• vom 17.12.2010, 18:15 Uhr

Kompendium

Update: 18.03.2015, 19:09 Uhr

Sonnenfinsternis

Die ferne große Sonne




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Von Christian Pinter

  • Rund 1800 Jahre vor Nikolaus Kopernikus errechnete bereits der griechische Gelehrte Aristarch, dass sich die Erde um die Sonne drehen muss.

Die Sonne und der Mond scheinen am Himmel ähnlich groß zu sein. Bei einer ringförmigen Sonnenfinsternis bedeckt der kleine Mond die große Sonne fast ganz.

Foto und Grafik : Pinter

Die Sonne und der Mond scheinen am Himmel ähnlich groß zu sein. Bei einer ringförmigen Sonnenfinsternis bedeckt der kleine Mond die große Sonne fast ganz.

Foto und Grafik : Pinter

1980 feierte Griechenland den 2300. Geburtstag seines großen Denkers Aristarch, obwohl niemand weiß, wann genau er das Licht der Welt erblickt hat. Meist setzt man den Geburtstermin rund eine Dekade später an, um das Jahr 310 v. Chr. Die Kindheit verbringt Aristarch, das steht fest, auf Samos, jener Insel, die schon die Philosophen Pythagoras und Epikur hervorgebracht hat. Doch bald zieht es ihn nach Ägypten, das mittlerweile unter griechischem Einfluss steht: Alexander der Große hat dort die Hafenstadt Alexandria gegründet, die rasch zu einer geistigen Metropole heranwächst - vor allem dank des Museions , einem Hort der Forschung und der Studien. Dort lehrte Euklid Mathematik und Geometrie; in der angeschlossenen Bibliothek werden hunderttausende Bücher und Schriftrollen gesammelt.

Kaum erreicht Aristarch Alexandria, beginnt man mit dem Bau des alles überragenden Leuchtturms; er gilt später als eines der sieben Weltwunder. Der junge, wissbegierige Mann aus Samos wandelt offenen Auges durch die Welt, die Schätze der Bibliothek beflügeln seinen Geist.

Information

Christian Pinter schreibt seit 1991 für die "Wiener Zeitung". Sein astronomiegeschichtliches Lesebuch "Helden des Himmels" ist bei Kremayr & Scheriau erschienen.


Damals jagt in der Vorstellung der Wissenschaft noch die ganze Fixsternsphäre, Sonne und Planeten inklusive, tagtäglich um die Erde herum. Und die ruht reglos im Zentrum der kosmischen Drehbühne. Um die tägliche Wiederkehr des Naturschauspiels zu schaffen, darf das Universum allerdings nicht allzu groß sein.

Geometrie im Weltall

Die Kugelgestalt der Erde hat man jedoch schon erkannt: Denn der Mond taucht bei seinen Verfinsterungen stets in einen kreisförmig begrenzten Erdschatten ein. Dieser Schatten reicht aber nicht bis zu den Sternen, sondern läuft im Raum offenbar spitz zu. Daher muss die Lichtquelle, also die Sonne, größer sein als die Erde. Unklar ist, um wie viel.

Aristarch will diese Frage mit Hilfe der euklidischen Geometrie beantworten, die er wohl als erster Gelehrte hinaus ins All trägt. Er lässt seinen Geist weit über die Dächer Alexandrias empor schweben, sieht sich die Himmelskörper abwechselnd aus kosmischer Perspektive und aus irdischem Blickwinkel an. Dabei ersinnt er ein originelles Messverfahren.

Nur im ersten und letzten Viertel wird der Mond, betrachtet man ihn von der Erde aus, von den Sonnenstrahlen exakt im Winkel von 90 Grad getroffen. Erde, Mond und Sonne bilden dann für sehr kurze Zeit ein rechtwinkeliges Dreieck im Raum. Zu einem solchen Termin misst Aristarch jenen Winkel, der Mond und Sonne am irdischen Firmament voneinander trennt. Wäre die Sonne genau doppelt so weit von der Erde entfernt wie der Mond, müsste dieser Winkel 60 Grad umfassen; stünde sie rund zehnmal so fern, 84. Aristarch misst 87 Grad. Winkelfunktionen sind damals noch unbekannt. Doch mit Hilfe der Geometrie löst Aristarch die selbstgestellte Aufgabe und stellt fest: die Sonne ist um den 19-fachen Mondabstand von der Erde entfernt.

Mond- und Sonnenscheibe muten den Betrachter fast gleich groß an, das weiß Aristarch aus den Berichten über totale Sonnenfinsternisse. Doch es gelingt dem Mond nur um Haaresbreite, die Sonne ganz zu verdecken. Daher muss eine um 19 Mal weiter entfernte Sonne im Raum auch 19 Mal größer sein als der Mond. Aus der Dauer von Mondfinsternissen leitet Aristarch den Mond-radius ab und erhält so schließlich den Sonnendurchmesser: Er übertrifft den der Erde ums Sechs- bis Siebenfache. Die Sonne ist damit deutlich größer, als die Philosophen bisher angenommen haben!

Aristarch hält sein Ergebnis um 260 v. Chr. in dem Aufsatz "Über die Größen und Entfernungen der Sonne und des Mondes" fest. Leider ist das seine einzige Schrift, welche die Zeiten überdauert. Um etwas über Aristarchs weitere Schlussfolgerungen zu erfahren, muss man den rund 25 Jahre jüngeren Zeitgenossen Archimedes um Auskunft bitten. Dieser vielseitige Gelehrte ist im Museion von Alexandria mit berühmten Mathematikern zusammengetroffen und hat eine Faszination für große Zahlen entwickelt. Deshalb erwähnt Archimedes in seiner "Sandrechnung" auch gewisse Hypothesen Aristarchs: Denen zufolge ruhe nicht die Erde, sondern die Sonne im Zentrum des Universums - und würde von der Erde auf einer jährlichen Bahn umkreist. Somit drehe sich auch nicht das Universum um uns herum, vielmehr rotiert die Erde um ihre Achse.

Wie Aristarch zu dieser Weltsicht gekommen ist, erfahren wir nicht. Womöglich brachte ihn aber die von ihm berechnete, überraschende Größe der Sonne auf die richtige Spur: die besaß ja etwa den 300-fachen Rauminhalt der Erde. Es mag Aristarch einfach unlogisch vorgekommen sein, eine derart überragende Sonne um die relativ kleine Erde kreisen zu lassen. Jedenfalls erkannte er die Konsequenzen seiner Kosmologie: Versetzt man nämlich die Erde in Fahrt, nähert sie sich im Jahreslauf einmal jenen, dann anderen Teilen der Fixsternsphäre an. Im Lauf des Frühlings wüchse so zum Beispiel das Sternbild Wassermann vor den Augen der Betrachter, während der himmlische Löwe gleichzeitig schrumpfen würde. Solche perspektivischen Wandlungen hat man aber nie beobachtet - ein gewichtiger Einwand gegen die bewegte Erde.

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Copyright © Wiener Zeitung Online 2018
Dokument erstellt am 2010-12-17 16:26:47
Letzte Änderung am 2015-03-18 19:09:02


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