Volk an seinen Feinden rächte .... Also stand die Sonne mitten am Himmel und ging erst einen Tag später unter“.

Wenn die Sonne durch ein Wunder still stehen kann, muß sie ich normalerweise bewegen. Da jedoch in der Bibel Gottes Worte stehen - meinte die damalige Kirche - müssen alle Sätze der Bibel wahr sein.

Wenn in der Bibel steht, daß sich die Sonne bewegt, und Kopernikus sagt das Gegenteil, so müssen seine Vorstellungen falsch und unchristlich sein. Heute glauben nur noch sehr wenige Christen, daß die Bibel eine Art Physikbuch sei.

 

Kopernikus hatte sehr recht, die damalige Kirche zu fürchten. Der italienische Philosoph Giordano Bruno (1548  - 1600) lehrte in Italien die heliozentrischen Auffassungen des Kopernikus. Deshalb wurde er im Jahre 1600 durch die Kirche in Rom als Ketzer (trk. mülhit) verbrannt.

 

Den wissenschaftlichen Todesstoß versetzte dem ptolemäischen Weltbild der italienische Naturwissenschaftler und Astronom Galileo Galilei (1564 - 1642). Galilei nutzte das gerade erfundene Fernrohr 1609 als erster Mensch für die astronomische Forschung. Sein Blick mit dem Fernrohr an den nächtlichen Himmel wird von vielen Wissenschaftshistorikern als „...eines der größten Erlebnisse, das die Geschichte der Menschheit kennt (betrachtet). Denn nun sah Galilei, was bisher keines Erdensohnes Blick geschaut hatte“ (vgl. Birkenfeldt , S. 98 , a.a.O.). Galilei entdeckte so 1610 [10] bei seinen Beobachtungen nicht nur die Mondkrater sondern auch die vier größten Monde des Jupiter: Io, Europa, Ganymed und Callisto, die deshalb auch Galileische Monde genannt werden.  Die Monde umkreisten eindeutig den Jupiter und hätten bei dieser Bewegung die kristallenen Sphären zerschlagen müssen. Auch kreisten die Jupitermonde eindeutig nicht um die Erde, ein deutliches Indiz dafür, daß die Erde war nicht das Zentrum des Universums sei.

Galilei entdeckte die Jupitermonde am 7. Januar 1610 mit einem selbstverfertigten Fernrohr mit 30facher Vergrößerung;

Da sich Galilei für das kopernikanisch - heliozentrische Weltbild einsetzte, wurden gegen ihn von der Inquisition (der damaligen Gerichtsbarkeit der katholischen Kirche) 1616 und 1633 zwei Prozesse geführt. 1633 musste Galilei öffentlich der kopernikanischen Lehre abschwören und wurde in sein Landhaus verbannt.

 

Auch heute noch gilt dennoch für einen bemerkenswert hohen Teil der Erdbevölkerung die Erde immer noch als Mittelpunkt der Welt.

Für arme Länder wie z. B. Indien - wo es bis heute (1997) keine Schulpflicht gibt und mehr als die Hälfte der Bevölkerung Analphabeten sind - ist das nicht sehr überraschend.

Im Oktober 1989 führte das Institut für Demoskopie Allensbach eine repräsentative Umfrage unter der west - deutschen Bevölkerung durch, inwieweit die „kopernikanische Wende“ vor mehr als 400 Jahren die ganze Bevölkerung erreicht habe oder nicht. Auf die Frage „Was meinen Sie, dreht sich die Erde um die Sonne oder dreht sich die Sonne um die Erde?“ antworteten 82 % physikalisch richtig. Aber immerhin 18 % der Befragten West - Deutschen (über 16 Jahren) antworteten entweder, die Sonne drehe sich um die Erde oder wußten es nicht (vgl. „Berliner Zeitung“, 19. IX. 1991).

Zum einen ist es vermutlich der täuschende Augenschein, der zu falschen Vorstellungen führt, die Sonne „geht“ auf und unter etc.

Zum anderen hängen die Antworten mit dem Schulabschluß der Befragten zusammen: 92 % der Absolventen einer höheren Schule antworteten richtig, bei den Absolventen von Volks- und Hauptschulen waren es nur 74 %.

 

Auch der bedeutende jüdisch - deutsche Soziologe Norbert Elias (* 22. Juni 1897 in Breslau, + 1. August 1990 in Amsterdam) versuchte den Fortschritt z.B. zu dem heliozentrischen Weltbild zu würdigen: „Wie war es Menschen möglich, ein emotional hoch befriedigendes Bild der Welt aufzugeben und stattdessen ein Bild zu akzeptieren, das zwar realistischer war, aber die Menschen aus dem Zentrum der Welt in eine Randposition verwies und darum emotional einigermaßen unbefriedigend war?“

 

Wie wir noch sehen werden, ist das heutige moderne Weltbild weder geozentrisch noch heliozentrisch.

 

                   

Komet“, Schweifstern; vom griechischen „kometes“ = haartragend, langhaarig“

 

 

Meteor“, kosmischer Körper, der beim Eintritt in die Erdatmosphäre zu glühen beginnt; vermutlich vom griechischen „met’ aeros“ = „in der Luft“.

 

 

Weltbild des Claudius Ptolemaios

 

  Nikolaus Kopernikus,

poln. Miko³ai Kopernik

 

C.M. Name:                                                                              Datum:

 

Arbeitsaufträge zum Weltbild – „Gestalt der Erde“

 

Œ. Welche Gruppen von Menschen trieben jahrtausendelang die Ausweitung des bekannten Gebiets voran ?                                                                                                                         ( 2 P.)

. Beschreibe wie Thales von Milet sich die Entstehung der Welt vorstellte .                      ( 3 P.)

Ž. Beschreibe, wie sich die meisten Menschen in der Antike die Gestalt der Erde vorstellten !

                                                                                                                                             (4 P.)

. Führe drei Gründe an, warum die Erde nicht eine Scheibe (trk. kurs) sein kann !             ( 6 P.)

. Erkläre möglichst genau, was auf dem Holzschnitt ( S. 3 im Text ) dargestellt sein soll ! (5 P.)

 

Viel Erfolg !                                               S : 20 P.

 

Beurteilung:

Von 20 erreichbaren Punkten hast Du ........... erzielt, der Durchschnitt im Kurs lag bei .........

 

Punkten. Deine Leistung entspricht als Zensur einer ...............

 

 

C.M. Name:                                                                              Datum:

 

Arbeitsaufträge zum Weltbild 3 – „Geo- und

Heliozentrisches Weltbild“

 

Œ. Beschreibe genau, was Planeten sind, auch die Bedeutung des Wortes ?                                                                                                                         ( 3 P.)

.  Was versteht man unter einem geozentrischen Weltbild ?                     ( 2 P.)

Ž.  Was versteht man unter einem heliozentrischen Weltbild ?                    (2 P.)

. Wie hängt das Weltbild der Yurok mit ihrer Ernährung zusammen ?       ( 3  P.)

. Erkläre möglichst genau das Zustandekommen der Epizykeln bzw. der Planetenschleifen  (5 P.)

‘. Sollte man z.B. die Bibel, die Thora oder den Koran als ein Astronomiebuch benutzen ?  (3 P.)

’. Welche Entdeckung führte zum Ende des geozentrischen Weltbilds ? Was war eine Voraussetzung der Entdeckung ?                                                                                                     ( 4 P.)

 

 

Viel Erfolg !                                               S : 22 P.

 

Beurteilung:

 

Von 22 erreichbaren Punkten hast Du ........... erzielt, der Durchschnitt im Kurs lag bei .........

 

Punkten. Deine Leistung entspricht als Zensur einer ...............

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C.M.  Name:                                                                                                         Datum:

 

           Zur Entwicklung des Weltbildes   2.

 

  3.   Vom galaktozentrischen Weltbild zur modernen Kosmologie

 

 

Kopernikus Lehre von dem heliozentrischen Weltbild wurde vielfach angegriffen und bekämpft, u.a. von den christlichen Kirchen. Die katholische Kirche setzte sein Werk „über die Umdrehung der Himmelskörper“ auf den Index, die Liste der verbotenen Bücher, wo es bis 1757 verblieb.  Auch die protestantischen Reformatoren – Zeitgenossen Kopernikus – wandten sich gegen das neue Weltbild: Martin Luther nannte Kopernikus einen Narren, Philip Melanchthon rief nach der Polizei gegen solche Irrlehrer.

Einer der frühen Anhänger der kopernikanischen Auffassung, der sogar bereits über das heliozentrische Weltbild hinausging, war der italienische Philosoph Giordano Bruno (1548 – 1600): er wurde der wissenschaftlichen Wahrheit wegen zum Märtyrer. Er studierte das Werk des Kopernikus, war begeistert und ging sofort über diesen hinaus.

In seinem 1584 veröffentlichten Buch „Vom Unendlichen, dem All und den Welten“ vertrat er die Auffassung, daß es unzählige Welten [11] in einem unendlichen Universum gäbe. Vielleicht als erster Mensch dachte Bruno das Universum grenzenlos groß, er wurde zum Entdecker des Grenzenlosen, der Unendlichkeit. In den Fixsternen sah er eine Unzahl von weiteren Sonnensystemen, voller Leben, bevölkert auch von Menschen wie wir. Gott lebte für Bruno in allem, von der kleinsten Schnecke bis zum fernsten Gestirn, er war für ihn eine Art Weltseele. Bruno wurde als Ketzer (trk. mülhit) angeklagt und mußte deshalb als Flüchtling durch Europa irren. Zwei Jahre lang lehrte u.a. an der Universität Wittenberg.

In Venedig wurde Bruno schließlich verhaftet, der Inquisition übergeben und nach Rom gebracht. Sieben Jahre blieb er inhaftiert, aber er widerrief (trk. yalanlamak; tekzip etmek) nicht. Schließlich wurde er zum Tode verurteilt. In aller Frühe wurde er am 17. Februar 1600 in Rom auf dem Campo dei  fiori (ital. „Blumenfeld“) von der katholischen Inquisition auf dem Scheiterhaufen verbrannt. Als man dem Sterbenden ein Kruzifix vorhielt, wandte er sich ab.

 

Seit Galileo Galilei im 17. Jhdt. hat sich das Weltbild der Wissenschaften mehrfach grundlegend gewandelt, zuerst das Bild des Sonnensystems, dann das der Milchstraße, schließlich das des ganzen Universums. Sicher hat die Astronomie in den letzten Jahrhunderten ganz besonders zum Wandel des Weltbilds beigetragen.  

Als „Hofmathematicus“ von Kaiser Rudolf II. berechnete der deutsche Astronom Johannes Kepler (1564 – 1630) in Prag, daß die Planeten sich nicht – wie noch Kopernikus angenommen hatte – auf Kreisbahnen um die Sonne bewegen. Vielmehr stellte Kepler fest, daß die Planetenbahnen leichte Ellipsen sind, in deren einem Brennpunkt die Sonne steht.

Kepler gab ungern die Vorstellung von den Kreisbahnen der Planeten, als den „vollkommensten Bahnen“, auf. Er war noch tief verwurzelt in dem traditionellen Bild eines vollkommenen, harmonisch – schönen Universums (vgl. Ernst Bloch , S. 427, a.a.O.).

 

Isaac Newton [12] formulierte 1687 die physikalischen Gesetze, nach denen die Planeten sich um die Sonne bewegen.

Das allgemeine Gravitationsgesetz wurde zur Grundlage der Himmelsmechanik. Newton zeigte, daß die Bewegung der Planeten in den Keplerschen Bahnen die Folge einer allgemein zwischen Körpern wirksamen Anziehungskraft ist. Dabei ziehen sich alle Körper proportional (verhältnisgleich) zu ihren Massen und umgekehrt proportional  zu dem Quadrat ihrer Entfernung an.

So zwingt die Sonne – mit ihrer ca. 700fach größeren Masse als die Massen aller Planeten zusammen – die Planeten auf ihre Umlaufbewegung

Newton erkannte weiterhin, daß sich alle Himmelskörper in Kegelschnitten um die anziehenden Hauptmassen (die Sonnen) bewegen: die Planeten in Ellipsen, die Kometen in Parabeln und Hyperbeln. Kommt ein Planet auf seiner Bahn der Sonne näher, nimmt die Anziehungskraft der Sonne zu, die Bahngeschwindigkeit des Planeten wird größer. So wird die verstärkte Anziehungskraft der Sonne wieder aufgehoben.  In Sonnenferne hingegen verlangsamt jeder Planet infolge der verringerten Gravitation seine Geschwindigkeit: zwischen Sonnenabstand und Geschwindigkeit der Planeten ist durch die Anziehungskraft eine ständige Beziehung vorhanden.  

 

Der bedeutende deutsche Philosoph Immanuel Kant (1724 - 1804, in Königsberg) stellte schon 1755 in seiner Schrift "Allgemeine Naturgeschichte und Theorie des Himmels" die Auffassung dar, daß sich das Weltenall entwickelt habe und veränderlich sei [13]

 

                                            Neue Planeten, Kometen und Sterne

 

Als erster der im Altertum und Mittelalter noch nicht bekannten Planeten wurde 1781 der Uranus von dem bedeutenden deutsch - englischen Astronomen Friedrich Wilhelm Herschel (* 1738 in Hannover, + 1822 in Slough bei Windsor / England) entdeckt. Herschel entdeckte außer einigen Sternhaufen, Nebeln und Doppelsternen auch noch die Uranusmonde Titania und Oberon (1787) und die Saturnmonde Mimas und Enceladus (1789).

Diese Entdeckungen wurden v.a. durch die Weiterentwicklung des Teleskops möglich. Denn man kann in einer klaren Nacht mit „unbewaffnetem“ Auge ca. 5000 Sterne zählen, mit Teleskopen aber sind es viele Milliarden Sterne.

F. W. Herschel war auch einer der ersten Astronomen, die mit einer genaueren Vorstellung von der Milchstraße, unserer Galaxis, an die Öffentlichkeit trat. Durch seine Teleskope [14] konnte er erkennen, daß die Milchstraße aus einer Unzahl von Einzelsternen bestand. Herschel nahm ein zu kleines, aber bereits abgeplattetes Milchstraßensystem an. Jedoch glaubte er, daß unsere Sonne im Mittelpunkt der Milchstraße stünde. Das Weltbild Herschels war von daher eine Weiterentwicklung des heliozentrischen Weltbildes.

Aus Bahnstörungen des Planeten Uranus errechnete 1846 der französische Astronom Jean Joseph Leverrier (1811 - 1877) die ungefähre Bahn eines weiteren äußeren Planeten. Da im damaligen Paris kein modernes Teleskop existierte, schrieb Leverrier am 18. September 1846 einen Brief nach Berlin, an den deutschen Astronomen  Johann Gottfried Galle (1812 – 1910), den er bat, an der von ihm errechneten Position nach einem neuen Planeten zu suchen.  Noch an dem Abend des Tages, an dem Galle dem Brief aus Paris erhalten hatte, machte er sich mit dem Teleskop der damaligen Berliner Sternwarte [15] auf die Suche und fand ein kleines grünlich – blaues Scheibchen, das auf keiner Sternkarte verzeichnet war. Es war der achte Planet, der Neptun

Aus weiteren Störungen der Uranusbahn, die unabhängig vom Einfluß des Neptuns auftraten, wurde 1915 die Existenz eines weiteren, neunten Planeten errechnet. Der Pluto wurde jedoch erst 1930 von dem US - Amerikaner C. W. Tombaugh (::::::::????) als sonnenfernster, kleiner Planet entdeckt.

Die Erscheinungen von Kometen wurden schon sehr früh, zu, Beispiel von ca. 3000 Jahren im alten China beobachtet und registriert. Lange Zeit galten sie als Ankündiger großer, unheilvoller Ereignisse. Bis zum 17. Jhdt. glaubte man überwiegend, daß Kometen keine selbständigen Himmelskörper seien, sondern es sich um Erscheinungen in der Atmosphäre der Erde handele.

Erst durch die Forschungen von Edmund Halley und Wilhelm Olbers [16] erkannte man die besondere langgestreckte Umlaufbahn der Kometen um die Sonne. Der englische Astronom Edmund Halley (1656 - 1742) erkannte als erster, daß der 1682 beobachtete Komet mit drei früheren Erscheinungen identisch war. Er errechnete auch die Bahn dieses nach ihm benannten Halleyschen Kometen [17]. Dieser Komet hat eine Umlaufzeit von ca. 76 Jahren, er erschien zuletzt 1986 und wird erst im Jahre 2062 wieder zu sehen sein. 

 

Joseph von Fraunhofer [18] (*1787 in Straubing, + 1826 in München) war Astronom, Physiker und Konstrukteur von optischen Geräten. Die von Fraunhofer konstruierten Teleskope blieben jahrzehntelang unübertroffen.

Fraunhofer entdeckte die nach ihm benannten dunklen Linien im Spektrum des Sonnenlichts. Sie sind die Folge einer Absorption bestimmter Lichtwellen durch die Atmosphäre der Sonne. Durch diese Fraunhoferschen Linien läßt sich ein Teil der Elemente an der Oberfläche der Sonne bestimmen.

Der deutsche Astronom Friedrich Wilhelm Bessel ( 1784 in München  - 1846 in Königsberg) bestimmte 1838 in Königsberg erstmals [19] die Entfernung eines Fixsterns, des Sterns 61 Cygni (im Sternbild des Schwans. Durch die Fixsternparallaxe [20] von 0,31‘‘ errechnete Bessel eine Entfernung von 3,2 pc oder ca. 10,5 Lichtjahre[21] . Mithilfe des damals hochmodernen Heliometers (einem Winkelmeßgerät) von Joseph von Fraunhofer (1787 - 1826) gelang Bessel die Messung.

 

Seit der Mitte des 19. Jhdts. begannen Astronomen die von Kirchhoff [22] und Bunsen [23] entwickelte Spektralanalyse auf Sterne anzuwenden. Durch die Spektralanalyse kann die chemische Zusammensetzung von Stoffen bestimmt werden, die elektromagnetische Strahlung (z.B. Licht, UV - Strahlen, Infrarotstrahlen, Röntgenstrahlen, - Strahlen oder Radiowellen) aussenden oder absorbieren (..................?). Die Sterne wurden durch die Spektralanalyse zu physikalisch erforschbaren Objekten, Astronomie wurde teilweise zu Astrophysik.

 

 

 

Wer erkannte zuerst, daß die Fixsterne Sonnen sind wie unsere ??

 

Die moderne Kosmologie

 

Noch im Jahre 1890 schrieb................... A.M. Clerke in seinem damaligen Standardwerk "The system of stars": "Kein kompetenter Forscher, der das Ganze der verfügbaren Beobachtungstatsachen vor sich hat, wird heute, das kann mit Sicherheit gesagt werden, irgendeinen Nebel für ein Sternsystem von gleichem Rang wie das Milchstraßensystem halten. Wir dürfen gewiß sein, daß die Gesamtheit der Sterne und Nebel einem einzigen mächtigen Gebilde angehört und daß sie alle im Rahmen dieses umfassenden Systems in geordneter Beziehung zueinander stehen" (zit. n. Kaufmann, S. 89 / 90, a.a.O.).

Dieses galaktozentrische Weltbild wurde in den ersten Jahrzehnten des 20. Jhdts. umgestürzt, es entstand die moderne Kosmologie (gr. "Lehre vom Kosmos", vom Weltenall).

Mit der Entdeckung, daß es außerhalb des Milchstraßensystems andere Sternensysteme, andere Galaxien gibt, wurde das Weltbild erneut verändert:

      beim geozentrischen Weltbild stand die Erde im Zentrum der Welt

      beim heliozentrischen Weltbild stand unsere Sonne im Zentrum der Welt

      beim galaktozentrischen Weltbild stand die Milchstraße, unsere Galaxis im Zentrum der Welt

      in der heutigen modernen Kosmologie gibt es kein Zentrum der Welt mehr, jeder Punkt im Kosmos ist gleichberechtigt.

Für den Umsturz des galaktozentrischen Weltbildes wurde ein neues in 1742 m Höhe gelegenes Observatorium bedeutsam, das Spiegelteleskop auf dem Mount Wilson in Kalifornien, mit einem Spiegel von 254 cm Durchmesser.

Für die Astronomie hatte dieses Observatorium ähnlich revolutionäre Folgen wie die erste astronomische Nutzung des Fernrohrs durch Galilei knapp 400 Jahre früher.  

 

V.a. veränderte der bedeutende US - Astronom Edwin Powell Hubble [24] ( 1889  - 1953 ) das Weltbild. Im Jahre 1923 belegte Hubble, daß viele der schwachen Lichtflecke (Nebel) am Himmel Galaxien wie unsere Milchstraße sind. 1926 gelang Hubble die Auflösung einiger Nebel in Einzelsterne.

Außerdem stellte Hubble in den 20er Jahren fest, daß die Fluchtgeschwindigkeit der Galaxien mit ihrer Entfernung von der Erde in Zusammenhang stehen: je weiter die Galaxien entfernt sind, desto schneller entfernen sie sich auch von der Erde [25] . 1929 entdeckten E. P. Hubble und M. Humason den Zusammenhang zwischen der Rotverschiebung im Spektrum Galaxien und ihrer Entfernung: je weiter entfernt Galaxien sind, desto "röter" ist ihr Licht [26] und desto schneller entfernen sie sich auch von uns.  Das bedeutet, daß unser Universum insgesamt größer wird, es expandiert. Allerdings weiß man nicht, ob sich das Universum auch heute noch ausdehnt, denn das Licht von den fernen Galaxien ist seit vielen Millionen Jahren unterwegs, wir blicken am Sternenhimmel in die Vergangenheit. Desgleichen weiß man nicht, ob sich das Universum vielleicht eines fernen Tages wieder zusammenziehen wird.

 

Die heutigen Physiker gehen mehrheitlich davon aus, daß unser beobachtbares Universum endlich ist, mit einer Größe von 15 - 18 Mrd. Lichtjahren, d.h. es ist auch 15 - 18 Mrd. Jahre alt.  Was sich bzw. ob sich etwas jenseits des zeitlichen und räumlichen "Horizonts" von 15 - 18 Mrd. Lichtjahren befindet, wissen wird nicht, es ist uns nicht zugänglich.

Denkbar ist es jedoch, daß auch jenseits des Horizonts von 15 - 18 Mrd. Lichtjahren weitere Galaxien existieren, aber sie sind soweit von uns entfernt, daß ihr Licht erst in der Zukunft zu uns gelangen wird.

Nach der modernen Kosmologie ist unser Universum nicht statisch, gleichbleibend, sondern veränderlich. Alle Himmelskörper hatten einen Anfang und werden ein Ende haben.

Die Urknall – Theorie [27] besagt, daß sich das ganze Universum vor ca. 10 - 18 Mrd. Jahren in einem sehr heißen, hochverdichteten, quasi punktförmigen Zustand befunden habe. Mit dem Urknall (engl. „big bang“) hätte die heute immer noch beobachtete Expansion des Universums begonnen. Erste Wasserstoff- (90 %) und Helium - Atome hätten sich gebildet, aus ihnen wiederum die ersten Sterne und Galaxien. 

Dichte und schwere Planeten im Sinne unseres Sonnensystems konnten sich jedoch erst bilden, nachdem sich auch die anderen ca. 90 Elemente gebildet hatten. Nach dem heutigen physikalischen Wissen können diese Elemente aber nur bei der Explosion "sterbender" Sterne älterer Sternengenerationen entstanden sein. Unsere Erde und auch wir, unsere menschlichen Körper bestehen somit aus Sternenstaub.    

 !965 wurde die kosmische Hintergrundstrahlung [28] entdeckt, die als Überrest des "Urknalls" und als Bestätigung der Urknall - Theorie angesehen wird.

 

                                      Sonnen und Galaxien

 

Heute weiß man, daß von unserer Galaxis, der Milchstraße ca. 6000 Sterne mit bloßem Auge sichtbar, mit dem Teleskop weitere ca. 100 Mrd. Sterne beobachtet werden können. Sie ist eine flache, diskusähnliche Scheibe mit ca. 30 000 pc Durchmesser. Die Dicke der Milchstraße beträgt in den Randzonen etwa 1000 pc, im Zentrum ca. 5000 pc.

Das sternenreiche, helle Zentrum der Milchstraße ist für uns durch große Wolken rätselhafter, dunkler interstellarer Materie abgedunkelt. Erst durch die Infrarot- und Radioastronomie des 20. Jhdts. konnte das Zentrum der Milchstraße genauer beobachtet werden.

Die Milchstraße ist ein Spiralnebel, dessen Spiralarme um das Zentrum rotieren. Für unsere Sonne beträgt die Umlaufgeschwindigkeit 250 km / sec, ein voller Umlauf um das Zentrum dauert rund 250 Mio. Jahre. Unsere Sonne, die Erde und das ganze Planetensystem macht diese Drehbewegung mit eine Geschwindigkeit von knapp 1 Mio. km/h mit.

Gegenüber den benachbarten Fixsternen bewegt sich die Sonne - und mit ihr das ganze Planetensystem - in Richtung auf das Sternbild des Hercules.

Unserer Sonne steht innerhalb der Milchstraße nahe ihrer Symmetrieachse, jedoch ca. 10 000 pc von ihrem Zentrum entfernt. Sie ist - weiß man heute - nur eine von vielen Milliarden anderen Sonnen, ein Stern, an dem astronomisch nichts besonderes ist: ein normaler Zwergstern der Hauptreihe (Spektralklasse G2V). Es gibt Sonnen, die viel kleiner sind als unsere (bis zu nur 0,08 Sonnenmassen), es gibt auch viel größere Sonnen (bis zu 50 - 60 Sonnenmassen). Unsere Sonne ist - wie alle Sonnen - ein riesiger Gasball. Unsere Sonne hat einen Durchmesser von 1,4 Mio. km, das ist das 110fache des Durchmessers des Planeten Erde. 

Pro Sekunde strahlt die Sonne eine Energie von 3,86  1023 KW in den Raum ab [29] . Davon erhält die Erde natürlich einen winzigen Bruchteil.

Jahrhundertelang blieb es ein Rätsel, woher die Sonne die enorme, gleichmäßig abgestrahlte Energie nimmt. Verbrennungen und alle anderen chemischen Energiequellen fielen praktisch aus, denn sie reichten nicht für eine derart lange und gleichmäßige Energieabstrahlung aus. Im Jahre 1939 stellte der deutsche Physiker Hans Bethe [30] (* 1906) in einem Vortrag vermutlich erstmals die unterdessen nicht mehr bezweifelte Hypothese auf, daß die Sonne ihre Energie aus Kernfusionen gewinnt. Nur die Kernfusion, d.h. die Verschmelzung von Wasserstoff zu Helium und zu schwereren Elementen, kann eine derartige Energiemenge zur Verfügung stellen. In jeder Sonne verschmelzen dabei 4 Protonen zu einem Heliumkern.

Dabei bleibt der Masseverlust unserer Sonne durch die Energieabstrahlung relativ gering: bei gleichbleibender Leuchtkraft verliert die Sonne nur 0,07 % ihrer Masse in 10 Mrd. Jahren.

 

 

Die Milchstraße bildet zusammen mit dem Andromeda - Nebel und den Magellanschen Wolken die Lokale Gruppe.

Galaxien beeinflussen sich gegenseitig, der Andromeda - Nebel zum Beispiel  bewegt sich langsam auf die Milchstraße zu und wird etwa in 15 Mrd. Jahren mit ihr "zusammentreffen".

Unsere Sonne und die Erde werden dann allerdings vermutlich nicht mehr existieren, denn nach astrophysikalischen Berechnungen wird die Sonne "nur" noch ca. 5 Mrd. Jahre in gleicher Stärke strahlen wie bisher.

 

                                  ad Abb.

 

Die Magellansche Wolken [31] oder Kapwolken sind zwei kleine Sternsysteme in der Nähe des Milchstraßensystems, die mit ihm zur "lokalen Gruppe" gehören. Sie sind am Südhimmel mit bloßem Auge sichtbar und wurden nach Fernando de Magellan benannt. Beide Wolken sind unregelmäßig geformt, ohne Kern und ohne deutliche Spiralarme. Die Große Magellansche Wolke ist ca. 50 000 pc von der Milchstraße entfernt, die kleine rund 60 000 pc.

 

Allein von den hellsten Galaxien wurden bisher ca. eine Million beobachtet. Galaxien treten anscheinend v.a. in drei Typen auf:  80 % sind Spiralnebel (wie unsere Milchstraße), ca. 17 % sind elliptische Galaxien und 3 % unregelmäßig geformte Galaxien.

In der "Kindheit" unseres Universums gab es mehr, dafür aber kleinere Galaxien. Vermutlich verschmolzen mit der Zeit kleinere Galaxien aufgrund der Schwerkraft (der Anziehungskraft der Massen) zu größeren Galaxien.

Spiralnebel können zusammenstoßen, was allerdings kein Zusammenstoßen von Sternen bedeutet, die ja in der Regel viele Billionen Kilometer voneinander entfernt sind. Vielmehr kommt es dabei zu einem gegenseitigen Durchdringen der Galaxien, zu Materieaustausch und Strukturveränderungen. Jedoch können Gaswolken als Teile der Spiralnebel aufeinanderprallen und sich dabei stark erhitzen.

Weit entfernte Galaxien entfernen sich mit einer sehr hohen Geschwindigkeit von uns, bis zu 2/3 der Lichtgeschwindigkeit [32] . Wahrscheinlich sehen wir die fernen äußeren Galaxien in einem früheren, jüngeren Entwicklungszustand als die uns benachbarten Sterne und Galaxien. 

Galaxien sind im Universum nicht gleichmäßig verteilt, sondern bilden Haufen und diese wiederum größere Superhaufen. Im Universum scheinen Galaxien wie zu Fäden und Knoten aneinandergereiht, ein Netzwerk [33] , das gleichsam Wände bildet und größere leere Räume einschließt (vgl. Abb. oben). 

Galaxien scheinen von einem "Hof" rätselhafter "dunkler Materie" umgeben zu sein, wie der Mond im Nebel. 

Von allergrößter Bedeutung für die jüngsten Fortschritte der Astronomie und die Weiterentwicklung des Weltbildes war das Hubble – Weltraumteleskop [34], das 1990 von der US - amerikanischen Discovery - Raumfähre ausgesetzt wurde.  "Hubble" kostete insgesamt ca. 1,5 Mrd. US-$. Im Dezember 1993 wurde der defekte Empfangsspiegel von 2,35m Durchmesser von Astronauten repariert.  „Hubble“ wird bis zum Jahre 2004 arbeiten können, muß aber 1999 und 2002 nochmals von Astronauten gewartet werden. Das Weltraumteleskop  kreist in 500 – 600 km Höhe um die Erde, wo die störenden Einflüsse der Erdatmosphäre gering sind.

„Hubble“ machte u.a. Aufnahmen von einer "Sternenexplosion". Mit dem Hubble - Teleskop stellten Astronomen 1997 fest, daß es Galaxien mit sichtbarem Licht gibt, die bis zu 10 Mrd. Lichtjahre entfernt sind.

François Schweizer und Brad Whitmer z. B. erforschten an ihrem Institut in Baltimore jahrelang geduldig  den Zusammenstoß von Galaxien, u.a. mit Aufnahmen des Hubble - Teleskops. Anfang Oktober 1997 veröffentlichten sie Bilder vom Zusammenstoß der beiden Antennnen - Galaxien, die 63 Mio. Lichtjahre von der Erde entfernt sind und ca. 50 Mrd. Sterne, Gas und Staubmassen umfassen. Am Ende des Bilderzyklus waren Tausende, glänzende neue Sterne entstanden (vgl. Cumhuriyet Hafta, 14 Kasým 1997, S. 16). 

Ein neues Weltbild hat vor einigen Jahren der am berühmten Massachusetts Institute of Technology (MIT) tätige  US - Kosmologe Alan Guth skizziert. Das Universum umfasse viele Milliarden von Galaxien von denen jede ihrerseits aus vielen Milliarden Sternen besteht. Nach der Auffassung von Guth stellt das Universum das Innere einer Art von Blase dar, wobei es zahllose weitere Blasen mit weiteren Universen gebe, die aber zu weit entfernt seien, als dass sie für uns sichtbar, beobachtbar wären. Jede dieser Blasen hätte ihren "Urknall" erlebt. Die Blasenstruktur vergleicht Guth mit einem endlos großen Granatapfel.

Weinberg und andere Astronomen sehen in dieser Weiterentwicklung einen ähnlichen historischen Einschnitt wie Giordano Bruno oder Edwin Hubble. 

 

Seit 1992 wurden außerhalb unseres Sonnensystems Planeten entdeckt, sogenannte Exo-Planeten, die um ferne Sonnen kreisen. Aufgrund der enormen Entfernungen kann man sie nicht direkt beobachten, sondern nur ihre Positionen und Größen errechnen, da ihre Gravitation geringe Positionsveränderungen an dem Zentralgestirn hervorrufen.

 

Bis 2019 wurden mehr als 5500 Exo-Planeten entdeckt, statistisch scheinen Planeten als Begleiter von Sternen die Regel zu sein.     

 

                                    Rätselhafte Objekte

 

 In den letzten Jahrzehnten wurden eine Reihe von rätselhaften kosmischen Objekten entdeckt, u.a. die  Quasare. Die "quasi stellaren" Objekte ähneln Kernen von Galaxien und sind die leuchtkräftigsten Himmelskörper, die man bisher entdeckt hat. Astronomen können die mehrere Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernten und aus der frühesten Zeit des Universums stammenden Strahlungsquellen nur als Lichtpunkte wahrnehmen. Von diesen aktiven Zentren von Galaxien wird Strahlung im Bereich der Radiowellen aufgefangen.

 

Pulsare sind rotierende Neutronensterne. Durch ihre Rotation senden sie sehr regelmäßige, sich wiederholende Signalfolgen aus. Als sie entdeckt wurden, kam es zu einer großen Aufregung, weil einige Astronomen (??) und Publizisten in den Signalen der Pulsare den Beweis für Signale intelligenter Lebewesen zu sehen glaubten. Rasch aber erkannte man die Wahrheit..... 

 

Schwarze Löcher: wann vermutet, wann festgestellt ??

 

Vermutet wird auch die Existenz von Schwarzen Löchern, in denen die Materie derart hochverdichtet ist, daß ihnen nicht einmal Licht entweichen kann und sie deshalb unsichtbar sind. 

Schwarze Löcher sind Himmelsobjekte, die mit unvorstellbar großer Massenanziehungskraft Materie (Staub, Gase, Sterne, ganze Galaxien) anziehen und in sich "hineinsaugen". Nach Vorstellung der heutigen Physiker kann nicht einmal Licht einem Schwarzen Loch entkommen, deshalb kann man es auch nicht durch Teleskope sehen.

Eine der großen offenen Fragen ist die nach der Möglichkeit extraterrestrischen (außerirdischen) Lebens.  Mithilfe der Spektralanalyse entdeckte man im interstellaren Raum (dem Raum zwischen Sternen) verschiedene organische Säuren.

Leben kann sich vermutlich nur auf Planeten bilden, die einen geeigneten Abstand von ihrer Sonne haben. Ob es außer unserer Erde weitere Planeten dieser Art gibt, wissen wir nicht, es kann aber als wahrscheinlich angesehen werden.

 

Die Veränderlichkeit des Ablaufs der Zeit

 

Für den Menschen noch der frühen Neuzeit war die "irdische Zeit" der relativ kurze Zeitraum (ca. 5700 Jahre) zwischen der göttlichen Ewigkeit vor der Schöpfung und der göttlichen Ewigkeit nach dem Jüngsten Tag.  Mit der Entstehung der modernen Naturwissenschaften (zuerst der Geologie und der Paläoontologie)  veränderte sich auch die Vorstellung der Zeit in vieler Hinsicht. Ähnlich der Entdeckung des unendlichen Raumes wurden v.a. seit ca. 1800 auch immer weitere Zeithorizonte festgestellt: der vermutete Beginn der Zeit, die Schöpfung, mußte immer weiter in die unendlich erscheinende Vergangenheit zurückverlegt werden.

Die klassische Mechanik untersuchte v.a. reversible Prozesse auf der Erde, bei gleichbleibender Gravitation und Geschwindigkeit, Prozesse also, bei denen die Zeit vernachlässigbar ist oder konstant abläuft. Mit der Entdeckung der prinzipiell nicht überschreitbar erscheinenden Grenze der Lichtgeschwindigkeit veränderte sich auch die Vorstellung von der Zeit: die Vorstellung von Gleichzeitigkeit mußte eingeschränkt werden; so ist der Blick an den bestirnten Himmel immer ein Blick in die Vergangenheit.

Im Jahre 1915 veröffentlichte Albert Einstein (1879 in Ulm - 1955 in Princeton, N.J.) seine Allgemeine Relativitätstheorie [35], in der er u.a. vorhersagte, daß die Zeit in der Nähe eines massiven Körpers wie der Erde langsamer verstreichen müßte. In der Folge brach die physikalische Vorstellung von einer absoluten, konstant ablaufenden Zeit zusammen, in deren Rahmen die Ereignisse stattfinden, ohne durch die Ereignisse selbst beeinflußt zu werden.  Im Jahre 1962 erfolgte eine experimentelle Verifikation der Einsteinschen Vorhersage: man brachte zwei sehr präzise gehende Uhren oben und unten an einem Wasserturm an. Die Uhr am Fuß des Turmes ging meßbar langsamer als die an der Spitze des Turms [36] (genauso, wie es Einstein vorausgesagt hatte). 

Raum und Zeit werden nun in der Physik als dynamische Größen betrachtet: wenn ein Körper sich bewegt oder eine Kraft auf ihn einwirkt, so wird dadurch die Krümmung von Raum und Zeit beeinflußt.

Auf diesem Hintergrund kommt es zu Gedankenexperimenten, wie z.B. dem Zwillingsparadoxon:

von einem Zwillingspaar lebt der eine Zwilling auf einem hohen Berggipfel, der andere auf Meereshöhe. Der erste würde rascher altern, als der zweite. Hier wäre der Altersunterschied zwar gering, aber vermutlich meßbar.

Viel größer wäre hingegen dieser Effekt, wenn der eine Zwilling mit einem schnell (nahe der Lichtgeschwindigkeit) fliegenden Raumschiff eine lange kosmische Reise unternähme, der andere jedoch auf der Erde bliebe. Bei der Rückkehr wäre der auf der Erde verbliebene Zwillingsbruder weit älter, als der durch den Weltraum gereiste.

Mit der Entdeckung der Rotverschiebung [37] und der Entwicklung der neuen Kosmologie (Expansion des Weltalls, Urknall - Theorie) erhielten zyklische Zeitauffassungen neuen Auftrieb. Der "Anfang der Zeit" (und des Raumes) könnten im Urknall zu sehen sein. Die Irreversibilität des Zeitablaufs könnte eine Folge der Expansion des Weltalls sein. Bei einer denkbaren Umkehr dieses Prozesses, einer Kontraktion des Weltalls könnte sich auch die Richtung der Zeit umkehren.

Bei allen Spekulationen dieser Art läuft man Gefahr, von legitimen Hypothesen in "wissenschaftliche Mythologie" abzugleiten. Der russische Physiker Lew Landau meinte: "Die Kosmologen sind oft im Irrtum, doch nie quält sie ein Zweifel" (zit. n. Krippenhahn, 1997, S. 25). 

                                      

                       

L i t e r a t u r  :

 

Immo Appenzeller: „Kosmologie“, Spektrum der Wissenschaft, Heidelberg 1995    

Lincoln Barnett und die Redaktion von „Life“: „Die Welt in der wir leben – Die Naturge-

schichte unserer Erde“, Droemersche Verlagsanstalt Th. Knaur Nachf., München,

Zürich 1956

Günther Birkenfeldt (Hrsg.): „Helden ohne Waffen“, Druckhaus Tempelhof, Berlin 1946

Ernst Bloch: „Das Materialismusproblem, seine Geschichte und Substanz“, Suhrkamp Verlag,

Frankfurt am Main, 1972

Reinhard Breuer: "Galaxien - An der Grenze der Ewigkeit", in GEO, Heft Nr. 3/1996, S. 14 ff.

Gisela Buschendorf /Horst Wolffgramm /Irmgard Radandt (Red.) :"Weltall - Erde - Mensch"

Verlag Neues Leben, Berlin 1955

Timothy Ferris (Hrsg.): Galaxien – Ein Bild- und Textband“, Birkhäuser Verlag, 6 1996

Albrecht Fülsing: "Galilei entdeckt die Jupitermonde", in: Klaus Stadler (Hrsg.): "Lust am Forschen - Ein Lesebuch zu den Naturwissenschaften", Piper Verlag, München / Zürich 1989

Martin Guntau /Helge Wendt (Hrsg.) : "Naturforschung und Weltbild - Eine Einführung in Philosophische Probleme der modernen Naturwissenschaften", Deutscher Verlag der Wissenschaften, Berlin 1967

Stephen Hawking / Roger Penrose: "Das Wesen von Raum und Zeit", in "Spektrum der Wissenschaften", H. 9/1996, S. 45 ff. 

Gideon Heimann: "Eine genaue Karte des Himmels - Eine Million Galaxien werden aufgenommen", in:  Tagesspiegel, 15. IX. 1997

Robert Henseling: "Welteninseln", Kosmos Franckh'sche Verlagsanstalt, Stuttgart 1931

Jens P. Kaufmann: "Astronomie heute - Rückblick und Ausblick", in: Urania Berlin (Hrsg.): "Wissenschaft             heute für morgen", Festschrift 100 Jahre Urania Berlin, Berlin 1988

Wiktor Nojewitsch Komarow: "Neue unterhaltsame Astronomie", Teubner Verlag, Leipzig / Mir Verlag, Moskau 182, 3. Auflage

Rudolf Krippenhahn: "Licht vom Rande der Welt - Das Universum und sein Anfang", DVA, Stuttgart 1984

Rudolf Krippenhahn: "Das Ende der Sterne", in: Klaus Stadler (Hrsg.): "Lust am Forschen - Ein Lesebuch zu den Naturwissenschaften", Piper Verlag, München / Zürich 1989

Rudolf Krippenhahn: "Hat es den Urknall wirklich gegeben ?", Urania - Veröffentlichungen,

Bd. 6, 1997

P. Werner Lange: „Der Sonne gleich .... – Das Leben des Fernando de Magallanes und die erste

                Weltumseglung“ , Brockhaus Verlag, Leipzig, 1983, 2. Auflage

Reinhardt Lermer: "Grundkurs Astronomie", Bayerischer Schulbuchverlag, München 1989,

2. Aufl.

Mario Rigutti et al. : "Astronomie - Wissen heute auf einen Blick", Neuer Kaiser Verlag,

Klagenfurt 1992

Steven Weinberg: „Der Traum von der Einheit des Universums“, Bertelsmann, Gütersloh 1993

Steven Weinberg: „Die ersten drei Minuten – Der Ursprung des Universums“, dtv, München 1994

Steven Weinberg: „Kosmologische Rätsel – Die Urknalltheorie und das inflationäre Universum“,

 in: Lettre international, Heft 38, Herbst 1997, S. 74 ff. 

 


ad  Abb. Super – Nova Krebsnebel :

 

 

Im Jahre 1054 wurde eine Super - Nova [38] - Explosion im Sternbild des Krebs [39] beobachtet und u.a. von chinesischen und japanischen Astronomen aufgezeichnet.

Bei einer Super - Nova - Explosion wird in wenigen Tagen soviel Energie frei, wie unsere Sonne in mehreren Millionen Jahren freisetzt. Zuvor hatte sich der Wasserstoff des Sterns zuerst in Helium verwandelt, dieser dann in Kohlenstoff und in höhere, schwerere Atomkerne bis hin zu Eisen. Bei einer bestimmten Menge von Eisenatomen bricht die Kernfusion ab, die dichte, gasförmige Eisenkugel im Inneren des Sterns stürzt in sich zusammen, dabei wird in einer Explosion eine riesige Menge Energie frei. Der Rest des Sterns wird zu einem Neutronenstern.

Die auseinanderfliegende Gaswolke der Super - Nova -Explosion von 1054, der sog. Krebsnebel, ist noch heute im Sternbild Krebs zu sehen. Nach heutigen Berechnungen expandiert diese Gaswolke mit einer Geschwindigkeit von ca. 5000 - 10000 km/sec. 

 

Ad Abb.

 

Auch Licht wird Schwerefeld z.B. der Sonne abgelenkt, gekrümmt. 

 


[1] Die altgriechische Großstadt Milet wurde zum Ausgangsort der griechischen Mathematik, Philosophie und Astronomie. Heute ist Milet eine nur von Touristen besuchte Ruinenstätte, nahe der Mündung des Menderes in die Ägäis.


[2] Asebeia (gr. άσέβεια) ≙ „Unfrömmigkeit“ war der Gegensatz zu Eusebeia (gr. εΰσέβεια) ≙ Frömmigkeit. Wichtig ist dabei zu berücksichtigen, dass es sich bei der antiken attischen „Frömmigkeit“ nicht um einen „orthodoxen“ Glauben an inhaltliche, dogmatische Glaubenssätze handelte, sondern eher um eine Orthopraxie, eine Akzeptanz und Teilnahme an den kollektiven staatlichen Ritualen. So war die Religion in der Antike keineswegs Privatsache, eine Trennung von Religion und Staat war unbekannt.    

[3] Zum Teil zählte man in der Antike auch nur zwei Kontinente, Europa und Asien: das damals nur bekannte nördliche Afrika wurde als Teil Asiens betrachtet.

[3a] Erst durch die Verbreitung des künstlichen Lichts (v.a. seit der Nutzung der elektrischen Glühbirne ab ca. 1870) wurde das Licht des Sternenhimmels unscheinbarer: die Tag- und Nacht-Rhythmen verschoben sich, die Hintergrundhelligkeit der modernen Städte verdunkelten den Reiz des nächtlichen Himmelsschauspiels. Astronomen sprechen von einer „Lichtverschmutzung“ in den modernen Großstädten.  Heute muss man sich schon zum Beispiel in die Einsamkeit einer südlichen Steppe oder Wüste zurückziehen können, um noch einen Eindruck von dem eigentlichen Glanz und der Überfülle des Sternenhimmels zu erhalten.

[4] Planeten sind Himmelskörper, die sich auf elliptischen Bahnen um Sonnen bewegen und das Sonnenlicht reflektieren. Das Wort „Planet“ kommt aus dem Griechischen, von „planetos“ = „umherirrend, umherschweifend“. 

 

[4a] Lampsakos (gr. Λαμψάκος) war eine antike griechische Hafenstadt in Mysien an der (asiatischen) Ostküste des Hellespont, der heutigen Dardanellen. Die Stadt war ursprünglich eine Gründung aus Phokaia, wurde berühmt und reich durch den Weinanbau.  Die heute türkische Kleinstadt in der Provinz Çanakkale heißt Lapseki und hat ca. 12000 Einwohner. Von Lapseki aus setzt heute die Fähre nach Gelibolu (Gallipoli) über. 

[5] Es ist charakteristisch, das das angenommene Weltzentrum in der Regel zusammenfällt mit dem Wohnsitz der Wir - Gruppe.

[6] Wahrscheinlich war der „Stern von Bethlehem“ ein besonders enges und helles Zusammentreten (Konjunktion) vom Jupiter und Saturn, wie es nachweislich im Jahre 7 v. Chr. auftrat.

[7] Anaxagoras stammte aus Klazomenai, nahe der heutigen türkischen Großstadt Izmir. 

[8] Kopernikus studierte u.a. in Krakau, Bologna und Padua.

[9] Ein Domherr oder Kanonikus war (und ist) in der katholischen Kirche ein - in der Regel gut bezahltes - Mitglied des Domkapitels einer Kathedralkirche. Das Domkapitel bestand aus den Geistlichen einer Kathedralkirche, die den Bischof berieten und unterstützten. Kopernikus war Domherr am Dom zu Frombork (Frauenburg, in Nordpolen, im früheren Ostpreußen), wo er auch begraben wurde. 

[10] Galilei entdeckte auch den Phasenwechsel der Venus, was auch als ein Beweis der kopernikanischen Lehre angesehen wurde. Darüber hinaus entdeckte Galilei die Sonnenflecke, den Ring des Saturn und die Tatsache, daß die Milchstraße aus unzähligen Einzelsternen besteht. 

[11] Verschiedene mystische Gruppen glaubten schon lange, daß es viele Welten gäbe. In der türkisch - islamischen Mystik heißt es z.B. "18 000 alemin bir tek sahibi" = Es gibt 18 000 Welten, aber nur einen Herrn, Gott. 

[12] Der englische Physiker, Astronom und Mathematiker Isaac Newton (1643 1727) war seit 1703 Präsident der angesehenen Royal Society. 1668 konstruierte er ein Spiegelteleskop. 

[13] In kosmologischer Hinsicht war der Mathematiker, Philosoph, Astronom und Mitglied der Berliner Akademie der Wissenschaften Johann Heinrich Lambert (* 1728 in Mülhausen , + 1777 in Berlin) ein Vorläufer Immanuel Kants.

[14] Schon Galilei hatte 1610 festgestellt, daß sich das helle Band der Milchstraße mit dem Fernrohr in eine Ansammlung unzähliger Sterne verwandelte. 

[15] Es handelte sich um ein damals hochmodernes neunzölliges Fernrohr, das von Joseph Fraunhofer gebaut worden war.

[16] Wilhelm Olbers (1758 - 1840) entdeckte 6 Kometen und berechnete ihre Umlaufbahnen.

[17] Auf dem Teppich von Bayeux und einem Bild des bedeutenden italienischen Malers Giotto wurde schon weit früher der später so benannte Halleysche Komet abgebildet.

[18] Nach Joseph von Fraunhofer sind auch die Fraunhofer - Institute der................   benannt.

[19] Etwa gleichzeitig mit Bessel gelang 1838 Friedrich Wilhelm Struwe (1793 - 1864) in Pulkowo beim heutigen St. Petersburg die Parallaxe der Wega.

[20] Parallaxe (gr. „Abweichung“) nennt man den Winkel zwischen zwei von verschiedenen  Beobachtungsorten zu demselben Punkt gerichteten Geraden, der Winkel also, unter dem die Verbindungslinie der beiden Orte vom beobachteten Punkt aus erscheint. Mithilfe des Winkels, der Winkelfunktionen und der bekannten Entfernung kann man eine unbekannte Entfernung, z.B. zu einem Stern errechnen. Dabei gilt: je kleiner die Parallaxe, desto weiter ist der Stern von der Erde entfernt.

Für Entfernungsberechnungen innerhalb des Planetensystems kann die tägliche Parallaxe benutzt werden, d.h. die Ortsveränderung aufgrund der täglichen Drehung der Erde.

Für alle Entfernungsbestimmungen von Sternen benutzt man die jährliche Parallaxe, d.h. den Erdbahnhalbmesser, die Astronomische Einheit (AE)

[21] Wichtige astronomische Entfernungseinheiten sind:

1 Lichtjahr, d.h. die Entfernung, die ein Lichtstrahl in einem Jahr zurücklegt:   9,46 Billionen km ( = 63 240 AE)

1 Astronomische Einheit, AE,  d.h. der Halbmesser der Erdbahn, ca. 150 Mio. km

1 pc (Parsec, Abkürzung für Parallaxensekunde), d.h. die Entfernung, die einer Parallaxe von einer Bogensekunde (1‘‘) entspricht: 1 pc = 3,2615 Lj = 30,857 Billionen km. Ein Stern hat eine Entfernung von 1 pc, wenn von ihm ausgesehen die halbe (große) Bahn der Erde um die Sonne (die Astronomische Einheit) unter dem Winkel (der Parallaxe) von 1 Bogensekunde erscheint.

Die Entfernung Sonne – Erde beträgt ungefähr 8 Lichtminuten. Der nächste Stern, a Centauri, ist ca. 4,4 Lichtjahre von uns entfernt.

[22] Der bedeutende deutsche Physiker Gustav Robert Kirchhoff (* 1824 in Königsberg, + 1887 in Berlin) erforschte u.a. die Thermodynamik, die Lichtausbreitung und die Elektrizität. 1845 fand er die nach ihm benannten Gesetze über die Verzweigung elektrischer Ströme. Gemeinsam mit Robert Bunsen entwickelte er u.a. die Spektralanalyse.

[23] Der bedeutende deutsche Chemiker Robert Bunsen (* 1811 in Göttingen, + 1899 in Heidelberg) entwickelte zusammen mit G. R. Kirchhoff 1859 die Spektralanalyse. Gemeinsam fanden sie mit dieser Methode die zuvor unbekannten Elemente Cäsium und Rubidium. Außerdem entwickelte Bunsen u.a. die Wasserstrahlpumpe und den nach ihm benannten Bunsenbrenner.

[24]  Hubble arbeitete seit 1919 an dem damals modernsten Observatorium der Welt, dem Mount Wilson - Observatorium. Er wurde auch zum Namensgeber des 1990 ausgesetzten Weltraumteleskops.

[25] Die Hubble - Konstante besagt, daß pro 1 Mio. pc Entfernung die Geschwindigkeit eines Sternensystems um 75 km /sec. zunimmt.

[26] Eine sich entfernende Galaxie gibt Licht ab, das in den roten Bereich des Spektrums verschoben ist (Rotverschiebung). Prinzip der Farbverschiebung, von wem, wann entdeckt ?? Das Licht von sich entfernenden Objekten ist nach rot hin verschoben. Dies entspricht einer alltäglichen Erfahrung: Die Töne des Martinshorns einer schnell fahrenden Feuerwehr erscheinen uns höher, wenn sich das Auto uns nähert, tiefer wenn sich das Fahrzeug entfernt. Der österreichische Physiker Christian Doppler (1803 - 1853) entdeckte 1842 diesen sogenannten Doppler - Effekt.

[27] Wohl als erster dachte der belgische Astronom Georges Abbé Lemaitre ( 1894 – 1966) daran, daß die Expansion des Weltenalls auf die Explosion eines einzigen „Ur-Super-Atoms“ zurückzuführen sein könnte, den später so bezeichneten Urknall. Der Begriff "Urknall" wurde von dem britischen Kosmologen (Sir) Fred Hoyle geprägt. Hoyle selbst vertritt die Auffassung, daß das Universum ohne Anfang ist ("Steady - State - Theorie").

[28] Die kosmische Mikrowellen - Hintergrundstrahlung kann als eine Art Echo des frühen Universums angesehen werden. Sie scheint aus als Richtungen zu uns zu kommen und hat sich seit dem Urknall auf ca. - 270° C, kurz über dem Absoluten Nullpunkt abgekühlt. Deshalb wir sie auch  3-Kelvin -Strahlung genannt.

[29] Im Jahre 1991 betrug die gesamte, jährliche irdische Elektrizitätserzeugung ca. 11 Mrd. KWh.

[30] Hans Albrecht Bethe emigrierte 1933 und ging  in die USA. Dort erhielt er 1967 den Physik - Nobelpreis für seine Forschungen zu den Kernprozessen im Inneren von Sternen.

[31] Die Magellanschen Wolken wurden während der ersten Weltumsegelung durch Fernando Magellan entdeckt. Zuerst beschrieben wurden sie von Antonio Pigafetta (1491 – ca. 1535), dem wichtigsten Chronisten der denkwürdigen Entdeckungsreise. Nach der schwierigen Passage durch die Magellan – Straße und der glücklichen Einfahrt in den Pazifischen Ozean am 28. November 1520 beschrieb Pigafetta zwei Sternhaufen nahe beim südlichen Himmelspol, die seither Magellansche Wolken genannt werden.  Der aus Italien stammende Ritter des Johanniter – Ordens kehrte wohlbehalten nach Europa zurück. Seine Reisebeschreibung trägt den umständlichen Titel „Schiffahrt und Auffindung von Hinterindien nebst den Molukkeninseln, wo die Gewürznelken wachsen. Beschrieben von Antonio Pigafetta aus Vicenza, Ritter von Rhodos; begonnen im Jahre 1519“. Aus unbekannten Gründen wurde die Reisebeschreibung damals nicht gedruckt, er ist in vier handschriftlichen Kopien erhalten geblieben.  

[32] Sollten etwa noch weiter entfernte Galaxien die Lichtgeschwindigkeit erreichen, würde uns ihr Licht nie erreichen, sie wären für uns unsichtbar.

[33] Es gibt eine gewisse Ähnlichkeit zwischen dem Aufbau des menschlichen Gehirns mit seinen Neuronen, Axionen und Dendriten mit dem feststellbaren Aufbau des Universums.

[34] Der erste Direktor des Wissenschaftlichen Instituts für das Weltraumteleskop, Riccardo Giacconi errechnete eine überraschende Tatsache: man hätte insgesamt sieben Weltraumteleskope bauen und in den Weltraum transportieren können, wenn man zum Transport nicht die teure, bemannte Space - shuttle Discovery, sondern unbemannte Raketen verwendet hätte (vgl. Weinberg, 1997, S. 75, a.a.O.). Es stellt sich natürlich die Frage, warum die NASA diese Transportart wählte: sicher waren es jedenfalls keine astronomischen Erwägungen, die zu dieser Entscheidung führten.     

[35] Die Allgemeine Relativitätstheorie ist Einsteins Auffassung, daß die Naturgesetze für alle Beobachter gelten müssen, unabhängig von ihrer Bewegung. Die Gravitation wird als Krümmung einer vierdimensionalen Raumzeit betrachtet.

Die Spezielle Relativitätstheorie hingegen ist die Auffassung Einsteins, dass die Naturgesetze für alle Beobachter gelten müssen, unabhängig von der Geschwindigkeit, mit der sie sich bewegen.

[36] Die unterschiedlichen Gangarten von Uhren in verschiedenen Höhen über der Erde haben unterdessen große praktische Bedeutung für die Navigationssysteme von Flugzeugen, die mit Satellitensignalen gesteuert werden: ohne die Berücksichtigung der unterschiedlichen Gangarten der Uhren käme es leicht zu Fehlern von mehreren Kilometern bei z.B. der Positionsbestimmung. 

[37] Es könnte jedoch auch sein, daß das Plancksche Wirkungsquantum allmählich ansteigen würde. Auch dies könnte die Rotverschiebung erklären: die Galaxien würden sich überhaupt nicht entfernen: das "Zurückweichen der Galaxien" entpuppte sich als Illusion.

[38] "Nova" heißt im Lateinischen "neu", gemeint ist ein "neuer Stern".

[39] Der Krebs gehört zu den Sternbildern des Tierkreises am nördlichen Sternenhimmel. 

Der Andromeda-Nebel - M31  (Abb. aus "Mitteilungen der WF-Sternwarte, H. Sept. - Nov. 2019, Titelseite) 

Abb.: Schwarzes Loch – Quasar – Briefmarke der deutschen Bundespost aus dem Jahre 2019, Teil der Serie „Astrophysik“.