4.1 Notizen zur Astromomie bis 1900

 
Die gezielte Auseinandersetzung der Menschheit mit Sonne, Mond und Sternen geht weit zurück bis in die Steinzeit. Hierfür waren nicht nur okkultistische Zwecke verantwortlich, sondern auch ganz pragmatische, denn die Kenntnis der Jahreszeit die man am Stand der Gestirne ablesen konnte, verhalf den ersten Ackerbauern den wichtigen Zeitpunkt für die Ausbringung der Saat zu bestimmen. Den meisten Hochkulturen gelangen beachtliche Leistungen in der Erstellung von Kalendarien, oder bei der Messung der Tageszeit. Sie kannten die Mondzyklen mit Bezug auf die ihnen zur Verfügung stehenden Mittel sehr genau, konnten Mond- und Sonnenfinsternisse vorhersagen und sie wussten um die Planeten, ohne je durch ein Teleskop gesehen zu haben. Bei all diesen Leistungen ist es verwunderlich, dass es mehr als 10.000 Jahre brauchte, bis die Erde aus ihrer zentralen Rolle entlassen wurde.

Spätestens seit der Zeit des Ptolemäus (140n.Chr) bremsten mindestens 1.400 Jahre lang, am christlichen Glauben orientierte Dogmen, die immer schwerer zu ignorierenden physikalische Erkenntnisse.
 

 

350v.Chr
 
Schon 580-500 vor Christus vermutet der griechische Philosoph Pythagoras, dass die Erde eine Kugel sei. Er kann seine Annahme jedoch nicht beweisen. Erst von Aristoteles 384-322 v.Chr sind Begründungen für diese Annahme übermittelt. Er beobachtet unter anderem, dass bei einem sich entfernenden Schiff, die Aufbauten am längsten zu sehen seien und zudem der Schatten, den die Erde auf den Mond werfe, deutlich gebogen wäre.
 
315v.Chr
 
Der griechische Astronom Herakleides Pontikos legt mit seiner Vermutung, dass zumindest der Mars und die Venus um die Sonne fliegen den Grundstein für ein Weltbild, bei dem die Sonne im Mittelpunkt steht
 
240v.Chr
 
Der Grieche Eratosthenes ermittelt den Umfang der Erde mit 40.000km. Diese verblüffende Rechenleistung ergibt sich aus seiner Kenntnis, dass die Sonne in Syene, dem heutigen Assuan, am längsten Tag des Jahres, mittags keinen Schatten erzeugt. Gleichzeitig steht die Sonne in Alexandria, wo Eratoshenes wohnt, 7° neben dem Zenit. Da ihm die Entfernung nach Assuan bekannt ist, kann er mit Hilfe trigonometrischer Gesetze den recht genauen Wert des Erdumfangs ermitteln. Obwohl sich die Griechen mit der Kugelform der Erde anfreunden können, erscheint ihnen dieser Wert viel zu groß.
 
200v.Chr
 
Die Erde aus dem Mittelpunkt der Himmelsbewegung zu entlassen fällt auch den Griechen schwer. Noch Archimedes lässt zur Veranschaulichung seiner Vorstellungen ein Planetarium bauen, bei dem sich die Planeten zwar um die Sonne drehen, alle zusammen aber drehen sich um die Erde. Dass für dieses Weltbild, den sich ansonsten gleichförmig auf ihren Kreisbahnen bewegenden Planeten kurzzeitig Rückwärtsbewegungen eingebaut werden müssen, stört ihn dabei nicht.
 
 
 
 
 
 
 
140n.Chr
 
1400 Jahre durch kirchliche Dogmen
erzwungener Tiefschlaf

Claudio Ptolemaeus (*~100 - †175)
Der griechische Mathematiker und Astronom Claudio Ptolemaeus der vermutlich in Ptolemais Hermeiou, Ägypten geboren wird, setzt der lebendigen griechischen Sternkunde, durch sein Buch 'Syntaxis' ein Ende. Dieses Buch enthält eine Sammlung des Wissens der Antike. In ihm finden sich die Sternbilder, die auch heute noch benutzt werden. Seine Himmelsmechanik sieht die Erde als Mittelpunkt, um den die Sonne, die Planeten und die Fixsterne kreisen.
Der Grund für die Lähmung die er erzeugt besteht darin, dass er die von ihm postulierten Gesetze so eng mit einem unabänderlichen göttlichen Wirken verbindet, dass jeder Zweifel an seinem Werk, mit einem Zweifel an dem göttlichen Willen, gleichgesetzt werden muss. Durch die Verbreitung seines Buches im arabischen Sprachraum, aus dem heraus es um 1100 auch in den lateinischen Kulturkreis gelangt, blockiert er auch hier, unterstützt und getragen von kirchlichen Dogmen, den wissenschaftlichen Fortschritt bis mindestens ins 17.Jahrhundert.
 
1543
 
Lösung der Erde als Mittelpunkt des Weltbildes

Nikolaus Kopernikus (*1473 - †1543)
Die Widersprüche des ptolemäischen Weltbildes werden erst durch Nikolaus Kopernikus erneut angefochten. Sein Werk, dessen Basis bereits 1508 gefestigt bereitsteht, wird erst nach seinem Tod 1543 herausgegeben. Zu Lebzeiten hat Kopernikus Angst als Ketzer verfolgt zu werden und berichtet nur Freunden von seinen alternativen Gedanken. Sein Werk 'de revolutionibus' findet durch den gerade erfundenen Buchdruck schnelle Verbreitung und löst in den Kreisen der Kirche ein derartiges Entsetzen aus, dass es auf den Index verbotener Bücher gesetzt wird. Dieser Bann wird erst 1882 wieder aufgehoben.

Doch die Dämme sind gebrochen. Kopernikus hat erkannt, dass sich die Erde um sich selber dreht und zusammen mit den Planeten die Sonne umrundet. Dadurch ist es möglich in einem mathematisch durchgängigen Modell die Reihenfolge der Planeten, ihre Entfernungen und ihre Bahnverläufe jederzeit berechenbar zu machen. Zudem erkennt Kopernikus, dass das Weltall sehr viel weitläufiger sein muss, als zu seiner Zeit angenommen wird, denn es gelingt ihm auf der Basis seiner Erdbewegung nicht die Parallaxen von Fixsternen zu ermitteln.
Den Erkenntnissen von Kopernikus können sich nur wenige Astronomen verschließen und ein neues Weltbild, in dem auch andere Himmelserscheinungen eingereiht werden können, entsteht.
 
1572
 
Tycho Brahe (*1546 - †1601)
Der dänische Astronom Tycho Brahe sieht eine mit bloßem Auge beobachtbare Supernova in unserer Milchstraße, im Sternbild Cassiopeia. Sein Bericht über den neuen Stern (Stella Nova), der ein Jahr später wieder verblasst, macht ihn bekannt.

Das Bild unten zeigt, wie weit sich das Gas des explodierten Sterns im Jahr 2000, nach 428 Jahren also, aus dem Zentrum entfernt hat. Man vermutet zwar, dass sich Supernovae alle 30 Jahre in der Milchstraße ereignen, aber von der Erde aus ist nur ein geringer Teil aller Sterne der Milchstraße zu sehen und nur wenige Supernovae scheinen so hell, dass sie mit bloßem Auge wahrgenommen werden können.

Tycho's Supernova Rest 2000:

Brahe der noch keine Teleskope kennt, ist ein herausragender, beobachtender Astronom seiner Zeit, mit dem von ihm entwickelten Mauerquadranten verbessert er die astronomischen Messungen erheblich und auf seine präzise erhobenen Daten greifen die folgenden Generationen von Astronomen zurück. So auch Johannes Kepler, der mit Hilfe von Brahes Daten sein erstes und zweites Planetengesetz formulieren kann.
 
1603

Johann Bayer (*1572 - †1625)
Auch Johann Bayer benutzt die Daten von Tycho Brahe als er 1603, in Augsburg seinen Himmelsatlas Uranometria herausgibt. Dieser zeigt auf 51 Seiten, als erster Katalog sowohl die Sterne der Nord- als auch der Südhalbkugel.
Bayer benutzt hierbei die ptolemäischen Sternbilder, fügt diesen aber weitere hinzu, die noch heute benutzt werden. Zur Bezeichnung der Sterne innerhalb der Sternbildgrenzen benutzt er griechische dann lateinische Buchstaben und setzt dahinter den Namen des Sterbildes, so wie dies bei dem Nachbarstern der Sonne, Alpha Centauri geschieht. Ein Verfahren welches ebenfalls noch heute als Bayer Bezeichnung in vielen Sternkatalogen gepflegt wird.
 
1600
 
Giordano Bruno (*1548 - †1600)
Der italienische Philosoph Giordano Bruno verteidigt das Weltbild von Kopernikus und wird am 17. Februar 1600 in Rom wegen Ketzerei und Magie, öffentlich auf dem Scheiterhaufen verbrannt.
 
 
400 Jahr später, im Jahr 2000 erklärt der päpstliche Kulturrat, dass diese Hinrichtung nunmehr auch aus kirchlicher Sicht als Unrecht zu betrachten sei.
 
1609
 
Hans Lipperhey (*~1570 - †1619)
Hans Lipperhey wird in Wesel geboren und wandert 1594 nach Middelburg in Holland aus, um sich dort als Brillenmacher niederzulassen. Im Jahr 1608 erfindet er ein 'Instrument zum Sehen in der Ferne'. Bereits im folgenden Jahr werden in Paris Lippershey-Teleskope verkauft. Er ist nicht der einzige der die Kunst Teleskope herzustellen beherrscht. Neben ihm beanspruchen Jacob Adriaanszon, genannt Metius aus Alkmaar, sowie Zacharias Janssen, das Fernrohr erfunden zu haben.

Galileo Galilei (*1564 - †1642)
Als der in Pisa geborene italienische Astronom Galileo Galilei von den Lippershey-Teleskopen hört, baut er sich eines mit etwa 30 facher Vergrößerung. Galilei kann damit erstmals die Milchstraße als Sternenband erkennen. Er entdeckt die vier Jupitermonde und damit erstmals Himmelskörper, die nachweislich nicht dem offiziellen, ptolemäischen Weltbild entsprechend, um die Erde kreisen.
Seine Entdeckung bringt die kirchliche Macht gegen ihn auf. Die Kurie verbietet seine Werke und zwingt ihn, seinen Auffassungen abzuschwören. Dieser Schritt treibt zwar einen Keil zwischen die Kirche und die Wissenschaften, kann aber nicht die mit dem Fernrohr eingeleitete neue Beobachtungsqualität und die mit dem kirchlichen Dogma erzwungene Verselbständigung der Wissenschaften allgemein und der Astronomie im Besonderen aufhalten.
 
1618
 
Johannes Kepler (*1571 - †1630)
Der Astronom Johannes Kepler veröffentlicht trotz des Widerstands der katholischen- wie der protestantischen Kirche sein letztes Planetengesetze. Es sind insgesamt drei Stück. Kepler erweitert mit ihnen die 'Kreisbahnen' der Planeten zu Ellipsen und erkennt, dass sich die Planeten in Sonnennähe schneller bewegen als in Sonnenferne.

Er leitet auch als erster Astronom den Schweif von Kometen aus einem Partikelstrom ab, der von der Sonne ausgeht, .. heute wir dieser Strom aus ionisierten Atomen Sonnenwind genannt. Kepler soll erst 1611 ein Fernrohr erhalten haben.
 
1665
 
Giovanni Domenico Cassini (*1625 - †1712)
Der italienisch-französische Astronom Giovanni Domenico Cassini entdeckt die Eigenrotation der Planeten Mars und Jupiter. Er ermittelt 1672 die Entfernung zu den in dieser Zeit bekannten Planeten, findet vier Saturnmonde und die Teilung der Saturnringe.
 
Mit dem heliozentrischen Weltbild von Johannes Kepler und den Gravitationsgesetzen Newtons kann er sich jedoch nicht anfreunden. Der Hypothese seines dänischen Mitarbeiters Ole Rømer, dass die Lichtgeschwindigkeit endlich sein müsse, stimmt er zunächst zu, um sie folgend wieder zu verwerfen.
1675
 
Ole Rømer (*1644 - †1710)
Dem dänischen Astronomen Ole Rømer gelingt es, über die Bedeckung der Jupitermonde erstmals, die Endlichkeit der Lichtgeschwindigkeit zu beweisen.
Aufgrund dieser Vorarbeit berechnet sie Christiaan Huygens im Jahr 1678, mit 213.000km/s. (heutiger Wert 299.792,458km/s)
 
1687
 
Isaak Newton (*1642 jul.Kalender - †1643 gregor.Kalender)
Angeregt durch den Astronomen Edmund Halley, der die Umlaufzeit des nach ihm benannten Kometen berechnet, gelingt es dem englischen Physiker Isaak Newton, über sein Gravitationsgesetz und die von ihm entwickelte Infinitesimalrechnung die Massenanziehungskraft zu bestimmen, die nicht nur die Planeten, sondern jeden beliebigen Himmelkörper auf seiner Bahn hält. Er erklärt damit auch die von Kepler gefundene Geschwindigkeitsänderung auf elliptischen Bahnen. In Bezug auf die Erde weist Newton aufgrund von Pendelversuchen theoretisch nach, dass die Erde an den Polen abgeplattet sein muss. 1668 kommt Newton auch auf die Idee das Licht anstelle mit Glas, durch Spiegel zu bündeln. Das ist die Geburtsstunde des Spiegelteleskops.
 
1718
 
Edmund Halley (*1656 - †1741)
Edmund Halley der schon durch seine Berechnung von Kometenbahnen und Sonnenfinsternissen Aufsehen erregt hat, stellt fest, dass sich auch die als feststehend gedachten 'Fixsterne' bewegen müssen. Halley findet dies nach der Neuvermessung von Sternen heraus, deren Position schon im Altertum gemessen wurde und er kann sogar Abweichungen zu den als sehr zuverlässig geltenden Positionsangaben des dänischen Astronomen Tycho Brahe feststellen.
 
1741
 
Anders Celsius (*1701 - †1744)
Der schwedische Astronom Anders Celsius erkennt, dass Polarlichter das Magnetfeld der Erde stören. Zudem schlägt er zum Zwecke der Temperaturmessung vor, den Bereichs einer Quecksilbersäule zwischen dem Gefrierpunkt und dem Siedepunkt von Wasser bei 760 Torr Luftdruck, in 100 Teile zu zerlegen. Der Unterschied bei dem Thermometer von Celsius zu heutigen Thermometern besteht nur darin, dass seine 100°-Marke dort angebracht war, wo heute die 0°-Marke angeordnet ist.
 
1747
 
James Bradley (*1693 - †1762)
James Bradley, der auf seiner Suche nach den Parallaxen der Fixsterne schon auf die Aberration des Lichtes gestoßen ist, entdeckt die Nutation der Erdachse. Diese überlagert mit einer Periode von 18,6 Jahren eine Taumelbewegung der Erdeachse, die Präzession genannt wird und sich alle 25.850 Jahre wiederholt.
James Bradley kann übrigens die Parallaxe der Fixsterne nicht finden. Er kann nur zeigen, dass diese für den Stern Gamma Draconis kleiner ist als 1 Bogensekunde und damit unter seiner Messgenauigkeit liegt. Das bedeutet, dass der Stern mehr als 30 Mio. km von der Erde entfernt sein muss (heute weiß man, es sind 955 Billionen km = 101 Lichtjahre). Dennoch eröffnen Bradleys Untersuchungen den Astronomen eine Ahnung von den bis dahin ungeahnten Ausmaßen des Weltalls. Eine Erkenntnis, die sich seither in immer wiederkehrenden Perioden neu vollzieht.
 
1771
 
Charles Messier (*1730 - †1817)
Der französische Marineastronom Charles Messier gibt seinen ersten, 45 Objekte umfassenden Katalog nebulöser Himmelsobjekte heraus. 1782 umfasste dieser 107 Objekte. Es werden insgesamt 110.
Messier den die aufgelisteten Nebel eher bei der Suche nach Kometen stören und weniger die Objekte seines Interesses sind, beendet die Suche 1782. Man vermutet, dass dies eine Reaktion auf die Erkenntnis ist, dass die von Herschel benutzten Teleskope den seinen im Vorteil sind. Messiers Nebel, von denen zu dieser Zeit niemand zu sagen weiß was sie darstellen, erregen das Interesse der Astronomie und öffnen damit das Fenster in die Tiefen des Universums
 
1782
 
Friedrich Wilhelm Herschel (*1738 - †1822)
Der in Hannover geborene, und zunächst als Freizeitastronom arbeitende Friedrich Wilhelm Herschel baut sich in Bath, England mehrere, größer werdende Reflektor-Teleskope und setzt die Suche von Charles Messier nach nebelartigen Objekten fort.

Caroline Lucretia Herschel (*1750-†1848)
Unterstützt wird er von seiner Schwester Caroline. Beide erarbeiten bis 1802 den Herschel Katalog mit mehr als 2500 Objekten. Mit seinen für die Zeit einzigartigen Instrumenten kann er sogar einige der Nebel in Einzelsterne auflösen. Er schließt daraus, dass auch die anderen Nebel weit entfernte Sternhaufen sein könnten und mit der Entfernung dann auch größer. Das einige seiner großen Sternhaufen später zu Galaxien anwachsen kann er nicht ahnen.
Berühmt wird Herschel als Entdecker des Planeten Uranus und dessen zwei Monden Titania und Oberon. Auch von den Ringen um Uranus berichtet er bereits 1782. Allerdings geht die Fachwelt seiner Zeit hier von einer Täuschung aus.
 
1814
 
Joseph Fraunhofer (*1787 - †1826)
Der in München geborene deutsche Optiker, Physiker und Fernrohrbauer Joseph Fraunhofer entdeckt 1814 mit dem von ihm gebauten Spektroskop, die nach ihm benannten fraunhoferschen Linien im Sonnenspektrum. Außerdem führte er als erster Experimente zur Beugung von Licht an optischen Gittern durch. Seine Erkenntnisse auf diesen Gebieten nutzt Fraunhofer, um die Brechzahl optischer Gläser mit einer wesentlich gesteigerten Genauigkeit zu messen.
 
1842
 

John Frederick William Herschel (*1792 - †1871)

John Frederick William Herschel ist der Sohn von Friedrich Wilhelm Herschel. Er studierte zunächst Jura um dann die Sternwarte seines Vaters zu übernehmen. Zusammen mit seiner Tante Caroline vollendete er das Werk dessen Werk um es dann seinerseits auf den Südhimmel auszudehnen. Ihm gelingt es, die Magellanschen Wolken in Einzelsterne aufzulösen, womit die ersten Galaxien sichtbar geworden sind, ohne dass es John Herschel ahnt. Interessant ist seine Bekanntschaft mit ..


Charles Babbage ( *1791 - †1871)

.. einem englischen Ökonom, Philosoph, Mathematiker, und Erfinder, der heute als der Urvater des modernen Computers gilt.



Dass John Herschel auch die Fotografie als Vision sah, kann vermutet werden. Zumindest verbessert er die Cyanotypie. Und entdeckt 1842 den fotografischen Prozess zum Belichten von Papierbildern auf der Basis von kolloidalem Gold. Beide Verfahren sind allerdings noch nicht geeignet, um an so etwas wie 'Astrofotografie' zu denken.

 
1844
 
Wilhelm Bessel (*1784 - †1846)
Der deutsche Astronom und Mathematiker Wilhelm Bessel schließt aus der Beobachtung der Sterne Sirius und Prokyon, dass es sich bei diesen um Doppelsterne handeln muss. Man weiß seit Edmund Halley, dass sich Sterne auf einer geradlinigen Bahn bewegen. Aber diese beiden 'schlingern' auf ihrer Bahn. Bessel kann die Begleitsterne mit den Teleskopen seiner Zeit nicht sehen und nimmt so unsichtbare Massen und deren Gravitationswirkung als Grund für die Schlingerbewegung an.
Als Bessels größte Leistung wird jedoch die Bestimmung der Entfernung zum Stern 61 Cygni über eine jährliche Parallaxemessung. angesehen. Seine Entfernung weicht nur 6% von der heute angenommenen Entfernung ab.
 
1845
 
William Parson (*1800 - †1867)
William Parson, der dritte Earl of Rosse auf Birr Castle, Irland berechnet und baut die nächste Generation großer Spiegelteleskope. Sein größtes Instrument besitzt einen Spiegel von 1.83m und einer Brennweite von 16m. Mit diesem Instrument gelingt es ihm, weitere Formen der bis dahin als Nebel bekannten Himmelsobjekte aufzulösen. So erkennt er, dass einige dieser Nebel Spiralstrukturen besitzen. Was er nicht weiß ist, dass er damit der erste Mensch ist, der Spiralgalaxien, also weit entfernte Milchstraßen, sieht.
 
Die Auflösung dieser lichtschwachen Objekte zu Galaxien gelingt erst im 20. Jahrhundert durch die Licht sammelnde Wirkung der Astrofotografie.
 
1861
 
Gustav Robert Kirchhoff (*1824 - †1887)
Gustav Robert Kirchhoff ein in Königsberg geborener deutscher Physiker, der sich im Besondere mit der Erforschung der Elektrizität befasst, und

Robert Wilhelm Eberhard Bunsen (*1811 - †1899)
.. ein in Göttingen geborener deutscher Chemiker. entwickeln zusammen auf der Basis der von Fraunhofer (1814) entdeckten Spektralanalyse ein Verfahren, mit dessen Hilfe chemische Elemente hochspezifisch nachgewiesen werden können. Sie geben damit der Astronomie die Möglichkeit an die Hand, aus der Lichtzerlegung, den Spektren weit entfernter Himmelskörper auf deren chemische Zusammensetzung schließen zu können.
 
1880
 
Henry Draper (*1837- †1882)
Der Amerikaner Henry Draper nimmt 1880 das erste Foto des Orion Nebels auf. Dieses Bild gilt als die erste astrofotografische Aufnahme eines Deep-Sky-Objekts. H.Draper ist Physiologe und Amateurastronom. Auf einer Europareise besucht Draper im Jahr 1857 die Privatsternwarte des Earl of Rosse in Irland auf Birr Castle. Von dem was er hier sieht angeregt, beginnt er ein Jahr später mit dem Bau eines 40cm Spiegelteleskops, das er speziell für die Astrofotografie auslegt. 1872 gelingt ihm als erstem, das Spektrum des Sterns Wega aufzunehmen und 1880 entsteht das folgend gezeigte Bild des Orionnebels. Er verbessert zudem die Nachführmechanik von Teleskopen, so dass Aufnahmen bis zu drei Stunden angefertigt werden können.
 
 
 
 
 
 
1888
 
Johan Ludvig Emil Dreyer (*1852 - †1926)
Der dänische Astronom und Wissenschaftshistoriker Johan Ludvig Emil Dreyer veröffentlicht im Jahr 1888 den New General Catalogue of Nebulae and Cluster of Stars (kurz NGC-Katalog). Dieser enthält u.a. die Objekte, welche in den Katalogen von Charles Messier, Wilhelm und John Herschel sowie William Parson enthalten sind.
1895 und 1908 wird der NGC-Katalog um die beiden Index-Kataloge IC I und IC II erweitert. Der NGC-Katalog umfasst 7840 Objekte des tiefen Universums. Die Indexkataloge erweitern diese um weitere 5386 Objekte. Interessant an diesen Katalogen ist, wie sich ihre Objekte zunehmend in die Tiefen des Universums verlagen, was für die verbessete Technik der Teleskope spricht. Andererseits vermag keines dieser Teleskope die wahre Natur der als Nebel angesprochenen Objekte aufzulösen.
 
 
 

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