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Astronomie im zweiten Jahrtausend
Nach den strengen Regeln der Kalenderrechnung beginnt das 3. Jahrtausend am 1.1 2001. Das alte Jahrtausend wird somit nur noch wenige Monate dauern. Deshalb möchte ich in diesem Aufsatz auf die wichtigsten astronomischen Entdeckungen des 2. Jahrtausends zurückblicken.
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Bild 1: Die (Wieder-)Entdeckung, des Gedankens, dass die Erde mit anderen Planeten um die Sonne kreist, makiert den beginn der modernen Naturwissenschaft im 16. Jahrhundert. © R. Brodbeck. | |
Zu Beginn des 2. Jahrtausends existierten wenige brauchbare Erkenntnisse über den Aufbau des Weltalls. Astronomen gab es östlich von Europa. Viele Sterne tragen deshalb heute noch arabische Namen. In Europa wurde nicht Erkenntnis gesucht sondern das Weltbild wurde von den Mächtigen der Zeit wie Päpste und Königen diktiert und brutal durchgesetzt. Der Buchdruck und die Reise des Kolumbus brachten etwas Bewegung in die starre Welt. Doch blieben astronomische Wahrheiten, wie das eigentlich auf die alten Griechen zurückgehende heliozentrische Weltbild, das von Copernicus 1543 neu diskutiert wurde, bis und mit 1600 im Verborgenen, da ein öffentliches Bekenntnis gegen eine im Zentrum des Kosmos ruhende Erde ein Ende auf dem Scheiterhaufen bedeutete.
Am Anfang des 17. Jahrhunderts wurde zum ersten Mal das Fernrohr in der Astronomie eingesetzt. Die von Galilei gemachten Beobachtungen, zu denen die Entdeckung der Jupitermonde und die Phasen der Venus gehörten, zusammen mit den Gesetzten der Planetenbewegung von Johannes Kepler, lieferten nun starke Beweise für eine Bewegung der Erde um die Sonne.
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Bild 2:Die Bewegung der Monde des Jupiter inspirierte Galilei. © R. Brodbeck. | |
Über das Weltall jenseits des Sonnensystems wusste man im 18. Jahrhundert kaum Nennenswertes. Erst 1838 mass Friedrich Wilhelm Bessel zum ersten Mal unsere Entfernung zu einem Fixstern. Der von Bessel vermessene Nachbar 61 Cygni ist 700'000-mal weiter von der Erde entfernt als die Sonne oder 35'000-mal weiter weg als der ein halbes Jahrhundert zuvor entdeckte Planet Uranus. Neptun, der noch weiter entfernt als Uranus seine Bahn um die Sonne zieht, wurde mit Hilfe des Newtonschen Schwerkraftgesetzes von Urbain Leverrier vorhergesagt und von Gottfried Galle an der berechneten Position tatsächlich gefunden. Es war ein Triumph der Himmelsmechanik des 19. Jahrhunderts.
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Bild 3: Die schwarzen Linien im Regenbogen (Spektrum) des sichtbaren Lichtes verraten in diesem Beispiel die Anwesenheit von Wasserstoffatomen zwischen der Lichtquelle und dem Beobachter (Simulation). © R. Brodbeck. | ||
Die in der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts von Gustav Robert Kirchhoff und Robert Bunsen entwickelte Spektralanalyse (Untersuchung des Lichts) versetzte die Wissenschaft erstmals in die Lage, die chemische Zusammensetzung ferner Himmelskörper zu bestimmen. Die vielleicht bedeutendste damit gewonnene Erkenntnis war, dass die Fixsterne Sonnen wie die unsere sind.
Obwohl manche Wissenschaftler um 1900 glaubten, jetzt seien alle Gesetzte entdeckt und der Fortschritt werde sich künftig auf rein technische Erfindungen beschränken, hatte das 20. Jahrhundert viel Überraschendes bereit. Albert Einstein mit der Relativitätstheorie und Max Planck mit der Quantenmechanik erweiterten die Physik entscheidend und zeigten, dass unsere Alltagswelt nur ein Spezialfall zwischen Mikrokosmos und Makrokosmos ist.
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Bild 4:Die Galaxie M51 mit Begleiter und einer quer durch das Bild laufenden Spur eines irdischen Satelliten. © R. Brodbeck. | |
Edwin Hubble entdeckte in den 20er Jahren des letzten Jahrhunderts des 2. Jahrtausends, dass die Milchstrasse, die unseren Nachthimmel beherrscht, nur eine von vielen, Millionen von Lichtjahre voneinander entfernten Galaxien ist. Mehr noch, Hubble zeigte, dass das Weltall in ständiger Ausdehnung begriffen ist. Wie wenn die Galaxien auf der Haut eines sich aufblasenden Ballons gezeichnet wären, entfernen sie sich voneinander. Je grösser die Distanz zwischen zwei Galaxien ist, desto schneller nimmt die Distanz zwischen ihnen zu. 1965 wurde von Arno Penzias und Robert W. Wilson die kosmischen Hintergrundstrahlung entdeckt. Dies ist –270 Grad Celsius warme, aus allen Richtungen kommende Strahlung, die von einem heissen und dichten Anfang des Weltraums vor etlichen Milliarden Jahren zeugt. Zusammen mit der schon bekannten dauernden Ausdehnung des Weltalls wurde nun der Urknall bewiesen.
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Bild 4: Astronaut Buzz Aldrin stellt das Berner Sonnensegel auf. (Bild: NASA / NASA History Office and the NASA JSC Media Services Center.). | |
1969 erlebte die zwölf Jahre früher begonnene Raumfahrt Ihren ersten Höhepunkt. Zum ersten Mal betraten Menschen einen fremden Himmelskörper, den Mond (Apollo 11, 1969). Das Bild der Erde vom Mond aus fotografiert zeigte unsere Heimat als kleine Welt mit begrenzten Ressourcen in einer fast grenzenlosen dunklen Leere.
Die letzten Jahre des Jahrtausends sind von einem revolutionären Fortschritt in der Technik geprägt. Wir schicken Roboter zu den Monden und Planeten unserer Sonne und lernen so neue Welten kennen. Immer präzisere Instrumente erlauben uns immer tiefere Einblicke in die Geheimnisse des Kosmos. Als eine der jüngsten wichtigen Ergebnisse der Erforschung des Weltalls mag der 1995 von Michel Mayor und Didier Queloz erbrachten Nachweis von um unserer Sonne ähnliche Sterne kreisender Planeten sein.
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| Bild 2: Dieses Bild des Weltraumteleskops Hubble zeigt Galaxien am Rande des prinzipiell einsehbaren Weltalls. © STSCI | |
Unser Weg im 2. Jahrtausends war wissenschaftlich geprägt vom Verlust der Einmaligkeit unserer Stellung im Weltall. Nach 1600 ersetzte die Sonne die Erde in der Mitte des Weltalls. Danach sollte wenigstens die Sonne in der Mitte der Milchstrasse sein. Doch weder befinden wir uns in der Mitte der Milchstrasse noch ist unsere Sonne irgendwie anders als die übrigen paar 100 Milliarden Sonnen der Milchstrasse. Auch die Milchstrasse selbst ist nichts besonderes unter den 50 bis 100 Milliarden sichtbaren Galaxien. Man hielt es bis vor kurzem zumindest für möglich, dass die Entstehung eines Planetensystems so unwahrscheinlich ist, dass wenigstens deshalb unseres ziemlich einzigartig sei. Doch ist auch dies jüngst widerlegt worden. Die Entdeckung von Staubscheiben um junge Sterne und die Entdeckung von immer mehr Planeten, die um unsere Nachbarsonnen kreisen, sprechen eine deutliche Sprache. So scheint es nur eine Frage der Zeit zu sein, bis im dritten Jahrtausend auch bewiesen wird, dass die Erde nicht die einzige Welt mit Leben ist.
Die Zeit, als man noch für die hier geäusserten Gedanken in der Folterkammer und danach auf dem Scheiterhaufen landete, scheint 500 Jahre entfernt zu sein. Doch denken wir daran, dass die modernen Erkenntnisse der Naturwissenschaften in manchen christlichen Sekten als verwerflich gelten. In den USA ist die politisch mächtige Lobby der Kreationisten dabei, über Schulgesetze die moderne Naturwissenschaft aus dem Unterricht zu verdrängen. Die Expansion des Weltalls, die Lehre von Milliarden Jahren alten Erde und die Evolutionslehre stehen auf dem Index der Kreationisten. Ihr in Kansas bereits durchgesetztes Schulgesetz verpflichtet die Lehrer, astronomische Tatsachen als alternative Theorie einiger Gottloser zu lehren. Es ist zu befürchten, dass weitere Bundesstaaten der USA folgen werden. Ein alarmierender Schritt zurück in die erste Hälfte des 2. Jahrtausends.
Somit ist es noch nicht gesichert, dass wir im dritten Jahrtausend in einer aufgeklärten Welt leben werden. Der Fall Kansas und fundamentalistische Strömungen in anderen Religionen zeigen, dass sich ein aufgeklärtes Weltbild noch nicht definitiv durchgesetzt hat. Deshalb wird die astronomische Öffentlichkeitsarbeit, sei es bei der Sternwartenführung, in der Presse oder via Internet, auch im am 1.1.2001 beginnenden 21. Jahrhundert ein wichtiger Beitrag sein, um Rückschritte wie in Kansas zu verhindern.
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