Weihnachten ist zwar schon vorbei, aber die sogenannten heiligen drei Könige kommen ja erst noch. In diesem Vortrag erklärt der Astronom Prof. Dieter B. Herrmann, was aus astronomischer Sicht von dem Stern zu Bethlehem zu halten ist. Man kann über die biblische Weihnachtsgeschichte ja denken, was man will, doch der Weihnachtsstern ist einfach ein hübsches Rätsel, das zum Beispiel auch Johannes Kepler in seinen Bann gezogen hat. Der Vortrag ist daher auch sehr sehenswert, weil er nebenbei ein paar grundlegende Dinge aus der Astronomie vermittelt.
Kleiner Hinweis: Die einzelnen Folgen des Vortrags sind hier als Player eingebettet, das heißt, Ihr müsst nur einmal das Video starten und die einzelnen Folgen laufen dann durch.
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Der Mechanismus von Antikythera
Man stelle sich vor, nicht Carl Benz sondern Archimedes hätte das Auto erfunden und dieses erste Auto geht den Römern beim Transport über das Mittelmeer verloren. Zweitausend Jahre liegt es auf Grund, korrodiert vor sich hin und wird von Sedimenten zusammengebacken. Könnten wir dann heute noch erkennen, dass es sich bei diesem verkrusteten mechanischen Teil einst um ein Auto handelte?
Vor einem ähnlichen Problem stehen die Wissenschaftler beim Mechanismus von Antikythera. Dieses über zweitausend Jahre alte Artefakt wurde zwar schon 1900 gefunden, doch damit anzufangen wussten die Wissenschaftler erst dann etwas, als es ihnen gelang mit zerstörungsfreien Methoden ins Innere zu schauen. In den Siebzigern bediente man sich dafür Röntgenstrahlung, aber erst mit modernen bildgebenden Verfahren gelang es, die ganze Größe zu entdecken, die in diesem rostigen Bronzeklumpen steckt.
In dem Mechanismus steckt vor allem viel Astronomie und Kalenderrechnung: Zum Beispiel Mondphasenanzeige, der Meton-Zyklus und die Sarosperiode. Letztere Periode von 223 synodischen Monaten gibt an, wann auf einer Sonnenfinsternis die nächste folgt, die zu dieser Periode gehört. Gäbe es also zum Beispiel heute eine Sonnenfinsternis, könnten wir nach 223 synodischen Monaten (das sind 18 Jahre und 11,3 Tage) wieder eine Sonnenfinsternis sehen - allerdings wegen dem 1/3-Tag nicht an derselben Stelle, da die Erde ja eine Drittelumdrehung weiter ist. Zudem kann natürlich vorher eine Finsternis aus einer anderen Sarosperiode auftreten. Letztlich dient also die Sarosperiode der Finsternisvorhersage.
Der Meton-Zyklus von 235 synodischen Monaten zeigt, nach wie vielen Jahren sich die Mondphasen wieder mit dem Kalenderdatum (also dem Sonnenlauf) decken. Das heißt, wenn zum Beispiel am 04.03.2011 Neumond ist, ist nach einem Meton-Zyklus wieder an einem 04.03. Neumond, nämlich im Jahre 2030.
Außerdem zeigt der Mechanismus von Kythera an, wann es wieder Zeit für olympischen Spiele wird. Fußball konnten ja die Griechen schon damals nicht ;-)
Ich habe mich mit dem Mechanismus selber noch nicht eingehend beschäftig und will hier vor allem auf das schöne Video von Spektrum der Wissenschaft hinweisen:
Auf der Spektrum-Seite Der Mechanismus von Antikythera stehen noch zwei weitere Videos zum Thema, nämlich über den Versuch, den Mechanismus mit LEGO nachzubauen! Gibt es was, was man mit LEGO nicht machen kann?
Die nature-Redakteurin Jo Marchant hat die neuere Erforschung des Mechanismus von Antikythera als Redakteurin begleitet. Ihr Buch Die Entschlüsselung des Himmels gibt die spannende Geschichte der Entdeckung bis zu den aktuellen Ergebnissen wieder. Das Buch steht auf meiner Liste der noch unbedingt zu lesenden Bücher, denn der von mir sehr geschätzte Hobbyastronom und promovierte Astronomiehistoriker Wolfgang Steinicke hat es euphorisch rezensiert: Die Wundermaschine
Und von wegen Archimedes: Wie in dem Spektrum-Video anklingt könnte der Mechanismus von Antikythera tatsächlich auf Archimedes zurückgehen. Dann würde es mich auch nicht wundern, wenn irgendwo im Mittelmeer ein Archimedes-Auto liegt.
Vor einem ähnlichen Problem stehen die Wissenschaftler beim Mechanismus von Antikythera. Dieses über zweitausend Jahre alte Artefakt wurde zwar schon 1900 gefunden, doch damit anzufangen wussten die Wissenschaftler erst dann etwas, als es ihnen gelang mit zerstörungsfreien Methoden ins Innere zu schauen. In den Siebzigern bediente man sich dafür Röntgenstrahlung, aber erst mit modernen bildgebenden Verfahren gelang es, die ganze Größe zu entdecken, die in diesem rostigen Bronzeklumpen steckt.
In dem Mechanismus steckt vor allem viel Astronomie und Kalenderrechnung: Zum Beispiel Mondphasenanzeige, der Meton-Zyklus und die Sarosperiode. Letztere Periode von 223 synodischen Monaten gibt an, wann auf einer Sonnenfinsternis die nächste folgt, die zu dieser Periode gehört. Gäbe es also zum Beispiel heute eine Sonnenfinsternis, könnten wir nach 223 synodischen Monaten (das sind 18 Jahre und 11,3 Tage) wieder eine Sonnenfinsternis sehen - allerdings wegen dem 1/3-Tag nicht an derselben Stelle, da die Erde ja eine Drittelumdrehung weiter ist. Zudem kann natürlich vorher eine Finsternis aus einer anderen Sarosperiode auftreten. Letztlich dient also die Sarosperiode der Finsternisvorhersage.
Der Meton-Zyklus von 235 synodischen Monaten zeigt, nach wie vielen Jahren sich die Mondphasen wieder mit dem Kalenderdatum (also dem Sonnenlauf) decken. Das heißt, wenn zum Beispiel am 04.03.2011 Neumond ist, ist nach einem Meton-Zyklus wieder an einem 04.03. Neumond, nämlich im Jahre 2030.
Außerdem zeigt der Mechanismus von Kythera an, wann es wieder Zeit für olympischen Spiele wird. Fußball konnten ja die Griechen schon damals nicht ;-)
Ich habe mich mit dem Mechanismus selber noch nicht eingehend beschäftig und will hier vor allem auf das schöne Video von Spektrum der Wissenschaft hinweisen:
Auf der Spektrum-Seite Der Mechanismus von Antikythera stehen noch zwei weitere Videos zum Thema, nämlich über den Versuch, den Mechanismus mit LEGO nachzubauen! Gibt es was, was man mit LEGO nicht machen kann?
Und von wegen Archimedes: Wie in dem Spektrum-Video anklingt könnte der Mechanismus von Antikythera tatsächlich auf Archimedes zurückgehen. Dann würde es mich auch nicht wundern, wenn irgendwo im Mittelmeer ein Archimedes-Auto liegt.
Goldene Nase und geplatzte Blase
Der dänische Astronom Tycho Brahe (1546-1601) war eine schillernde Gestalt. Seine Nase verlor er als Student in einem Duell, angeblich im Kampf um die Frage, wer der bessere Mathematiker sei. Fortan trug er eine goldene Prothese. Sein Tod ist noch kurioser. Bei einem Festbankett drückte ihn die Blase, doch verbat es ihm die Etikette die Festtafel zu verlassen, um sie zu entleeren. In der Folge kam es wohl zu einem Blasenriss, die zu seinem qualvollen Tode führte. Sicher ist man sich da aber nicht, denn in den Neunzigern durchgeführte Haaranalysen an der exhumierten Leiche ergaben einen hohen Quecksilbergehalt. Hatte sich Tycho Brahe mit einem quecksilberhaltigen Medikament selbst vergiftet oder wurde er Opfer seiner alchemistischen Experimente? Ganz mutige Autoren behaupten sogar, sein Schüler Johannes Kepler hätte ihn vergiftet, um endlich an die Daten Tycho Brahes zu kommen: Der Fall Kepler - Mord im Namen der Wissenschaft.
Die Sache mit den Messdaten weißt jedenfalls auf eine gesicherte Erkenntnis hin: Tycho Brahe war der letzte klassische und der erste moderne Astronom zugleich: Der letzte klassische Astronom, weil er Messungen der Gestirnsörter noch mit bloßem Auge vorgenommen hat - die Entwicklung der teleskopischen Astronomie erlebte er nicht mehr. Zugleich war er aber auch der erste Astronom im modernen Sinne, da er die Notwendigkeit besserer Messdaten erkannte und die Gewinnung der Messdaten dem philosophischen Herumspekulieren vorzog. Der Himmel muss erstmal gründlich vermessen werden, dann erst können wir uns anmaßen über den Aufbau der Welt nachzudenken. Zu diesem Zwecke baute er zwei astronomische Forschungseinrichtung auf der dänischen Insel Hven: erst die Uranienborg, dann die Stjerneborg.
Als sich der wohl ziemlich temperamentvolle Tycho Brahe mit dem dänischen Herrscherhaus verkracht hatte, zog es ihn 1599 nach Prag an den Hof des deutschen Kaisers Rudolf II.. Dieser wissenschaftsinteressierte Schöngeist versammelte alle möglichen Denker an seinen heruntergewirtschafteten Hof und so kam es in Prag zur Begegnung von Tycho Brahe und Johannes Kepler. Letzterer konnte aus den Messdaten Brahes ein nun auf Beobachtungen gestütztes Weltsystem gründen. Der bis heute relevante Teil seiner Arbeit ist in den drei Kepler'schen Gesetzen kondensiert, die hoffentlich jedes Schulkind lernt.
Warum ich das alles erzähle? Weil Sixty Symbols ein nettes Video gedreht hat, in dem Physiker die facettenreiche Lebensgeschichte von Tycho Brahe nacherzählen:
Die Sache mit den Messdaten weißt jedenfalls auf eine gesicherte Erkenntnis hin: Tycho Brahe war der letzte klassische und der erste moderne Astronom zugleich: Der letzte klassische Astronom, weil er Messungen der Gestirnsörter noch mit bloßem Auge vorgenommen hat - die Entwicklung der teleskopischen Astronomie erlebte er nicht mehr. Zugleich war er aber auch der erste Astronom im modernen Sinne, da er die Notwendigkeit besserer Messdaten erkannte und die Gewinnung der Messdaten dem philosophischen Herumspekulieren vorzog. Der Himmel muss erstmal gründlich vermessen werden, dann erst können wir uns anmaßen über den Aufbau der Welt nachzudenken. Zu diesem Zwecke baute er zwei astronomische Forschungseinrichtung auf der dänischen Insel Hven: erst die Uranienborg, dann die Stjerneborg.
Als sich der wohl ziemlich temperamentvolle Tycho Brahe mit dem dänischen Herrscherhaus verkracht hatte, zog es ihn 1599 nach Prag an den Hof des deutschen Kaisers Rudolf II.. Dieser wissenschaftsinteressierte Schöngeist versammelte alle möglichen Denker an seinen heruntergewirtschafteten Hof und so kam es in Prag zur Begegnung von Tycho Brahe und Johannes Kepler. Letzterer konnte aus den Messdaten Brahes ein nun auf Beobachtungen gestütztes Weltsystem gründen. Der bis heute relevante Teil seiner Arbeit ist in den drei Kepler'schen Gesetzen kondensiert, die hoffentlich jedes Schulkind lernt.
Warum ich das alles erzähle? Weil Sixty Symbols ein nettes Video gedreht hat, in dem Physiker die facettenreiche Lebensgeschichte von Tycho Brahe nacherzählen:
Wieviel Stunden hat ein Tag?
Ich habe es ja schon getwittert und Florian hat darüber gebloggt: Heute ist astronomischer Frühlingsbeginn, bzw. Tagundnachtgleiche. Zu diesem Anlass wollte ich mal ein Kuriosum loswerden. Wir sagen ja gerne, dass ab heute die Tage wieder länger sind als die Nächte und freuen uns, dass wir Berufstätige nach Feierabend länger Licht haben - oh Biergarten ich komme! Das ist aber reines Glück, wären wir nämlich Ägypter, sehe das ganz anders aus, zumindest bei den alten Ägyptern. Bei denen fing nämlich jedes Tagesdatum mit Sonnenaufgang an und nicht wie bei uns um Mitternacht. Diesem Aufgang folgten zwölf Tagesstunden bis zum Sonnenuntergang und darauf zwölf Nachtsunden. Zwölf helle Tagesstunden also, ganz unabhängig von der Jahreszeit. Somit waren die Tagesstunden im Sommer deutlich länger als im Winter. Wer also seinem Arbeitgeber sagen wir mal acht Stunden Arbeit am Tag schuldete, musste im Sommer mehr arbeiten als im Winter. Für eine Gesellschaft, die auf Tageslicht angewiesen ist und sowieso fast alles im Freien erledigt wird, ist das eigentlich gar nicht blöd.
Wieviel macht das eigentlich aus? Betrachtet man als Beispiel die geographische Breite der Stadt Memphis ergeben sich folgende Werte: Der kürzeste Tag zur Wintersonnenwende ist nach unserer modernen Stundenzählung etwas über 10 Stunden lang. Der längste Sommertag hingegen knapp 14 Stunden. Macht also vier Stunden mehr Maloche - vier Stunden mehr in der Hitze Steinquader für einen Tempel oder ein Königsgrab schleppen, ein klarer Fall für die Gewerkschaften!
Da die Ägypter wohl gute Sichtbedingungen auf den nächtlichen Himmel hatten (haben?), war im alten Ägypten die Zeitmessung filigran an den Sternen orientiert. Dazu hatten die Ägypter ein System aus 36 sogenannten Dekansternen entwickelt. Der heliakische (also in der Morgendämmerung) Aufgang eines bestimmten Dekansterns bestimmte das Datum. In der Nacht beobachteten die Ägypter ausgesuchte Positionen der Dekansterne und leiteten daraus die Uhrzeit ab. Eine echte ägyptische Tabelle, die es erlaubt, aus der Position der Dekansterne auf die Uhrzeit zu schließen zeigt diese Abbildung:
Aufgrund der jährlichen Wanderung der Erde um die Sonne gehen die Sterne jeden Tag etwas früher auf. Dementsprechend wandern die Dekansterne durch die Tabelle zu immer früheren Stunden entlang einer Diagonale, weshalb man auch von einer Diagonalsternuhr spricht. Das klingt kompliziert, schön erklärt findet man es hier. Die Ägypter hatten natürlich auch schon Wasseruhren als Alternative.
Komplizierte Diagonalsternuhren und die Sache mit dem mehr Arbeiten im Sommer sind jedenfalls gleich zwei gute Gründe, kein antiker Ägypter sein zu wollen. Da kann mir Obelix noch so viel von Kleopatras Nase vorschwärmen.
Wieviel macht das eigentlich aus? Betrachtet man als Beispiel die geographische Breite der Stadt Memphis ergeben sich folgende Werte: Der kürzeste Tag zur Wintersonnenwende ist nach unserer modernen Stundenzählung etwas über 10 Stunden lang. Der längste Sommertag hingegen knapp 14 Stunden. Macht also vier Stunden mehr Maloche - vier Stunden mehr in der Hitze Steinquader für einen Tempel oder ein Königsgrab schleppen, ein klarer Fall für die Gewerkschaften!
Da die Ägypter wohl gute Sichtbedingungen auf den nächtlichen Himmel hatten (haben?), war im alten Ägypten die Zeitmessung filigran an den Sternen orientiert. Dazu hatten die Ägypter ein System aus 36 sogenannten Dekansternen entwickelt. Der heliakische (also in der Morgendämmerung) Aufgang eines bestimmten Dekansterns bestimmte das Datum. In der Nacht beobachteten die Ägypter ausgesuchte Positionen der Dekansterne und leiteten daraus die Uhrzeit ab. Eine echte ägyptische Tabelle, die es erlaubt, aus der Position der Dekansterne auf die Uhrzeit zu schließen zeigt diese Abbildung:
Aufgrund der jährlichen Wanderung der Erde um die Sonne gehen die Sterne jeden Tag etwas früher auf. Dementsprechend wandern die Dekansterne durch die Tabelle zu immer früheren Stunden entlang einer Diagonale, weshalb man auch von einer Diagonalsternuhr spricht. Das klingt kompliziert, schön erklärt findet man es hier. Die Ägypter hatten natürlich auch schon Wasseruhren als Alternative.
Komplizierte Diagonalsternuhren und die Sache mit dem mehr Arbeiten im Sommer sind jedenfalls gleich zwei gute Gründe, kein antiker Ägypter sein zu wollen. Da kann mir Obelix noch so viel von Kleopatras Nase vorschwärmen.
Das jeweils bekannte Universum
Martin Waldseemüller ist vielleicht die unbekannteste Berühmtheit meiner Heimatstadt Freiburg im Breisgau. So um 1470 geboren studierte er an der dortigen Universität Mathematik und Geographie und freundete sich mit dem Elsässer Matthias Ringmann an. Mit ihm zusammen zog er ein paar Kilometer westwärts nach Saint-Dié-des-Vosges um dort als Professor unter anderem Kosmologie und Kartografie zu unterrichten. Viel rumgekommen ist er also nicht, doch die geographische Verfasstheit der Welt hat ihn offensichtlich fasziniert. So schrieb er ein Buch über den italienischen Seefahrer Amerigo Vespucci und verfasste zusammen mit Matthias Ringmann ein bedeutendes Werk, das im Stile der damaligen Zeit einen langen Titel hatte: "Die vollständige Kosmografie nach der Überlieferung des Ptolemäus und nach Amerigo Vespucci sowie nach anderen Abbildungen"
Dieses Werk bestand aus einem Globus, einer Weltkarte und einer Beischrift - ein Booklet, wie wir heute sagen würden. Auf dieser Karte wird die neue Welt erstmalig zu Ehren des Seefahrers Amerika genannt. Vermutlich geschah dies aufgrund eines Irrtums. Columbus war zu seiner Lebzeit nicht so berühmt, wie wir das heute glauben würden (schon damals war nur bekannt, wer publiziert). So trägt die neue Welt nicht den Namen seines Entdeckers, sondern den Namen desjenigen, der wohl als erster kapierte, dass es wirklich eine neue Welt ist - und das ist doch auch schön.
Diese nette Geschichte, wie ein Freiburger einen ganzen Kontinent benannte, wollte ich schon immer mal hier erzählen und zwar nicht nur, weil sie nett ist, sondern zum einen, weil ich es faszinierend finde, wie die naheliegende Frage wo auf unserer Welt was ist, im Laufe der Geschichte behandelt wurde. Siehe dazu auch der Literaturtipp: Der mittelalterliche Kosmos.
Zum anderen sind wir aber durchaus in einer ähnlichen Situation wie Martin Waldseemüller. Unser Wissen über den Aufbau der Welt verdanken wir nicht eigener Anschauung und Reisen. Selbst die euphorisch Stern- oder gar Kosmosfahrer genannten Nachfahren Amerigo Vespuccis kommen ja nicht weit. Verkleinert man nämlich die Sonne auf die Größe einer ordentlichen Grapefruit (Maßstab 1:10 Milliarden), befindet sich die Erde in fünfzehn Metern Abstand und hat gerade mal die Größe eines Kügelchens, vergleichbar dem in der Spitze eines Kugelschreibers. Der Mond ist in diesem Maßstab nicht mehr zu sehen, sein Orbit aber mit der Handfläche leicht abzudecken. Diese knapp vier Zentimer sind es, die wir bisher bereist haben, wo hingegen der nächste Stern in diesem Maßstab 4400 Kilometer weit entfernt steht. So viel zum Thema "Astro"nauten.
Dennoch machen wir es wie weiland Martin Waldeemüller und entwerfen eine Karte vom Aufbau des Universums und träumen uns dahin. Diese ganze Vorgeschichte halte ich für notwendig, um das folgende Video würdigen zu können, das einen faszinierenden Flug durch das bekannte Universum zeigt. Wir haben keine Garantie, dass dieses Video ebenfalls mal in einer Videosammlung mit dem Namen "Der mittelalterliche Kosmos" landet und unsere Ururururenkel sich darüber amüsieren. Das verbindet dieses Video mit der Karte von Martin Waldseemüller und Matthias Ringmann, es ist das Beste, was wir derzeit haben. In Anlehung an Waldseemüller könnte man das Video nennen: "Die vollständige Kosmografie nach der Überlieferung der weisen und hochgelehrten Astronomen und tapferen Raumfahrer sowie nach anderen Abbildungen"
Quelle: Wikipedia-Eintrag zu Martin Waldseemüller, lesenswerter SWR-Beitrag: Wie Amerika zu seinem Namen kam
Dieses Werk bestand aus einem Globus, einer Weltkarte und einer Beischrift - ein Booklet, wie wir heute sagen würden. Auf dieser Karte wird die neue Welt erstmalig zu Ehren des Seefahrers Amerika genannt. Vermutlich geschah dies aufgrund eines Irrtums. Columbus war zu seiner Lebzeit nicht so berühmt, wie wir das heute glauben würden (schon damals war nur bekannt, wer publiziert). So trägt die neue Welt nicht den Namen seines Entdeckers, sondern den Namen desjenigen, der wohl als erster kapierte, dass es wirklich eine neue Welt ist - und das ist doch auch schön.
Diese nette Geschichte, wie ein Freiburger einen ganzen Kontinent benannte, wollte ich schon immer mal hier erzählen und zwar nicht nur, weil sie nett ist, sondern zum einen, weil ich es faszinierend finde, wie die naheliegende Frage wo auf unserer Welt was ist, im Laufe der Geschichte behandelt wurde. Siehe dazu auch der Literaturtipp: Der mittelalterliche Kosmos.
Zum anderen sind wir aber durchaus in einer ähnlichen Situation wie Martin Waldseemüller. Unser Wissen über den Aufbau der Welt verdanken wir nicht eigener Anschauung und Reisen. Selbst die euphorisch Stern- oder gar Kosmosfahrer genannten Nachfahren Amerigo Vespuccis kommen ja nicht weit. Verkleinert man nämlich die Sonne auf die Größe einer ordentlichen Grapefruit (Maßstab 1:10 Milliarden), befindet sich die Erde in fünfzehn Metern Abstand und hat gerade mal die Größe eines Kügelchens, vergleichbar dem in der Spitze eines Kugelschreibers. Der Mond ist in diesem Maßstab nicht mehr zu sehen, sein Orbit aber mit der Handfläche leicht abzudecken. Diese knapp vier Zentimer sind es, die wir bisher bereist haben, wo hingegen der nächste Stern in diesem Maßstab 4400 Kilometer weit entfernt steht. So viel zum Thema "Astro"nauten.
Dennoch machen wir es wie weiland Martin Waldeemüller und entwerfen eine Karte vom Aufbau des Universums und träumen uns dahin. Diese ganze Vorgeschichte halte ich für notwendig, um das folgende Video würdigen zu können, das einen faszinierenden Flug durch das bekannte Universum zeigt. Wir haben keine Garantie, dass dieses Video ebenfalls mal in einer Videosammlung mit dem Namen "Der mittelalterliche Kosmos" landet und unsere Ururururenkel sich darüber amüsieren. Das verbindet dieses Video mit der Karte von Martin Waldseemüller und Matthias Ringmann, es ist das Beste, was wir derzeit haben. In Anlehung an Waldseemüller könnte man das Video nennen: "Die vollständige Kosmografie nach der Überlieferung der weisen und hochgelehrten Astronomen und tapferen Raumfahrer sowie nach anderen Abbildungen"
Quelle: Wikipedia-Eintrag zu Martin Waldseemüller, lesenswerter SWR-Beitrag: Wie Amerika zu seinem Namen kam
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