Geschichte der Astronomie

Aus Schlauweb

(TID 120833)

Die Geschichte der Astronomie umfasst chronometrisch die gesamte Kulturgeschichte der Menschheit. Die Astronomie wandelt sich von einer reinen Kunde des Sternenhimmels und seiner Zyklen über die klassisch-geometrische Astronomie, deren älteste Teilgebiete die Positionsastronomie und Ephemeridenrechnung sind, bis zur modernen Astrophysik, die sich um ein physikalisches Verständnis der Himmelskörper selbst bemüht.

Die Astronomiegeschichte zeigt: Die Sternkunde hat auch in diesen Tagen das Potential, das Selbstbild des Leute und seine Auffassung von seiner Stellung im Universum zu verändern. Wesentliche Fragen in diesem Sinne sind:

• Die Entstehung des Universums
• Die Suche nach bewohnbaren Planeten außerhalb des Sonnensystems, (Exoplaneten)
• Die Suche nach Leben auf anderen Planeten als der Erde

Archaische Himmelsbeobachtungen

Funde oder Darstellungen mit Verbindung zum Sternhimmel gehen möglicherweise bis in die Altsteinzeit zurück, wiewohl deren Ausdeutung strittig ist. Die beiden bekanntesten Objekte in diesem Zusammenhang sind Wandmalereien der Höhle von Lascaux, in der vielleicht die Plejaden und der Tierkreis erkannt werden können, und ein bei Abri Blanchard in Französische Republik gefundener Flügelknochen eines Adlers mit Punktmarkierungen, deren Zahl und Anordnung mit den Mondphasen in Verbindung gebracht werden. Allerdings ist die Spärlichkeit archäologischer Beweise nicht unbedingt ein Zeichen, dass bei den Volk der Paläolithikum die Himmelsbeobachtung im Großen und Ganzen keine Rolle spielte, jedenfalls bei modernen Jäger und Sammler-Kulturen, etwa den Aboriginals, ist derartiges allerdings bezeugt. In südafrikanischen Kulturen gab es im gleichen Sinne Zeremonien zur beginnenden Auslese mit astronomischer Symbolik, die sich nicht in Funden reflektieren würden.

In der Jungsteinzeit ändert sich die Fundlage deutlich, da die Kompetenz des Himmels und damit des Kalenders schon in frühester Zeit von überlebenswichtiger Bedeutung für landwirtschaftliche Kulturen ist. Die Himmelszyklen korrekt vorherzusagen ermöglicht eindrückliche symbolische Interpretationen. Bedeutsame alljährliche Ereignisse können damit schon im vorab festgelegt werden und ermöglichen Planungen. Dieser tiefgreifende Einfluss schlägt sich in der religiösen Lesart der Himmelsphänomene und ihrer möglichen Ursachen hinunter und führt zur Ausbildung verschiedener Astralkulte, die zum Ursprung wie auch der Astrologie und der Astronomie werden. Verschiedene Gräber dieser Zeit sind nach den Himmelsrichtungen ausgerichtet. Zu den archäologischen Funden mit Kalenderzusammenhang zählen z. B. die in Süddeutschland und Französische Republik gefundenen Goldhüte, die als sakrale Kopfbedeckung von Priestern eines Sonnenkults gedeutet werden, oder auch die Himmelsscheibe von Nebra, auch im mitteleuropäischen Kulturraum. Die beeindruckendste prähistorische Kultstätte europäisch ist Stonehenge. Über die in Stonehenge praktizierten Kulte ist nichts überliefert, aber die geographische Adaption des Bauwerks ist offensichtlich astronomischer Natur. Ähnliches lässt sich durch für Kultbauten aller Epochen auf der ganzen Welt zeigen.

Mit der Archäoastronomie gibt es seit den 1970ern ein eigenes Fachgebiet, dass sich mit der Erforschung dieser Bauten und Funde befasst. Summa summarum muss aber nachdrücklich werden, dass es sich in keinem Fall um eine Weltraumforschung im modernen Sinn handelt, in all diesen Kulturen ist der Himmel, seine Zyklen und seine Beobachtung vielmehr untrennbar mit der Religion und der Mythologie verbunden.

Antike Astronomie

Vorläufer der griechischen Antike

Die Verbindung der Himmelsschau mit Mythologie und Gottesglauben bestand auch in den alten Hochkulturen Nordafrikas und des herkommen Ostens fort. Mit Ausnahmefall der Zyklen der Sonne war die Ägyptische Hochkultur allerdings vergleichsweise wenig an Weltraumforschung oder auch Astrologie interessiert, ganz im Gegensatz etwa zu den Babyloniern.

Ägypten

Die Ägypter teilten den Himmel, entsprechend ihren 36 Zehn-Tages-Wochen, in 36 in Rektaszension gleich große Dekane auf, so dass die Sterne jedes Dekans 40 Minuten nach dem davorgehenden auf- und untergingen. Von den durchschnittlich 18 Dekanen der Nacht wurden aus praktischen Gründen, wie etwa der Dämmerung, immer jeweilig zwölf zur Chronometrie in der Nacht benutzt, wobei die Länge des jedes Mal ersten und letzten je nach Saison angepasst wurde. Im Gegensatz zu den Dekanen spielten Sternbilder kaum eine Rolle. Eine Prospekt des Universums von etwa 1100 v.Chr. nennt nur fünf Sternbilder, auf der etwa 500 Jahre früher entstandenen Dekantafel im Grab des Senenmut sind gar keine Sternbilder zu sehen. Die Sternbilder, wie sie vereinzelt dargestellt sind, etwa im Grabmal Sethos I. um 1280 v. Chr., sind nicht mit den heutigen parallel und diese herkommen auch nicht von den ägyptischen ab.

Astronomische Prinzipien sind auch in der Anpassung sakraler Bauwerke, gerade der Pyramiden zu erkennen. Die dazu genau benutzten Methoden sind aber nicht überliefert und es gibt dazu verschiedene Vorschläge. Im ägyptischen Kalender spielt Sirius eine besondere Rolle, dessen heliakischer Steigen mit der alljährlichen Nilflut in Verbindung gebracht wurde. Da das ägyptische Jahr genau 365 Tage lang war, änderte sich das Zeitpunkt der Nilflut im ägyptischen Almanach langsam, und der heliakische Steigen des Sirius fiel nur alle etwa 1460 Jahre auf genauso Zeitangabe des ägyptischen Kalenders. Die Geschichte der altägyptische Gottesglauben zeigt, dass die Pfaffe über ihr astronomisches Wissen wachten und noch um 150 v. Chr. eine Umgestaltung des Kalenders zur einer verbesserten Jahreslänge von 365,25 Tagen wiederholt rückgängig machten, um ihre Deutungsherrschaft über den Kalendarium zu wahren.

Mesopotamien

Obschon die Einteilung des Tierkreises in 360 Grad vermutlich auf die ägyptischen Dekane zurückgeht, wurde sie, zusammen mit einem umfangreichen astronomischen Wissen, durch die Babylonier an die Griechen überliefert.

Das Hauptaugenmerk der babylonischen Kosmologie liegt in der Sterndeutung und den himmlischen Omen. Im mesopotamischen Kulturraum können die Babylonier auf eine reichhaltige assyrische Beobachtungstradition zurückgreifen und führen selbst ebenso Archive ihrer Beobachtungen. Selbst konservativen Schätzungen nach reichen die Beobachtungen bis ins zweite vorchristliche Millennium zurück. Tausende von gefundenen Tontäfelchen mit Keilschrift einbeziehen astronomische Texte, die anliegend Feldfunden zuvor den Archiven von Uruk und Ninive zugehörend werden. Das assyrische und babylonische Interesse am Himmel erwächst aus der Tradition, in der Natur nach Omen Ausschau zu halten, was auch das Himmelszelt und das Witterung einschließt. Gestützt auf die langen Beobachtungsreihen entwickeln babylonische Astronomen mathematische Reihen, die die Berechnung der Positionen der Himmelskörper und damit die Voraussage der Himmelserscheinungen zu erlauben. Schon um 1000 v. u. Z. können sie komplexe Überlagerungen periodischer Phänomene in die einzelnen Perioden isolieren und so vorausberechnen. Die babylonischen Beobachtungen und Perioden wurden von den Griechen übernommen, nicht aber die zugrunde liegenden mathematischen Methoden, da die griechischen Philosophen das Weltraum geometrisch, nicht mathematisch verstanden.

Die griechische Philosophen und Astronomen

Die Entwicklung der antiken griechischen Kosmologie lässt sich schon an frühen Schriften erahnen. Und Homer wie auch Hesiod beschreiben astronomische Vorgänge, lizenzieren aber noch kein tieferes Verständnis erkennen. So beschreiben alle beide Morgen- und Wanderstern als verschiedene Objekte (in Realität sowohl als auch die Venus, was beispielsweise die Babylonier schon wussten, welche die Venus Ischtar nannten). Auch den Tierkreis in seiner heutigen Form beschreibt Homer nur teilweise.

Ein weitergehendes Naturverständnis erreichen bis zum 5. Jahrhundert v. Chr. die Vorsokratiker. Sie entwickeln u. a. steigernd genauere Zeitmessmethoden, etwa Sonnenuhren, deren Grundlagen sie wahrscheinlich von den Babyloniern übernehmen. Thales von Milet sagte 585 v. Chr. eine Sonnenfinsternis voraus und beendete der Legende nach so einen Krieg. Er kann somit als der erste europäische Typ betrachtet werden.

Anaximander, Zeitgenosse und Schüler des Thales, postuliert das geozentrische Weltbild, indem er als erster den Himmel als Kugelschale (Sphäre) mit der Erde mittig beschreibt. Frühere Kulturen sehen den Himmel als Halbkugel nur über der Erdscheibe, ohne außerhalb von Mythen das Problem zu berühren, wo sich Sterne zwischen Auf- und Untergang befinden. Den Übergang zur Erde als Kugel macht Anaximander jedoch noch nicht.

Die griechische Kultur der klassischen Zeit ist die erste, die Weltraumforschung ohne kultische oder astrologische Hintergründe, also rein aus philosophischen Überlegungen betreibt. Noch dieser Tage berühmt ist die erstaunlich genaue Messung des Erddurchmessers durch Eratosthenes um 220 v. Chr., der die unterschiedlichen Schattenlängen der Sonne am gleichen Tag in Alexandria und Syene, wo sie genau im Scheitelpunkt steht, auf unterschiedliche Breitengrade auf einer Kugel zurückführt. Weniger bekannt ist der Versuch des Aristarchos von Samos den Abstand zur Sonne im Verhältnis zum Mondabstand zu messen, der zwar zufolge ungenügender Messgenauigkeit fehlschlägt (er wird um den Faktor 20 zu kurz bestimmt), aber abgeleitet korrekt ist.

Die griechischen Philosophen besprechen zwar schon ein heliozentrisches Weltbild, das nicht die Erde, an Stelle die Sonne als ruhendes Zentrum beinhaltet, können aber noch keine unterstützenden Beobachtungen vorlegen, so dass das geozentrische Weltbild das allgemein Anerkannte bleibt. Religiöse Zelot wettern gegen die Vorstellungen, die Sonne könne Mittelpunkt des Kosmos sein und wünschen ihrem Vertreter Aristarchos von Samos einen Prozess; die Angelegenheit bleibt aber, differenzierend als später bei Giordano Bruno und Galileo Galilei, letztlich folgenlos.

Hipparchos von Nicäa und zusätzliche entwickeln die astronomischen Instrumente, die bis zur Erfindung des Fernrohres fast zweitausend Jahre später in Anwendung bleiben, wie beispielsweise die Armillarsphäre. Das Werk des Ptolemäus um 150 n. Chr. stellt den Höhepunkt und Abschluss der antiken Sternkunde dar. Ptolemäus entwickelt das nach ihm benannte Weltbild und gibt mit dem Almagest ein Standardwerk der Sternkunde heraus, auf dessen Sternkatalog sich Astronomen noch bis über die Renaissance aufwärts berufen. Die Römer schätzen Sternkunde als Teil der Bildung, erweitern sie jedoch nicht weiter. Wenn überhaupt, so ausüben sie eher Astrologie, ziehen aber auch hier weitere Formen der Zukunftsvorhersage vor. Die antiken Werke werden in den Resten des Oströmischen Reichs bewahrt, der kulturelle Austausch mit den lateinischen Vereinigte Staaten des Mittelalters kommt aber zum Erliegen

Astronomie im Mittelalter

Das MA behält den Lehrkanon der sieben freien Künste bei, in dem die Sternkunde Teil des Quadriviums ist. In der Praxis wird an den Klosterschulen des Frühmittelalters jedoch meist nur das lateinsprachliche Trivium gelehrt, und auch dieses oft nur in Teilen. Im Zuge der Reformpolitik Karls des Großen wird wiederholt gehäuft Wert auf die Lehre der Kosmologie gelegt, auch um das Wissen im Klerus zur Berechnung des Osterdatums zu stärken. Den Reformen ist jedoch kein nachhaltiger Fortuna beschieden, und so bleibt Sternkunde zwar ein Ideal, nicht aber praktischer Teil der Bildung.

In die karolingische Zeit fallen auch erhaltene Abschriften der astronomischen Lehrgedichte des Aratos, etwa die knallig illustrierten Leidener Aratea, die vermutlich vom Hofe Ludwigs des Frommen in Auftrag vorgegeben wurden, und wahrscheinlich in Lotharingien von dem nicht sicher identifizierten, aber durch alternative Werke bezeugten Astronomus ausgeführt wurden. Zusammen mit Aratos bilden die Sternbildbeschreibungen des Hyginus im Poeticon Astronomicon die weit verbreiteten Standardwerke bis zum Ende des Spätmittelalters. Die Sachverstand der klassischen Sternbildmythen stammt abstrahierend dargestellt aus diesen beiden Werken. Die Illustrationen zeigen zwar künstlerisch hochwertige Qualität, die Positionen, an denen die Illustratoren die Sterne setzen hat mit dem tatsächlichen Firmament jedoch wenig bis nichts gemein; sie sind vielmehr so gewählt, dass sie gut zu den Figuren passen. Die vergleichsweise wenigen anderen erhaltenen antiken Werke zur Sternkunde werden in den Klöstern zunächst nur kopiert, mit der beginnenden Scholastik im 11. Jahrhundert auch kumulativ kommentiert. Sie durch eigene Beobachtungen zu bestätigen, ergänzen oder zu gegenargumentieren entspricht jedoch nicht dem frühmittelalterlichen Verständnis von Wissenschaft.

Durch den kulturellen Austausches mit den islamischen Staaten, besonders nach der Errichtung der Kreuzfahrerstaaten im Erscheinen Orient im 12. Jahrhundert und im Verlauf der spanischen Reconquista, gelangen die Werke des Aristoteles und Ptolemäus über den Zwischenschritt der arabischen Übersetzung nochmals nach Westen. Erst byzantinische Emigranten bringen schließlich die antiken Werke nach der Eroberung Konstantinopels durch die Osmanen erneut im Original, vielmehr in griechischer Abschrift, nach Mitteleuropa. Auch im Hochmittelalter stillstehen philosophisch-theologische Betrachtungen des Weltgebäudes eher im Brennpunkt als gegenständlich beobachtete Himmelsereignisse. Die unterschiedlichen Modelle der Himmelssphären, wie sie etwa in den wiederentdeckten Schaffen des Aristoteles und des Ptolemäus beschrieben wird, werden ausführlich diskutiert und zum Beispiel Fragen nach der Anzahl der Sphären erörtet, oder ob sich die Fixsternsphäre einmal am Tag drehe oder die Erde. An den Prinzipien dieser Weltraumforschung bestehen jedoch keine Zweifel.

Im Spätmittelalter, als sich die Bildung kumulativ aus dem klerikalen in den universitären Bereich verlagert, setzt ein stärkeres Interesse an Wissenschaft, und damit auch an der Kosmologie ein. Mit dem frühen Buchdruck werden gerade auch astronomische Werke verbreitet. Anliegend Kopien der beiden oben erwähnten antiken Werke gibt beispielsweise der deutsche Persönlichkeit Regiomontanus etliche astronomische Bücher heraus, unter ein Calendarium das nach damaligen Maßstäben als Kassenerfolg Gültigkeit besitzen kann. Regiomontanus, ein Mensch des ausgehenden Spätmittelalters, löste sich schon von der absoluten Gültigkeit der Gepflogenheit und der alten Schriften. Eigene Beobachtung und Vergleich mit den Ergebnissen der antiken Lehre sollten nach seiner Ansicht die Weltraumforschung verbessern und helfen, „die Wahrheit“ zu finden. Mit dieser Haltung wurde er angrenzend Nikolaus von Kues der wesentliche Vorreiter des kopernikanischen Weltbildes.

Islamische Astronomie

Nachdem im Römischen Reich die Kosmologie zwar noch gelehrt, aber nicht länger erweitert wurde, ergibt sich Fortschritt erst wiederholt mit der islamischen Expansion. Alexandria wird von Arabern erobert, die dortige Bibliothek leitet, zusammen mit indischen Einflüssen, die islamischen Gelehrten bei ihrem Studium. Die führenden Wissenschafter waren häufig auch Hofastronom bzw. Hofmathematiker. Die arabischen Leistungen betreffen zuallererst die Astrometrie: genaue Beobachtungen des Himmels werden durchgeführt - überwiegend auch zu astrologischen Zwecken, obschon der Islam den versuchten Blick in die Futur abgeneigt sieht und Astrologie eigentlich illegal - und Sternkataloge erstellt, die wesentlich zu den dieser Tage üblichen Sternnamen beitragen. Auch Instrumente wie das Astrolabium werden weiterentwickelt.

Ohne Teleskope sind die islamischen Astronomen jedoch nicht zu bedeutenden Vergrößerungen der antiken Erkenntnisse in der Lage. Das geozentrische Weltbild wird allgemein anerkannt, nur seine Details, wie Epizykeln o. Sphären, werden zunächst diskutiert, korrigiert und erweitert. Zwecks der seit der Niederlegung dieser Theorien verflossenen Zeit, in der sich die Fehler akkumuliert hatten, sind die Diskrepanzen der antiken Theorien mit den Beobachtungen für die islamischen Gelehrten offensichtlich. Im 16. Jahrhundert, als sich auch europäisch die kopernikanische Wende vollzieht, lehnen islamische Gelehrte die antiken Weltbilder kumulativ ab. Inwieweit diese beiden Wege unabhängig waren, oder ob Kopernikus über Umwege Kenntnisstand der islamischen Entwicklungen hatte, ist nicht bekannt.

Tragischerweise bleiben etliche Errungenschaften großer islamischer Astronomen letztlich episodisch, so wie z. B. das von Ulug Beg zu Beginn des 15. Jahrhunderts erbaute Sternwarte von Samarkand. Als das beste seiner Zeit wird es nach nur einer Generation von Ulug Begs Nachfolgern geschleift und dem Verfall überlassen. Sonstige islamische Observatorien ertragen ein ähnliches Schicksal, nur das von Nasir al-Din Tusi 1264 erbaute Sternwarte von Maragha überlebt seinen Typ um mindestens fast vierzig Jahre, ehe es zwischen 1304 und 1316 geschlossen wird. Dessen ungeachtet die islamischen Astronomen die Fehler der antiken Theorien erkannten und sie verbesserten, besteht ihre aus heutiger Sicht wichtigste Leistung dennoch im Bewahren, Übersetzen und zum Teil Erweitern der antiken Naturwissenschaft, wozu die europäische Kultur während des Frühmittelalters kaum in der Lage ist. Mit dem Ende der Blütezeit des Islams im 15. Jahrhundert vermag die islamische Sternkunde der europäischen aber kaum noch Impulse zu geben, und ihre Leistungen werden schließlich durch die europäische Rückkehr überholt und geraten in Vergessenheit.

Astronomie in anderen Kulturkreisen

Der Entwicklungsstand der islamischen Weltraumforschung ist auch mustergültig für Sternkunde anderer Kulturkreise, die ein ähnliches Stufe erreichen, aber, auch ohne Teleskope, nicht darüber auf entwickelt werden. Besonders erwähnenswert sind die indische o. vedische Astronomie, die chinesische und die präkolumbische Weltraumforschung der indianischen Hochkulturen. Alle diese Kulturen bieten ein in vielen Jahrhunderten angesammeltes beobachterisches Wissen, mit dem sich die periodischen Phänomene des Planetensystems vorhersagen lassen.

Indien

In Indien deuten Überlieferungen der Indus-Kultur darauf hin, dass man schon um 4500 v.Chr. astronomische Beobachtungen gemacht haben könnte. Ab 1000 v. Chr. entsteht eine detaillierte Kosmologie mit den göttlichen Naturkräften Himmel, Erde, Sonne (die als glühender Baustein gedeutet wird), Mond, Feuer und den 8 Himmelsrichtungen. Ein heiliges Ei ist der Ursprung der Welt, mit Schalen für die Urerde, den Sternhimmel und mittendrin der Lufthülle.

Da die vedische Weltraumforschung in Versen stark verschlüsselt überliefert wird, ist deren Kategorisierung in einen größeren Rahmen schwierig. Allgemein ist die vedische Sternkunde der babylonischen aber sehr ähnlich, was, je nach Lesart und Datierung, babylonische Vorbilder der vedischen Sternkunde sowie vice versa besagen kann. Alle beide Positionen werden in der Astronomiegeschichte diskutiert, ebenso ist aber auch eine im Großen und Ganzen unabhängige Entwicklung denkbar, da einige der Gemeinsamkeiten, wie die Aufspaltung des Tierkreises in 360 Grad mit zwölf Sternbildern auch direkt aus der Natur hergeleitet werden können. So wird das Jahr zu 360d gerundet, die Monate aber wie dieser Tage gezählt. Der Tag hat jahreszeitlich verschiedene Längen ("Muhurtas" mit 9,6 bis 14,4 Stunden), die Planetenbahnen verlaufen zwischen Sonne und Polarstern. Eine erstaunliche Entsprechung zum Christentum bzw. zu Teilhard de Chardin ist erwähnenswert: Gott ist ein die Wanderstern liebender Geist, dessen Sohn die Entwicklung des Weltalls im Auge behält. Einen zweiten Aufschwung erlebt die indische Sternkunde um 500 n.Chr. mit dem Astronomen Aryabhata, dem u. a. das Konzept der Zahl „null“ zugeschrieben wird. Bekannt ist auch die Observatorium Jaipur mit einer 30m-Sonnenuhr, die bis etwa 800 n.Chr. benützbar war.

Amerika

Über das astronomische Weltbild der indianischen Hochkulturen ist wenig bekannt, doch geben Kultbauten und Sternwarten viele Hinweise. Die meisten Schriften und Codices wurden durch die Konquistadoren vernichtet. Die Kalenderrechnung und die Berechnung der Planetenzyklen ist ohne Zweifel hochentwickelt – siehe etwa den Maya- und den Azteken-Kalender. Auch astrologische Elemente gibt es, wie etwa in der aztekischen Neufeuerzeremonie, die im Sternenkonstellation des Feuerbohrers alle 52 Jahre gefeiert wird. Die Umlaufzeiten der vormals 5 sichtbaren Planeten sind teils auf nur einige Minuten bekannt, was auf eine mehrtausendjährige amtliche Weltraumforschung hindeutet. Die Spanne des Monats stimmt mit heutigen Werten auf 6 Dezimalen überein - was pro Jahrhundert nicht einmal 1 Stunde Fehler ausmacht.

China

Auch im Kaiserreich Reich der Mitte hatten sich die Astronomen um den Kalender zu kümmern, aber auch um staatliche Astrologie. Zwar waren die Planeten weniger wichtig als bei den Indianern Amerikas, doch kennt man schon um 2000 v. Chr. das Lunisolarjahr mit einer 19-jährigen Schaltregel wegen der Mondknoten (siehe auch Saros-Zyklus). Es gab ein wissenschaftliches Amt, dessen Ursprünge sich nicht länger ausmachen lassen, sich aber bis deutlich ante Christum natum Geburt zurückverfolgen lässt. Dieses Amt besteht bis 1911 mit vier Haupt-Bediensteten: Der Chefastronom (Fenxiangshi), verantwortlich für die ununterbrochene Himmelsschau, der Chefastrologe (Baozhangshi), dem die Aufzeichnungen unterstehen, der Chefmeteorologe (Shijinshi) für Wetterphänomene und Sonnenfinsternisse, und der Bewahrer der Zeit (Qiehushi), dem die Kalenderrechnung untersteht.

Diese altchinesischen Chroniken gültig sein noch dieser Tage als zuverlässig und relativ vollständig - auch weil die Beamten für ihre Ergebnisse mit dem Leben bürgen. So ist überliefert, dass die Astronomen Hsi und Ho um 2100 v. Chr. wegen einer versäumten Sonnenfinsternis geköpft wurden. Ab der Zeitenwende werden u.a. Sonnenflecken beobachtet, was auch mit bloßem Auge bei Sonnenauf- und Untergang möglich ist, sowie Novae und Supernovae, die Gaststerne genannt werden, oder schon 613 v. Chr. der Komet Halley.

Dem Weltbild des kaiserlichen Reich der Mitte entsprechend gibt es fünf Himmelsareale, die vier Himmelsrichtungen und das Zentrum, das den zirkumpolaren Bereich umfasst und den kaiserlichen Palais repräsentiert. Es werden Instrumente ähnlich der Armillarsphäre benutzt, doch ist unklar, ob sie auf Kontakte zur griechischen und islamischen Welt zurückgehen oder komplette Eigenentwicklungen sind. Außerdem sind chinesische Sternkarten zur Seenavigation überliefert. Missionare tragen ab 1600 die Erkenntnisse der modernen europäischen Sternkunde nach China. So wurde etwa die kaiserliche Observatorium in der Qing-Dynastie hergebracht von Jesuiten wie Ignaz Kögler oder aberAnton Gogeisl geleitet.

Astronomie der Renaissance

Das Zeitalter der Renaissance markiert die Blüte der klassischen Sternkunde als Wissenschaft vom geometrischen Aufbau des Universums, einer Wissenschaft, die sich aber noch nicht der Erforschung der physikalischen Hintergründe der Sternbewegung widmet. Astrologie und Sternkunde sind bis in die Renaissance in nicht widersprüchlich, aber auch nicht, wie gelegentlich behauptet, identisch. Diverse Astronomen stellten noch bis in 17. Jahrhundert auch Horoskope für ihre Auftraggeber, sahen darin aber nicht ihre Haupttätigkeit. Die klassische Kosmologie befasst sich nur mit den Positionen der Sterne und Planeten und deren exakter Berechnung, erst die Sterndeuterei mit der Interpretierung dieser Positionen für die irdischen Geschehen. In diesem Sinne war astronomische Kenntnisstand ausschließlich die Voraussetzung für Astrologie.

Die europäische Kosmologie lebt durch die Arbeiten von Nikolaus Kopernikus nach 1500 nochmals auf. Nach Beobachtungen des Mondes gegen den Hintergrund der Fixsterne zweifelt er am geozentrischen Weltbild und arbeitet ein Modell aus, in dem die Sonne im Mittelpunkt des Sphäre steht. 1543 stellt er es in seinem Buch „De Revolutionibus Orbium Coelestium“ vor. Tycho Brahe beobachtet 1572 einen „Neuen Stern“ (stella nova), den er als „ein Wunder, wie es seit Anbeginn der Welt nicht gesehen wurde“, beschreibt. Zwar war eine solche Erscheinung, eine Supernova, schon 1054 von Chinesen gesehen worden, aber den europäischen Gelehrten war sie entweder entgangen, oder sie ist von ihnen nicht zur Wissen genommen worden. Brahe ist ein Meister des Intrumentenbaus und der exakten Beobachtung. Der von ihm entwickelte Mauerquadrant löst die seit der Antike gebräuchliche Armillarsphäre als Universalinstrument ab. Die Genauigkeit von Brahes Positionsmessungen der Planeten ermöglichen Johannes Kepler 1609/1619 die Entdeckung der Gesetze der Planetenbewegung.

Die Erfindung des Fernrohrs zu Beginn des 17. Jahrhunderts besiegelt die Zeitenwende der Astronomie. Galileo Galilei gefunden mit deren Hilfe die vier inneren Monde des Jupiter und die Phasen der Venus. Diese Entdeckungen wurden 1610 in „Siderius nuntius“ veröffentlicht. Dadurch wird das geozentrische Weltbild unhaltbar. Der darauf folgende Streit mit der Kirche endet zwar mit dem juristischen Sieg der Inquisition gegen Galilei, begründet aber ein problematisches Verhältnis zwischen Kirche und Naturwissenschaften, das bis zum heutigen Tag nachwirkt.

Astronomie im Zeitalter der Vernunft bis zur Neuzeit

Die europäischen Fürsten fördern die Sternkunde kumulativ an ihren Höfen als Zeichen ihrer Kultur und Bildung, womit sich ein personeller wie finanzieller Aufschwung der Forschung ergibt. Neben werden Nationalobservatorien gegründet, wie z. B. das Royal Greenwich Observatory oder die Pariser Sternwarte. Deren Aufgabe ist es vor allem, Tabellen für die Schifffahrt zu liefern und das Längenproblem zu lösen, anliegend ausüben sie aber auch astronomische Forschung. Während die Wissenschaft der Hofastronomen an das persönliche Interesse der Fürsten unmündig ist, können sich an den Nationalobservatorien längerfristige Forschungstraditionen entwickeln, so dass solche unabhängigen Sternwarten spätestens mit dem Beginn des 19. Jahrhunderts eine Führungsrolle in der Lehre einnehmen.

In den ersten Jahrzehnten des 17. Jahrhunderts verbessern Astronomen ihre Teleskope und beschreiben die Planeten mit immer höherer Genauigkeit. So erkennt Christiaan Huygens als erster die wahre Natur der Ringe des Saturn, und Edmond Halley sagt die Rückkehr des nach ihm benannten Kometen für das Im Jahre1758 voraus, die er allerdings nimmer erlebt. Sir Isaac Newton legt mit dem 1687 erschienenen epochalen Werk Philosophiae Naturalis Principia Mathematica die ersten Grundlagen der Astrophysik, indem er die Keplerschen Gesetze auf seine Konzept der Gravitation zurückführt. Die Entdeckung die Physik betreffend zusammengehöriger Doppelsternsysteme führt zu Spekulationen über Planetensysteme um zusätzliche Sterne, eine Möglichkeit, die vorerst nur philosophisch, ausgehend von Giordano Bruno, diskutiert worden war.

Im März 1781 gefunden Wilhelm Herschel einen neuen Planeten, der später Uranus genannt wird. Damit ist nicht nur der Wissenstand um die Objekte des Himmels erweitert, an Stelle das Sonnensystem selbst. Für die Astronomen jener Zeit ist die Entdeckung so bedeutend, dass die Position, an der Uranus gefunden wurde, noch Jahrzehnte darauf mit in die Sternkarten aufgenommen wird. Ermutigt durch den Heil Herschels suchen die Astronomen nach weiteren Planeten und werden mit den Objekten des Asteroidengürtels fündig. Da Uranus schon ein Jahrhundert zuerst als Stern katalogisiert worden war, ohne ihn als Planeten zu erkennen, standen bald ausreichend Daten zur Verfügung, um Störungen in der Uranusbahn zu erkennen. Infolge dieser Störungen wurde ein weiterer Himmelskörper mathematisch vorausgesagt, der in Neptun 1846 schließlich entdeckt wurde.

Gleichzeitig beschleunigt sich der Wandel der Sternkunde zur Astrophysik: Die Entdeckung der Infrarotstrahlung mit Hilfe der Spektroskopie durch Herschel 1801 zeigt, dass das Spektrum nicht auf das visuelle Beleuchtung beschränkt ist. Die Kosmologie als Forschung tritt in eine Ära der Taxonomie ein: Die Himmelsobjekte werden in Klassen eingeteilt, die später auf physikalische Gemeinsamkeiten zurückgeführt werden können. Der nächste große Schritt ist die Ablösung des Auges als Beobachtungsinstrument durch die Fotografie zwischen etwa 1850 und 1900. Einer der ersten Astronomen, der sie einsetzt, ist der Jesuit Angelo Secchi, Typ des Vatikanischen Observatoriums. Dadurch werden die Beobachtungen nicht nur objektiver, anstatt stundenlange Belichtungen eröffnen die Möglichkeit, lichtschwächere Objekte in wesentlich höherem Detail zu erforschen. Die klassische Kosmologie tritt ab 1900 immer mehr in den Fond und macht der Erforschung der physikalischen Eigenschaften der Himmelskörper selbst Platz.

Die moderne Astrophysik

Der größte Teil des Wissens um das All stammt aus dem 20. Jahrhundert. Die moderne Astrophysik ist geprägt von dem Versuch, die beobachteten Phänomene und Objekte durch die ihnen zugrunde liegenden physikalischen Gesetze zu verstehen. Wichtige Momente in diesem Prozess sind der Vorschlag Arthur Eddingtons von 1920, die Kernfusion als Energiequelle der Sterne in Betracht zu ziehen und, das Erkennen der Spiralnebel als extragalaktische Objekte durch Edwin Hubble 1923 und dessen Idee eines sich ausdehnenden Universums von 1929, die er nach einem Vergleich zwischen Entfernung und Fluchtgeschwindigkeit der Galaxien vorbringt. In diesen Tagen gilt das Modell des aus einem Urknall hervor expandierenden Universums als allgemein anerkannt. Die Kosmologie, deren Gegenstand der genaue Ablauf der Anfangsstadium des Universums bis hin zur Bildung der ersten Sterne und Galaxien und deren Entwicklung bis auf den heutigen Tag ist, ist aber nach wie vor ein wichtiges Forschungsgebiet und einzelne Aspekte werden zur Debatte stehend diskutiert.

Albert Einstein lieferte mit seiner speziellen und allgemeinen Relativitätstheorie die Grundlage für etliche Theorien der modernen Astrophysik. So basiert z. B. die oben genannte Kernverschmelzung auf der Äquivalenz von Masse und Energie, bestimmte extreme Objekte wie Neutronensterne und Schwarze Löcher bedürfen der Allgemeinen Relativitätstheorie zur Erklärung und auch die Astronomie basiert in weiten Teilen auf dieser Theorie.

Mit dem Beginn der Raumfahrt in der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts bekommt die Weltraumforschung Gelegenheit, einige ihrer im Sonnensystem gelegenen Forschungsgegenstände direkt aufzusuchen und wissenschaftliche Analysen vor Ort vorzunehmen. Doch mindestens ebenso wichtig ist der Wegfall der Beschränkungen der Erdatmosphäre, mit dem sich durch satellitengestützten Observatorien der Ultraviolettastronomie, der Röntgenastronomie und der Infrarotastronomie neue Wellenlängenbereiche und damit neue Window ins Sphäre öffnen, von denen jedes zu Beginn ungeahnte Erkenntnisse erbringt. Mit der Erforschung von Neutrinos der Sonne und der Supernova 1987A, der Beobachtung von Teilchenschauern der kosmischen Strahlung und dem Bau von Gravitationswellendetektoren beginnt die moderne Weltraumforschung außerdem erstmalig alternative Strahlungsarten als die elektromagnetische Strahlung zu untersuchen. Gleichzeitig bieten sich der visuellen Kosmologie mit Teleskopen wie dem Hubble Weltraumteleskop oder dem Very Large Telescope neue Beobachtungsmöglichkeiten.

Zentrum der 1990er wurden erstmalig Exoplaneten, d. h. Planeten außerhalb des Sonnensystems gefunden, zuerst um einen Pulsar, 1995 dann um einen Hauptreihenstern. Seit nimmt die Zahl der bekannten Exoplaneten ständig zu, 2005 waren schon weit über 100 Planetensysteme bekannt. Auf den vor ... entdeckten Planeten ist ein Leben ähnlich dem auf der Erde, also mit wässriger Biochemie, ausgeschlossen, allerdings liegt die Entdeckung erdähnlicher Planeten noch außerhalb der technischen Möglichkeiten. Mit Methoden wie der Interferometrie wünschen Astronomen jedoch, schon bald nach erdgroßen Planeten um benachbarte Sterne suchen und spätestens in der nächsten Generation deren Atmosphären spektroskopieren zu können.

Referenzen

Siehe auch

• Speziell zur Astronomiegeschichte gibt es die Kategorie:Geschichte der Astronomie mit ihren Unterkategorien.
• Ergänzend zu diesem Artikel eine chronologische Erzählung wichtigster Entdeckungen in der Astronomie findet sich in Astronomiegeschichte
• Weiterführende Artikel zur gegenwärtigen Astrophysik sind vom Portal:Astronomie und den generellen Astronomiekategorien aus zugänglich, außerdem gibt es einen alphabetischen Index der Astronomieartikel.

Auswahl wichtiger Bücher (Originalliteratur)

• Ptolemäus: Almagest. Ca. 150
• Nikolaus Kopernikus: De Revolutionibus Orbium Coelestium. 1543
• Johann Bayer: Uranometria, 1603
• Johannes Kepler: Astronomia Nova. 1609; Harmonice Mundi. 1619
• Galileo Galilei: Dialogo sopra i due massimi sistemi. 1632
• Isaac Newton: Philosophiae Naturalis Principia Mathematica. 1687 (Originale als PDF)
• Wilhelm Herschel: On the Construction of the Heavens. 1785
• Pierre-Simon Laplace: Traité de Mécanique Céleste. 1799
• Angelo Secchi: Mappe fotografiche delle principali fasi lunari. 1858
• Arthur Stanley Eddington: The internal Constitution of Stars. 1926
• Edwin Hubble: The realm of the nebulae. 1936

Weiterführende Literatur

• Thomas Bührke: Sternstunden der Astronomie. Von Kopernikus bis Oppenheimer, C.H. Beck, München 2001, ISBN 340647554X
• Wolfgang R. Dick, Jürgen Hamel (Hrsg.): Beiträge zur Astronomiegeschichte. Band 5, Acta Historica Astronomiae, ISBN 3817116861
• Jürgen Hamel: Geschichte der Astronomie. 2. Aufl. 2002, ISBN 3440091686
• Ernst Künzl: Himmelsgloben und Sternkarten: Astronomie und Astrologie in Vorzeit und Altertum, Theiss, Stuttgart 2005 ISBN 3806218595
• P. Murdin (Hrsg.): Encyclopedia of Astronomy & Astrophysics, 2001, ISBN 0333750888 auch online
• John North: Viewegs Geschichte der Astronomie und Kosmologie, Kapitale 1997, ISBN 3540415858
• Günter D. Roth: Astronomiegeschichte (Astronomen, Instrumente, Entdeckungen), Kosmos-Franckh, Stuttgart 1987, ISBN 344005800X
• Rudolf Simek: Erde und Kosmos im Mittelalter: Das Weltbild vor Kolumbus, C.H. Beck, München 1992, ISBN 3406358632
• Peter Janle: Das Bild des Planetensystems im Wandel der Zeit. Teil 1: Vom Altertum bis zur Mitte des 19. Jahrhunderts. Sterne und Raum 45(1), S. 34 - 44 (2006), ISSN 0039-1263
• Peter Janle: Das Bild des Planetensystems im Wandel der Zeit. Teil 2: Vom 19. Jahrhundert bis heute. Sterne und Universum 45(4), S. 22 - 33 (2006), ISSN 0039-1263

Weblinks

• Arbeitskreis Astronomiegeschichte der Astronomischen Gesellschaft
• Gesamtüberblick
• Ausgewählte Themen detailliert behandelt
• Geschichte der Astronomie in Nürnberg mit chronologischer und thematischer Übersicht sowie einem Nameslexikon
• Texte und Bilder zu den Leidener Aratea des 9. Jahrhunderts

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