• vom 06.08.2010, 13:14 Uhr

Kompendium

Update: 06.08.2010, 13:17 Uhr

Wissenschaft

Auf den Spuren von Galileo Galilei




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Von Christian Pinter

  • 400 Jahre nach den ersten Himmelsbeobachtungen des italienischen Mathematikers kann heute jeder mit einem kleinen Fernrohr dessen Entdeckungen nachprüfen - und sich von den Wundern des Nachthimmels bezaubern lassen.

Mit bloßem Auge machte Galilei sechs Sterne in den Plejaden aus. Doch im Fernrohr sah er "mehr als 40 weitere"... Foto: Johannes Schedler

Mit bloßem Auge machte Galilei sechs Sterne in den Plejaden aus. Doch im Fernrohr sah er "mehr als 40 weitere"... Foto: Johannes Schedler

Vor 400 Jahren präsentierte der Mathematikprofessor Galileo Galilei erstmals seine Himmelsbeobachtungen mit dem noch jungen Fernrohr. Sein Buch, der "Sternenbote", geriet zur Sensation, wenngleich viele Gelehrte dem 46-Jährigen misstrauten. Wie seine Forschungsinstrumente aussahen, wissen wir. Zwei der 60 Teleskope haben überdauert und werden im Florentiner Museum für Wissenschaftsgeschichte aufbewahrt. Mit einem freien Objektivdurchmesser von höchstens 38 mm sammelten sie kaum mehr Licht als ein moderner Feldstecher. Und mit einer 30-fachen Maximalvergrößerung unterlagen sie praktisch jedem heutigen Hobby-Fernrohr. Es bedarf daher wenig Aufwands, Galileis Entdeckungen am Nachthimmel selbst nachzuvollziehen. Für ganz wenig Geld bekommt man sogar spezielle Bausätze aus Papier und Plastik, die den Originalen im Aussehen oder in der Leistung möglichst nahe kommen wollen.


Manche Beobachtungen lassen sich schon mit bloßem Auge nachempfinden, ganz ohne optische Hilfsmittel. So erspähen wir abends neben der schmalen, direkt von der Sonne angestrahlten Mondsichel oft auch das eigentlich unbeleuchtete Rund der Mondscheibe; allerdings nur ganz matt. Es ist, als schlummere der alte Mond in den Armen des jungen. Manche Zeitgenossen Galileis dachten, der Mondkörper sei transparent und ließe Sonnenstrahlen hindurchschimmern.

Wiederum andere glaubten, er würde das Licht der Sterne oder der Venus widerspiegeln. Leonardo da Vinci und Keplers einstiger Lehrer Michael Mästlin wussten die richtige Erklärung. Auch Galilei fand sie: Es ist die Erde, die mit dem von ihr ins All zurückgeworfenen Sonnenlicht die stockdunkle Mondnacht aufhellt. Galilei sprach von der "sekundären Helle". Heutige Astronomen nennen das Phänomen "Erdschein".

Die Lichtphasen der Venus vom 1. August 1610 bis 15. Februar 1611 machten klar: Dieser Planet umkreist die Sonne, nicht die Erde. Grafik: Christian Pinter

Die Lichtphasen der Venus vom 1. August 1610 bis 15. Februar 1611 machten klar: Dieser Planet umkreist die Sonne, nicht die Erde. Grafik: Christian Pinter Die Lichtphasen der Venus vom 1. August 1610 bis 15. Februar 1611 machten klar: Dieser Planet umkreist die Sonne, nicht die Erde. Grafik: Christian Pinter

Nach damaliger Auffassung unterschied sich die Erde grundsätzlich von allen anderen Himmelskörpern. Sie ruhte noch unbeweglich im Mittelpunkt des Universums und galt als höchst unvollkommen. Die vermeintlich um sie herum kreisenden Himmelskörper sollten hingegen unvergänglich sein und ideal, da sie aus einem edlen, auf Erden völlig unbekannten Element bestünden.

Kopernikus hatte 1543 zwar mit dieser Vorstellung gebrochen, als er die Erde selbst zu einem Planeten erklärte; doch kaum jemand wollte seiner höchst umstrittenen Kosmologie folgen. Planeten, so wusste Galilei, reflektieren das Sonnenlicht. Wie der Erdschein bewies, schaffte das auch unsere Welt. Daher, so versicherte er, müsse man auch die Erde zu den Planeten zählen - ganz im Sinn des Kopernikus.

Wie Wissenschafter herausfanden, schwankt die Reflexionskraft unseres Planeten. Große Wolkensysteme über dem Atlantik statten den Erdschein mit besonderem Glanz aus: Manchmal ist er kräftig genug, um uns das berühmte "Mondgesicht" erkennen zu lassen, allerdings nur schemenhaft.

Mit seinen Teleskopen sah sich Galilei den Mond näher an. Der galt damals noch als perfekte Kugel mit absolut glatter Oberfläche. Die rasch dahinschreitende Licht-Schatten-Grenze hätte darauf eine makellose Kurve bilden müssen. Doch im Fernrohr sah der Italiener vielmehr eine "ungleichmäßige, unebene und ziemlich ausgebuchtete Linie". Sie zog ganz offensichtlich über unebenes Terrain. Hohe Bergspitzen tauchten schon ins Licht der Morgensonne, tiefe Täler verharrten noch im Dunkel der Mondnacht. Das raue Antlitz des Mondes schien dem der Erde zu ähneln. Es konnte damit keinen grundsätzlichen Wesensunterschied mehr zwischen unserer Heimat und den anderen, vorgeblich "idealen" Himmelskörpern geben. Die irdische Welt entpuppte sich als eine unter mehreren, sie verlor ihre Exklusivität. Kopernikus hätte mit Galileis Befund sicher Freude gehabt.

Schon ein kleines Fernrohr zeigt eine Fülle von Oberflächendetails auf dem Mond, darunter Tausende von Kratern. Für erste Schritte bei der Beobachtung empfehlen sich die Tage rund ums erste Mondviertel. Der extrem niedrige Sonnenstand verzerrt die pechschwarzen Schatten der Berge ins Groteske. In jeder Stunde schiebt sich die Licht-Schatten-Grenze 15 Kilometer weiter vor. Weder Dämmerung noch Morgenröte künden sie an.

Krater um Krater taucht aus der Dunkelheit. Zunächst blitzen isolierte Gipfel am Kraterwall auf wie Diamanten, die alsbald zu leuchtenden Kränzen verschmelzen. Dann tritt der Zentralberg ins Licht, der so typisch für Großkrater ist. Schlussendlich wird auch der ganze Kraterboden mit Sonnenschein geflutet.

Ein Mondquartett

Die schon mit freiem Auge erkennbaren "Mondmeere" zeigen im Fernrohr viel weniger Relief. Wie Galilei aus dem Schattenwurf benachbarter Gebirge schloss, liegen die Ebenen deutlich tiefer. Heute wissen wir, dass vor mehr als drei Milliarden Jahren Magmen aus dem Mondinneren quollen und die tiefsten Becken ausfüllten. Bereits im Fernglas sind die leicht unterschiedlichen Grautöne der Mondmeere erkennbar - ein Hinweis auf die variierende chemische Zusammensetzung der Laven. Und selbst innerhalb des selben Meeres machen wir Schattierungen aus: Offenbar trat dort das Magma nicht in einem Schwung, sondern in zeitlich getrennten Episoden an die Oberfläche.

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Dokument erstellt am 2010-08-06 13:14:11
Letzte Änderung am 2010-08-06 13:17:00

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