Geisterteilchen


Meine lieben,
Ich glaube, ich habe in den ganzen Jahren noch nie über einen vergebenen Nobelpreis geschrieben. Das überlasse ichmeistens den Medien und oft bin ich mit den Themen nicht vertraut. In diesem Jahr 2026 ging der Nobelpreis für Physik aber an etwas, und an jemanden, wofür ich mich schon seit vielen Jahren interessiere und einiges darüber weiß. Lasst euch überraschen.

manchmal beginnt eine große Entdeckung mit etwas, das eigentlich gar nicht da sein dürfte. Oder besser gesagt: mit etwas, das fehlt.

Stellt Euch vor, Ihr beobachtet einen Vorgang, messt sorgfältig die Energie und stellt fest: Da stimmt etwas nicht. Ein Teil der Energie scheint verschwunden zu sein. Die Messgeräte sind in Ordnung, die Rechnung ist richtig, und trotzdem will die Natur nicht so recht ins Schema passen. Was nun?

  • Messfehler?
  • Eine falsche Theorie?
  • Oder fehlt in unserer Vorstellung schlicht ein Puzzleteil?

Vor einem solchen Rätsel stand der Physiker Wolfgang Pauli vor fast hundert Jahren. Seine Lösung war ziemlich gewagt: Vielleicht gab es da ein Teilchen, das wir noch gar nicht kannten. Eines, das Energie und Impuls davontrug, ohne dass wir es bemerkten.

Dieses Teilchen heißt heute Neutrino. Und es ist ein ganz besonderer Kandidat für unsere Rubrik „Dinge, die da sind, obwohl man sie kaum zu fassen bekommt“.

Der Physik-Nobelpreis des Jahres 2026 bringt uns gerade wieder auf seine Spur. Ausgezeichnet wurde der Physiker Francis Halzen für seine entscheidenden Beiträge zum Neutrinoobservatorium IceCube und zur Entdeckung hochenergetischer Neutrinos kosmischen Ursprungs. Damit wird eine Form der Astronomie gewürdigt, die sich nicht auf das Licht verlässt, sondern auf Teilchen, die uns aus den gewaltigsten Vorgängen im Universum erreichen.

Aber bevor wir zum Südpol reisen, müssen wir uns erst einmal mit einem Teilchen anfreunden, das sich wirklich nicht aufdrängt.

Ein Teilchen aus der Not geboren

Wir schreiben das Jahr 1930. Beim sogenannten Betazerfall zerfällt ein Atomkern. Dabei wird unter anderem ein Elektron ausgesandt. Nun könnte man erwarten, dass dieses Elektron immer eine ganz bestimmte Energie besitzt. Doch die Messungen zeigten etwas anderes: Die Elektronen kamen mit unterschiedlichen Energien daher.

Das war kein bloßes Detail für Erbsenzähler. Die Energie muss bei einem solchen Vorgang erhalten bleiben. Wenn das Elektron weniger Energie mitnimmt, als nach den bisherigen Vorstellungen zu erwarten wäre, dann muss die übrige Energie irgendwo geblieben sein.

Wolfgang Pauli schlug deshalb vor, dass beim Zerfall noch ein weiteres Teilchen entsteht. Es sollte elektrisch neutral sein, nur sehr wenig Masse besitzen und einen Teil der Energie mitnehmen. Auch der Impuls und der Drehimpuls des gesamten Vorgangs sollten so erhalten bleiben.

Pauli hatte damit ein Teilchen vorgeschlagen, das man noch nicht nachweisen konnte. Das war eine kühne Idee. Der italienische Physiker Enrico Fermi gab ihm später den Namen „Neutrino“, sinngemäß ein kleines neutrales Teilchen.

Bis zum experimentellen Nachweis vergingen allerdings noch gut 25 Jahre. 1956 gelang es Clyde Cowan und Frederick Reines, Neutrinos aus der Nähe eines Kernreaktors nachzuweisen. Das Teilchen, das zunächst vor allem eine Erklärung für ein Energieproblem gewesen war, war damit in der Natur angekommen.

Nun sind Neutrinos allerdings keine gewöhnlichen Besucher. Sie tragen keine elektrische Ladung und wechselwirken nur äußerst selten mit Materie. Während Licht an Materie gestreut oder absorbiert werden kann, durchqueren Neutrinos ganze Planeten, ohne auch nur anzuklopfen. Milliarden von ihnen fliegen in jeder Sekunde durch unseren Körper. Wir bemerken davon nichts.

Die Sonne liefert zu wenig

Mit der Entdeckung des Neutrinos war die Geschichte noch lange nicht zu Ende. Im Gegenteil: Bald zeigte sich, dass dieses Teilchen neue Rätsel mitbrachte.

In der Sonne laufen Kernreaktionen ab, bei denen gewaltige Mengen Neutrinos entstehen. Aus unserem Wissen über die Vorgänge im Sonneninneren ließ sich berechnen, wie viele dieser Teilchen auf der Erde ankommen sollten. Doch als der amerikanische Physiker Raymond Davis in den 1960er-Jahren mit seinem Experiment nach ihnen suchte, fand er viel weniger als erwartet.

Sein Detektor befand sich tief unter der Erde in einer Goldmine in South Dakota. Dort stand ein riesiger Tank mit ungefähr
100.000 US-Gallonen – das entspricht rund 379.000 Litern
einer chlorhaltigen Flüssigkeit. Die Idee war, dass ein seltenes Neutrino mit einem Atomkern reagieren und dabei ein radioaktives Argonatom erzeugen konnte. Dieses Argon ließ sich anschließend aufspüren und zählen.

  • Ein eingefangenes Sonnenneutrino konnte aus Chlor-37 ein Atom Argon-37 machen.
  • Argon-37 hat eine Halbwertszeit von ungefähr 35 Tagen. Während die Forschenden auf weitere Neutrinos warteten, zerfielen also bereits einige der mühsam erzeugten Argonatome wieder.
  • Nach einer Sammelphase wurde das Argon mit Helium aus dem Tank gespült, aufkonzentriert und in einem winzigen Zählrohr untersucht. Die Forschenden registrierten die Zerfälle und mussten statistisch zwischen Neutrinosignal und Hintergrund unterscheiden.

Das Experiment war eine Geduldsprobe. Die Forschenden mussten über lange Zeit hinweg nach wenigen Ereignissen suchen. Und das Ergebnis war verblüffend. Es wurden nur etwa ein Drittel der erwarteten Elektron-Neutrinos registriert.

  • Hatte man die Sonne falsch verstanden?
  • War der Detektor unzuverlässig?
  • Oder verhielten sich die Neutrinos unterwegs anders, als man dachte?

Die Antwort war tatsächlich die letzte Möglichkeit. Neutrinos treten in drei Sorten auf, die man Elektron-, Myon- und Tau-Neutrinos nennt.
Neutrinos sind das, was man bei Harry Potter Gestaltwandler nennt.
Sie können sich verwandeln.

Während sie sich durch den Raum bewegen, können sie zwischen ihren drei Sorten wechseln. Dieses Phänomen heißt Neutrinooszillation.

Der Detektor von Davis war vor allem für Elektron-Neutrinos empfindlich. Wenn ein Teil der Teilchen unterwegs in andere Sorten wechselte, konnte das Experiment sie nicht auf dieselbe Weise registrieren. Die fehlenden Neutrinos waren also nicht verschwunden. Sie hatten gewissermaßen ihre Sorte gewechselt.

Diese Erklärung wurde durch weitere Experimente bestätigt. Zugleich ergab sich eine wichtige Konsequenz: Neutrinos müssen Masse besitzen. Das war ein Hinweis darauf, dass das damalige Standardmodell der Teilchenphysik nicht die ganze Geschichte erzählte.

Aus einem scheinbar misslungenen Experiment war eine neue Erkenntnis geworden. Und wieder zeigte sich: Wenn die Natur nicht so antwortet, wie wir es erwarten, kann genau darin der Anfang einer Entdeckung liegen.

ein Eiswürfel am Südpol

Damit sind wir beim aktuellen Nobelpreis und bei Francis Halzen angekommen. Seine große Idee war, das Eis am Südpol als riesigen Neutrinodetektor zu nutzen.

Warum ausgerechnet Eis? Weil Neutrinos so selten mit Materie wechselwirken, braucht man eine gewaltige Menge davon, um eine brauchbare Zahl von Ereignissen zu registrieren. Ein kleiner Tank reicht für bestimmte Experimente, aber für die Suche nach besonders energiereichen Neutrinos aus dem Kosmos darf es gern etwas mehr sein.

IceCube nutzt ungefähr einen Kubikkilometer antarktisches Eis. In tiefen Bohrlöchern wurden Tausende lichtempfindliche Sensoren installiert. Sie bilden ein dreidimensionales Messinstrument, das im Eis nach winzigen Lichtsignalen Ausschau hält.

Natürlich sieht IceCube ein Neutrino nicht einfach vorbeifliegen. Das wäre ja auch zu schön. Erst wenn ein Neutrino doch einmal mit einem Atomkern im Eis wechselwirkt, kann es geladene Teilchen erzeugen. Diese Teilchen bewegen sich mitunter schneller durch das Eis, als sich Licht dort ausbreitet. Dabei entsteht ein schwaches blaues Licht, die sogenannte Tscherenkow-Strahlung.

Die Sensoren registrieren, wann und wo dieses Licht eintrifft. Aus der Verteilung der Lichtsignale können die Forschenden rekonstruieren, in welche Richtung sich das entstandene Teilchen bewegt hat und wie energiereich das Ereignis war. Daraus lässt sich auf das ursprüngliche Neutrino schließen.

Und warum müssen wir dafür so tief ins Eis? Weil die Signale selten sind und störende Einflüsse möglichst gut abgeschirmt werden sollen. Der riesige Detektor braucht eine große Menge klaren und durchsichtigem Eises und eine möglichst ruhige Umgebung. Der Südpol ist dafür ein sehr geeigneter Standort.

Die Arbeit von Halzen und den vielen beteiligten Forschenden und Ingenieuren hat damit eine neue Art von Astronomie möglich gemacht. Hochenergetische Neutrinos können aus extremen kosmischen Umgebungen stammen. Sie verraten uns etwas über Orte, an denen Teilchen auf gewaltige Energien beschleunigt werden – und über Vorgänge, die wir allein mit Licht nicht vollständig verstehen würden, z. B. über die Umgebungen um schwarze Löcher herum, sterbende Sterne oder die Verschmelzung von Neutronensternen.

Übrigens: Einige IceCube-Ereignisse haben in der Fachwelt Namen bekommen, die eher an die Sesamstraße als an ein Teilchenphysiklabor erinnern. „Bert“ und „Ernie“ heißen zwei frühe, besonders bemerkenswerte Ereignisse hochenergetischer Neutrinos. Auch in der Spitzenforschung darf man offenbar gelegentlich ein wenig Kind bleiben.

Klingende Neutrinos

Meine lieben, jetzt haben wir uns eine ganze Weile mit Lichtblitzen im antarktischen Eis beschäftigt. Aber wie wäre es, wenn wir dieses riesige Neutrinoexperiment nicht nur erklären, sondern auch sinnlich erfahrbar machen könnten?

Genau das hat der Künstler Tim Otto Roth aus Oppenau im Schwarzwald versucht. Seine Installation trägt den Namen aiskju:b – eine lautmalerische Schreibweise von „IceCube“, die zugleich ein bisschen nach Eiswürfel klingt.

Roth setzte das Südpol-Experiment mit 444 illuminierten Lautsprechern um. In dieser begehbaren Installation wurden wissenschaftliche Messdaten in Klänge und Farben übersetzt. Die Teilchenspuren, die IceCube im Eis registriert, konnten so auf eine ganz andere Weise erlebt werden. Was im eigentlichen Experiment als zeitliche Folge von Lichtsignalen in Tausenden Sensoren auftaucht, bekam hier eine räumliche und akustische Gestalt.

Der IceCube-Physiker Christian Spiering war von dieser Umsetzung begeistert. Und ich kann gut verstehen, warum. Denn die Kunst versucht hier nicht einfach, ein wissenschaftliches Gerät hübsch nachzubauen. Sie eröffnet einen anderen Zugang zu einem Experiment, dessen eigentlicher Gegenstand sich unseren Sinnen normalerweise entzieht.

Wir sind mal wieder mit dem Ohr am Teleskop

Natürlich hören wir dabei nicht das Neutrino selbst. Die Klänge sind eine künstlerische Übersetzung der Messdaten, keine Geräusche, die das Teilchen im Eis tatsächlich erzeugt. Aber gerade das ist spannend: Aus Daten wird eine Erfahrung, die uns eine Vorstellung davon vermitteln kann, was sonst nur in Diagrammen, Messkurven und wissenschaftlichen Publikationen zugänglich ist.

Vielleicht wäre der Nobelpreis ein schöner Anlass, die Installation nochmal aus dem Eisfach zu holen. Immerhin gibt es eine Projektseite mit sogar Klangbeispielen.
Hier lang.

Die Boten, die vor dem Licht ankamen

Neutrinos können uns nicht nur von weit entfernten Beschleunigern im Kosmos erzählen. Sie sind auch besonders wertvolle Boten, wenn Sterne ihr Leben auf spektakuläre Weise beenden.

Am 23. Februar 1987 wurde eine Supernova in der Großen Magellanschen Wolke beobachtet. Diese kleine Begleitgalaxie unserer Milchstraße liegt ungefähr 160.000 Lichtjahre entfernt. Mehrere Neutrinodetektoren auf der Erde registrierten Teilchen, die mit diesem Ereignis in Verbindung gebracht werden konnten. Insgesamt handelte es sich nur um einige Dutzend nachweisbare Neutrinoereignisse – und doch war das ein Meilenstein.

Die Neutrinos kamen ungefähr drei Stunden vor dem sichtbaren Aufleuchten der Supernova an. Das klingt zunächst so, als hätten sie das Licht überholt. Haben sie aber nicht. Die Erklärung liegt im Inneren des sterbenden Sterns.

Bei einer Kernkollaps-Supernova stürzt der Kern eines massereichen Sterns in sich zusammen. Dabei werden ungeheure Mengen Energie frei, und ein großer Teil davon wird als Neutrinos abgestrahlt. Weil Neutrinos nur selten mit Materie wechselwirken, können sie den dichten Stern relativ rasch verlassen.

Die Lichtquanten haben es deutlich schwerer. Sie werden im Inneren des Sterns immer wieder gestreut und absorbiert und müssen sich ihren Weg durch die äußeren Schichten erst bahnen. Erst wenn die Explosion die Sternhülle genügend aufgelockert hat, wird der Stern auch im sichtbaren Licht auffällig.

Die Neutrinos waren also nicht schneller als das Licht. Sie konnten nur früher aus dem Inneren entkommen.

Man könnte sagen, dass die Neutrinos schon den Brand melden, während die Flammen für uns noch hinter einer dicken Wand verborgen sind.

Was wiegt der Geist

Nach dem Südpol und der Großen Magellanschen Wolke machen wir einen Sprung zurück in die Heimat. Denn auch bei uns am KIT, auf dem Campus Nord, wird dem Neutrino nachgespürt. Hier steht das KATRIN-Experiment, dessen Name für „Karlsruhe Tritium Neutrino Experiment“ steht.

Die Frage, die KATRIN beantworten möchte, ist eine andere als die von IceCube. IceCube nutzt hochenergetische Neutrinos, um extreme Vorgänge im Universum zu untersuchen. KATRIN hingegen will die Masse des Elektron-Antineutrinos bestimmen.

Das klingt zunächst so, als würde man das Neutrino auf eine Waage legen. Doch natürlich funktioniert das nicht. KATRIN untersucht den Betazerfall von Tritium, einem radioaktiven Wasserstoffisotop. Dabei entsteht unter anderem ein Elektron und ein Elektron-Antineutrino.

Die Energie, die bei diesem Zerfall frei wird, verteilt sich auf die beteiligten Teilchen. KATRIN misst die Energie der Elektronen mit außerordentlicher Präzision. Besonders interessant ist das Ende des Elektronen-Energiespektrums: Dort zeigt sich, wie viel Energie dem Elektron im äußersten Grenzfall zur Verfügung steht.

Aus der genauen Form dieses Spektrums lässt sich ableiten, welche Masse das Neutrino haben kann. Es wird also kein einzelnes Neutrino gewogen. Vielmehr vergleicht man die Messdaten mit den theoretischen Erwartungen und prüft, welche Neutrinomassen mit den Beobachtungen vereinbar sind.

Oder etwas frecher gesagt: KATRIN wiegt eine Differenz – genauer gesagt, es sucht nach dem winzigen Einfluss der Neutrinomasse auf die gemessene Energieverteilung. Und das ist eine beachtliche experimentelle Leistung.

Das Herzstück der Anlage ist ein gewaltiges elektrostatisches Spektrometer. Sein Hauptspektrometer ist rund 24 Meter lang und etwa zehn Meter im Durchmesser. Es ist so groß, dass seine Reise nach Karlsruhe zu einer Geschichte für sich wurde.

Gefertigt wurde der riesige Behälter in Deggendorf. Der Transport auf dem Landweg wäre schwierig gewesen, deshalb ging es auf eine lange Schiffsreise: über die Donau und das Schwarze Meer, durch das Mittelmeer, rund um die Iberische Halbinsel und über den Atlantik und die Nordsee. Von dort führte der Weg über den Rhein weiter nach Karlsruhe. Insgesamt waren es rund 8.800 Kilometer – eine Weltreise für ein Messgerät, das am Ende eine winzige Teilchenmasse eingrenzen soll.

Das schmeckt dem Sternenonkel. Für die Suche nach einem der leichtesten Teilchen der Natur braucht man einen der eindrucksvollsten Apparate der Teilchenphysik. Und dann muss man ihn erst einmal heil an seinen Bestimmungsort bringen.

Es gibt noch weitere Detektoren auf der Erde.

  • KM3NeT
    Das ist Dein Unterwasser-Teleskop! Es besteht aus zwei Teilanlagen: ARCA vor Sizilien sucht besonders nach hochenergetischen kosmischen Neutrinos; ORCA vor der französischen Küste untersucht unter anderem Neutrinooszillationen.
  • Super-Kamiokande
    Ein unterirdischer Tank mit 50.000 Tonnen ultrareinem Wasser und rund 13.000 Lichtsensoren. Er beobachtet unter anderem Sonnen-, atmosphärische und Beschleuniger-Neutrinos. Durch Gadolinium im Wasser lassen sich bestimmte Neutrinoreaktionen besser von Störsignalen unterscheiden.

  • SNO+
    Der Nachfolger des berühmten Sudbury Neutrino Observatory. Eine große Kugel mit Flüssigszintillator registriert winzige Lichtsignale. SNO+ untersucht unter anderem Sonnen- und Geo-Neutrinos – also Teilchen, die bei radioaktiven Zerfällen im Erdinneren entstehen.
  • JUNO
    Ein riesiger kugelförmiger Flüssigszintillator-Detektor, der die Eigenschaften und das Verhalten von Neutrinos mit hoher Präzision vermessen soll. JUNO ist besonders auf die Frage ausgerichtet, in welcher Reihenfolge die verschiedenen Neutrinomassen liegen. 2026 begann die neue Anlage, ihre ersten wissenschaftlichen Ergebnisse zu liefern.

Ein unsichtbarer Anfang und eine lange Suche

Meine lieben, wenn wir uns die Geschichte des Neutrinos anschauen, dann lernen wir nicht nur etwas über ein besonders scheues Elementarteilchen. Wir lernen auch etwas darüber, wie Physik funktioniert.

  • Wolfgang Pauli postulierte das Neutrino, bevor es jemand nachweisen konnte.
  • Einstein sagte Gravitationswellen voraus, lange bevor es Messgeräte gab, die winzige Erschütterungen der Raumzeit registrieren konnten.
  • Und das Higgs-Boson blieb jahrzehntelang ein theoretisch vorhergesagtes Teilchen, bis am CERN endlich die passenden Spuren in den Messdaten auftauchten.

Drei Geschichten, drei unterschiedliche physikalische Probleme – und doch eine gemeinsame Erfahrung. Manchmal führt uns die Mathematik an eine Grenze, hinter der wir etwas vermuten, das wir noch gar nicht beobachten können.

Natürlich ist damit nicht alles, was sich jemand ausdenkt, schon Wissenschaft. Eine schöne Idee allein genügt nicht. Sie muss sich an der Natur messen lassen, überprüfbare Vorhersagen liefern und sich im Experiment bewähren. Und manchmal dauert es eben Jahrzehnte, bis wir die technischen Möglichkeiten besitzen, um herauszufinden, ob unsere Rechnungen tatsächlich recht behalten.

Vielleicht ist das eine der schönsten Seiten der Wissenschaft. Wir müssen nicht schon alles sehen können, um eine gute Frage zu stellen. Aber wir müssen bereit sein, lange genug nach einer Antwort zu suchen, und unsere Vorstellungen zu ändern, wenn die Natur uns etwas anderes erzählt.

Eine Kugel, ein Blatt Papier und jede Menge Ärger


Meine lieben,
Heute teile ich mit euch ein Thema, das schon einige Jahre lang auf meiner Liste steht. Endlich ist jetzt eine sehr gute Gelegenheit dazu.
Anfang September 2026 hat die UN-Generalversammlung eine Resolution zur Initiative „Correct the Map“ verabschiedet. Darin geht es unter anderem darum, flächentreue Weltkarten stärker zu fördern und damit ein realistischeres Bild der Größenverhältnisse unserer Kontinente zu vermitteln.
Das ist ein schöner Anlass, sich einmal grundsätzlich mit Landkarten zu beschäftigen. Denn bei genauerem Hinsehen steckt hinter einer scheinbar so einfachen Frage wie „Wie sieht die Welt aus?“ erstaunlich viel Mathematik, Geschichte und Wahrnehmung.

Wenn ich das Wort Weltkarte höre, habe ich zunächst einmal gar keine flache Karte vor meinem inneren Auge. Ich denke an einen Globus. Ich erinnere mich noch, dass wir an der Blindenschule taktile Globen hatten, die auf einem breiten flachen Fuß standen, in welchem das Buch für die Legende des Globus untergebracht war. Auf diesem Fuß klebte eine flache taktile Weltkarte. Ich fand die schon immer seltsam verzerrt und habe sie kaum verstanden.
Aber eigentlich finde ich den Globus auch aus einem ganz anderen Grund sympathischer: Er ist der Erde viel ähnlicher als jede flache Karte.

Unsere Erde ist schließlich keine Scheibe. Sie ist – von kleinen Unregelmäßigkeiten einmal abgesehen – eine Kugel.
Selbst die kleine Unregelmäßigkeit Mount Everest mit seiner Höhe von achteinhalb tausend Kilometer ist verglichen zum Erdradius von ungefähr 6000 Kilometern tatsächlich nicht mehr als ein Pickel…
Und damit beginnt das ganze Problem.
Denn irgendwann kam jemand auf die Idee, diese Kugel auf ein flaches Stück Papier zu bringen.

Das Runde muss aufs Flache

Gerade jetzt, wo langsam die Mandarinen- und Orangenzeit beginnt, kann man sich das Problem immer und immer wieder neu veranschaulichen.
Stell dir vor, du möchtest die Schale einer Orange vollständig auf einem Blatt Papier ausbreiten.
Das funktioniert nicht.
Du kannst die Schale einschneiden, auseinanderziehen, stauchen oder einzelne Stücke anders anordnen. Aber ohne irgendeine Form von Verzerrung bekommst du die gekrümmte Oberfläche nicht auf eine ebene Fläche.
Mit der Erde ist es genauso.
Mathematisch gesagt: Eine Kugeloberfläche lässt sich nicht verzerrungsfrei auf eine Ebene abbilden.
Also muss der Kartograf eine Entscheidung treffen.
Was soll möglichst genau erhalten bleiben?
Die Winkel? Die Flächen? Die Entfernungen? Die Richtungen?

Die Antwort auf diese Frage entscheidet darüber, welche Kartenprojektion man verwendet. Jede Projektion ist mit irgendwelchen Verzerrungen verbunden.

Aber warum wollen wir die Erde überhaupt flach haben, wenn wir doch einen Globus haben können?

Ganz einfach: Ein Globus ist zwar geometrisch eine hervorragende Darstellung der Erde, aber er ist unhandlich. Für Bücher, Schulunterricht, Atlanten, Wandkarten, Navigation und später natürlich auch für Computerbildschirme ist eine ebene Darstellung wesentlich praktischer. Auf einer flachen Karte kann man außerdem die ganze Erde gleichzeitig betrachten und bestimmte Informationen unmittelbar einzeichnen und vergleichen.

Der Preis für diese Bequemlichkeit ist eben die Verzerrung.

Und damit sind wir schon mitten in einer kleinen philosophischen Erkenntnis:
Eine Karte ist niemals die Welt selbst. Sie ist ein Modell der Welt, bei dem bestimmte Eigenschaften erhalten und andere verändert werden.

Die Erde unterm Hut

Wer eine flache Weltkarte benutzt, verwendet meistens eine Karte mit Merkator-Projektion.
Man stelle sich einen riesigen Zylinderhut vor, in welchem unser Globus genau Platz findet.
Der Äquator berührt von innen den Rand des Zylinders, der Nordpol das Dach und der Zylinderrand schließt auf Höhe des Südpols ab.
Die Punkte der Erdoberfläche werden nun auf die Innenwand dieses Zylinders übertragen. Anschließend schneidet man den Zylinder auf und rollt ihn auseinander.
Den runden Deckel des Zylinders brauchen wir für die Projektion nicht.

Aus der Kugel wird eine rechteckige Weltkarte.
Natürlich ist das nur ein Anschauungsmodell. Die mathematische Mercator-Projektion entsteht nicht einfach dadurch, dass man jeden Punkt vom Erdmittelpunkt aus auf einen Zylinder projiziert. Entscheidend ist vielmehr, dass die Darstellung so berechnet wird, dass Winkel erhalten bleiben.
Und das hat einen ganz praktischen Grund.
Die Mercator-Projektion wurde im 16. Jahrhundert unter anderem für die Navigation entwickelt. Eine sogenannte Loxodrome, also eine Linie konstanter Kompassrichtung, wird auf der Mercator-Karte als gerade Linie dargestellt. Für die damalige Seefahrt war das ausgesprochen nützlich.

Der Preis dafür ist allerdings gewaltig.

Je weiter wir uns vom Äquator entfernen, desto stärker werden die Flächen auseinandergezogen.
Und zwar richtig heftig.

Am Äquator fällt das noch nicht besonders auf. In Richtung der Pole wird die Verzerrung immer größer. Theoretisch würde sie an den Polen sogar unendlich groß.

Deshalb findet man die Pole auf einer normalen Mercator-Weltkarte überhaupt nicht mehr als Punkte. Sie liegen gewissermaßen jenseits des Kartenrandes.

Und hier noch was zum Namensgeber:
Der Kartograf hieß eigentlich Gerhard Kremer beziehungsweise latinisiert Gerardus Kremer. „Kremer“ bedeutet im Deutschen bzw. Niederländischen ungefähr Kaufmann/Händler. Ja, der Krämer mit Ä wurde erst später daraus. Und genau daraus machte er seinen lateinischen Gelehrtennamen:
Kremer → Mercator
Gerhard Kremer latinisierte also seinen Namen zu Gerardus Mercator .
Wir kennen derlei Namensänderungen auch von astronomischer Seite her. Der Astronom Johannes Müller machte aus seinem Namen einen lateinischen Gelehrtennamen. Aus seinem Herkunftsort Königsberg wurde Regiomontanus, sinngemäß „der vom Königsberg“.
Erinnert ihr euch noch? Das war der Astronom, dessen genaue Sternenkarten Kolumbus und seinen Mannen auf Jamaika das Leben rettete, weil Kolumbus damit eine Mondfinsternis voraussagen konnte.
Eine Mondfinsternis rettet Leben
Aber das nur am Rande und weil es schön ist.

Grönland und der Präsident

Und damit kommen wir zu Grönland.
Wer eine Mercator-Weltkarte betrachtet, könnte durchaus auf die Idee kommen, dass Grönland ein ziemlich gewaltiger Brocken ist.
Das ist es auch. Aber nicht annähernd so gewaltig, wie es auf der Karte aussieht.
Afrika ist ungefähr 14-mal so groß wie Grönland. Auf einer Mercator-Karte wirkt das Verhältnis allerdings geradezu absurd. Grönland wird durch seine hohe geografische Breite gewaltig aufgeblasen.
Kein Wunder, dass sich gewisse Präsidenten nach Grönland sehnen, wenn sie es auf ihren Karten immer viel zu groß gesehen haben.

Wobei man der Mercator-Projektion damit natürlich Unrecht täte. Sie ist nicht dafür entwickelt worden, Afrika klein oder Grönland groß erscheinen zu lassen. Die Flächenverzerrung ist schlicht die Folge ihrer mathematischen Eigenschaften.

Was aber tun, wenn uns nicht die Winkel, sondern die Größenverhältnisse wichtig sind?
Dann verwenden wir eine flächentreue Projektion.
Hier lautet die Devise gewissermaßen:
„Mir ist wichtiger, dass Afrika wirklich so viel größer als Grönland erscheint, wie es tatsächlich ist.“
Dafür müssen wir andere Eigenschaften opfern. Formen können stärker verzerrt werden, und eine solche Karte eignet sich nicht mehr in derselben Weise für die Navigation.
Man könnte das scherzhaft eine Unschärferelation der Kartografie nennen:
Je genauer ich eine Eigenschaft bewahre, desto weniger kann ich gleichzeitig andere Eigenschaften bewahren.

Wie auch immer.
Unser erwähnter Präsident verlöre vielleicht etwas sein Interesse an Grönland, wenn er es auf solch einer Karte sähe. „So groß ist das ja doch nicht…“

Und dann gibt es noch Projektionen, die versuchen, verschiedene Verzerrungen einigermaßen ausgewogen zu verteilen.
Ein schönes Beispiel dafür ist die Winkel-Tripel-Projektion. Sie ist weder flächentreu noch winkeltreu noch überall entfernungsgetreu. Stattdessen versucht sie, die Verzerrungen bei Fläche, Form beziehungsweise Winkel und Entfernung insgesamt möglichst klein zu halten. Daher gehört sie zu den sogenannten Kompromissprojektionen.

Der Name „Tripel“ kommt übrigens genau von diesem Gedanken: Es geht darum, nicht eine einzige Eigenschaft zu perfektionieren, sondern mehrere Eigenschaften gleichzeitig einigermaßen gut darzustellen.

Die National Geographic Society verwendet die Winkel-Tripel-Projektion seit 1995 für ihre großen Weltkarten.
Schauen wir doch mal, welches Kartenmaterial z. B. das ZDF derzeit benutzt.

  • Mercator bzw. mercatorähnliche Darstellungen tauchen beim ZDF auf, insbesondere dort, wo es um Navigation oder die Erklärung historischer Kartografie geht.
  • Flächentreue Projektionen wie Equal Earth werden ebenfalls verwendet bzw. ausdrücklich thematisiert.
  • Bei redaktionellen Karten kann außerdem eine zweckorientierte eigene Kartengestaltung verwendet werden, bbeispielsweise eine Projektion, die für eine bestimmte Region oder eine bestimmte Aussage besser geeignet ist.

Es gibt sogar Kindersendungen, welche diese Unterschiede erklären.
ZDF goes Schule

Man sieht schon an diesem Beispiel:
Die Frage „Welche Weltkarte ist die richtige?“ hat keine einfache Antwort.
Die bessere Frage lautet:

„Welche Weltkarte ist für welchen Zweck geeignet?“

Für die Navigation kann eine Mercator-Karte sinnvoll sein. Für die Darstellung von Flächenverhältnissen ist eine flächentreue Projektion sinnvoll. Und für einen allgemeinen Überblick kann eine Kompromissprojektion wie Winkel-Tripel ihre Berechtigung haben.

Welt ohne Rand

Was mir an meinem inneren Globus besonders gefällt, ist noch etwas anderes:
Er hat keinen Kartenrand.
Auf einer Weltkarte muss irgendwo Schluss sein. Häufig liegt dieser Schnitt ungefähr am 180. Längengrad. Plötzlich werden Russland und Alaska auseinandergerissen, und mitten durch den Pazifik läuft eine gedachte Linie.
Auf dem Globus gibt es diese Linie nicht.
Ich kann ihn einfach weiterdrehen.
Auch alle anderen Aufteilungen der Erde, Grenzen etc. sind der Erde selbst egal. Von der ISS aus sieht man die auch nicht.
Da gab es doch mal ein Lied, indem ein Globusverkäufer bei Reinhard mey klingelte.
Hört rein. Es lohnt sich.
Vertreterbesuch

Und jetzt wird es taktil

Für mich wird die Sache noch interessanter, wenn wir von visuellen zu taktilen Karten wechseln,
denn dann reicht es nicht mehr, die Geometrie der Welt irgendwie abzubilden. Die Darstellung muss auch so gestaltet sein, dass ein Finger die wichtigen Informationen überhaupt wahrnehmen kann.
Oft muss man bei taktilen Karten und Globen die Information reduzieren. Man kann nicht Berge, Flüsse, Wälder, Grenzen und was noch gleichzeitig darstellen. Da fühlen wir Blinden nichts mehr.
Für den oben erwähnten taktilen Globus gab es deshalb verschiedene Foliensätze. Da wurde dann quasi die Kontinente abgenommen und andere drauf gespannt.
Der eine Foliensatz zeigte Gebirge, der andere eher Landesgrenzen oder Flüsse, wieder ein anderer Bevölkerungsdichten, und, und, und. Nur halt nie alles gemeinsam.

Eine taktile Karte darf manchmal durchaus auch übertreiben.
Nehmen wir einen taktilen Globus. Würde man die Oberfläche des Wassers vollkommen glatt und die Kontinente nur durch eine winzige Kante voneinander trennen, wäre der Übergang für den Finger kaum wahrnehmbar.
Will man diesen Unterschied verstärken, dann muss man bei so einem Globus quasi das Meer etwas ablassen.
Geografisch ist das natürlich maßlos übertrieben.
Taktile Geografie ist eben nicht maßstabsgetreu – sie muss wahrnehmungsgetreu sein.

Eigentlich macht eine gute taktile Karte genau das Gleiche wie eine gute visuelle Karte. Sie entscheidet, welche Information wichtig ist, und verstärkt diese Information gegebenenfalls.

Eine kleine Insel muss vielleicht größer dargestellt werden, damit man sie überhaupt ertasten kann. Eine Grenze braucht möglicherweise eine deutlich fühlbare Linie, obwohl sie in Wirklichkeit überhaupt keine Breite besitzt.

Und dann gibt es auch das umgekehrte Beispiel.
Die Sternwarte St. Andreasberg hat gegossene tellergroße Mondscheiben in ihrem Shop, die man z. B. zu einer Wanduhr verarbeiten kann.
Die Strukturen des Mondes, dunkle Flächen, helle Flächen, Krater, Mare und das Mondgesicht war für Sehende als eine Art Marmorierung gut sichtbar zu erkennen, dem Originalmond nachempfunden.
Für meinen Finger war da praktisch nichts. Außer vielleicht der leichten Wölbung der Mondscheibe wegen seiner Kugelform, war das Ding für mich absolut glatt.
Leider war der Hersteller dieser Scheiben nicht dazu zu bewegen, sie doch künftig etwas zu überzeichnen. Möglichst nahe am Original zu bleiben war ihm wichtiger als Inklusion…
Ich besitze aber eine überzeichnete Mondkarte, die ich hier auf dem Blog auch schon ausführlich vorstellte.
Meine taktile Mondkarte
Wie ich damit arbeite, seht ihr in
Wie ich mich auf dem Mond orientiere

Die Karte ist nicht die Welt

Damit sind wir wieder bei unserem Ausgangspunkt.

  • Wir haben unsere Erde, eine Kugel.
  • Dann machen wir daraus eine Karte.
  • dabei müssen wir uns entscheiden, welche Eigenschaften wir möglichst gut erhalten wollen.
  • Und wenn die Karte anschließend noch von einem anderen Sinn als dem Sehen wahrgenommen werden soll, müssen wir möglicherweise ein zweites Mal eingreifen und manche Dinge vergrößern, vertiefen oder vereinfachen.

Das ist kein Fehler.
Es ist Modellbildung.
Und vielleicht ist genau das die wichtigste Erkenntnis, die man aus der ganzen Geschichte der Karten mitnehmen kann:

Eine gute Karte muss nicht alles richtig darstellen. Sie muss das Gewünschte richtig darstellen.

Noch ein Blick über den Tellerrand zum Schluss

Auch Die Frage, was in einer Karte im ihrem Zentrum steht, war und ist nicht überall dieselbe.
Auf manchen historischen Weltkarten lag beispielsweise Jerusalem im Zentrum. Andere Darstellungen orientierten sich an religiösen Vorstellungen und beispielsweise an der Gebetsrichtung nach Mekka.
Das ist nicht einfach eine Frage, wie rum man die Karte hält.
Es zeigt vielmehr:
Wo die Mitte einer Karte liegt, muss nicht die Mitte der Welt sein.

Auch welche Gebiete besonders groß, klein, zentral oder nebensächlich erscheinen, kann unsere Vorstellung von der Welt beeinflussen.
Die Mercator-Projektion ist dafür ein schönes Beispiel: Sie wurde aus guten mathematischen und navigatorischen Gründen entwickelt. Trotzdem kann sie unser Größenempfinden von Kontinenten prägen.

Eine Karte ist also immer nur eine Auswahl.
Eine Auswahl die uns weit über die Geographie beeinflussen kann, siehe viel zu klein dargestelltes Afrika.

Einmal Gasometer, ins All und zurück


Meine lieben,
am 16.09.26 fand der jährliche Herbstausflug des Evang. Blinden- und Sehbehindertendienst Baden statt. Ich schreibe hier außer in meinen Jahresrückblicken selten darüber, obwohl wir in unseren Freizeiten und Ausflügen oft Inhalte behandeln, welche die Vorlieben und Themen des Sternenonkels so streifen.
Diesmal könnte das Thema für euch spannend sein, obwohl es kaum um Astronomie geht. Ich durfte auf diesem Ausflug einen Kurzvortrag vor dem Gasometer Pforzheim halten, den wir u. A. besuchten. Diesen Vortrag teile ich jetzt einfach gerne mal mit euch, weil er gut ankam, und sich sogar das Museumspersonal dazu gesellte, zuhörte und tief beeindruckt war.
Also los:

Handywarnung

Wenn Du gleich Dein Handy herausholst und feststellst, dass es hier drin plötzlich keinen Empfang mehr hat – dann ist Dein Handy wahrscheinlich nicht kaputt.
Wir stehen schließlich in einem ziemlich großen Metallbehälter.
Und so eine Metallhülle kann elektromagnetische Wellen abschirmen. Ein bisschen funktioniert das hier also wie ein Faradayscher Käfig.

Funktionsweise Gasometer

Wenn wir gleich in den Gasometer hineingehen, sieht man zunächst einmal ein ziemlich gewaltiges Stück Stahl.
Und vielleicht fragt sich der eine oder die andere: „Was hat man eigentlich früher mit so einem riesigen Ding gemacht?“

Nun, ein Gasometer war im Grunde ein Speicher für Gas. Und zwar kein Hochdruckbehälter, wie man ihn heute vielleicht von Gasflaschen kennt. Das Gas wurde hier mit relativ niedrigem Druck gespeichert.
Das Ganze funktionierte erstaunlich einfach.
Stellt euch eine riesige Stahlglocke vor, die in einem großen Wasserbecken steht. Diese Glocke konnte sich nach oben und unten bewegen. Wenn mehr Gas in den Behälter hineinströmte, hob sich die Glocke. Wenn Gas entnommen wurde, sank sie wieder ab.
Das Wasser sorgte dafür, dass das Gas nicht einfach unten aus der Glocke herauspfeift. Die Glocke tauchte mit ihrem unteren Rand in das Wasser ein – und dieses Wasser bildete die Dichtung.
Man hatte also einen riesigen, beweglichen Deckel auf einem Wasserbad.
Je mehr Gas drin war, desto höher stand der Deckel.
Das eigentliche physikalische Prinzip dahinter ist verblüffend simpel.
Gas kann man zusammen drücken, Wasser dagegen praktisch nicht. Und Wasser kann wunderbar abdichten, so lange der Rand der Glocke darunter bleibt.

In Pforzheim begann die Gasversorgung bereits 1853. Dieser Gasometer hier stammt von 1912 und fasste ungefähr 40.000 Kubikmeter Gas.
Das ist eine ganze Menge.
Und wenn man sich vorstellt, dass da nicht einfach ein paar Gasflaschen herumstanden, sondern eine riesige Stahlglocke in einem Wasserbecken auf- und abfuhr, bekommt man schon eine Ahnung davon, wie elegant alte Technik manchmal funktioniert hat.
Übrigens ist das, was wir heute hier sehen, nicht mehr ganz der ursprüngliche Gasometer. Die bewegliche Glocke ist in ihrer alten Funktion nicht mehr erhalten. Beim Umbau wurde unter anderem das ursprüngliche Dach aus Eisenplatten entfernt. Die historische Konstruktion blieb aber weitgehend erhalten.
Und heute wird hier überhaupt kein Gas mehr gespeichert.

Schulversuche

Ich finde das aufregend. Eine Glocke im Wasser, Gas hebt sie an. Da kommt der Sternenonkel gleich ins schwärmen und schwetzen.
Ich denke da an Versuche, die wir in der Schule gemacht haben.

Magische Schale

Zum Beispiel mit einem Glas, einer Kerze und einer Schale Wasser.
Man stellt eine brennende Kerze in Wasser und stülpt ein Glas darüber.
Die Kerze brennt.
Dabei wird die Luft im Glas erwärmt. Irgendwann geht die Flamme aus. Die Luft kühlt wieder ab, und dadurch sinkt der Druck im Glas.
Das Wasser steigt in das Glas.
Der entscheidende Punkt ist: Außen drückt der normale Luftdruck stärker auf das Wasser als die Luft im Glas.
Die Atmosphäre schiebt also das Wasser hinein.
Und schon haben wir wieder unser altes Thema:
Druckunterschiede bewegen etwas.

Sauerstoff zum Zündeln

Noch schöner wird es im Chemieunterricht.
Man kann ein Gefäß mit Wasser füllen, es unter Wasser umdrehen und dann einen Schlauch hineinführen. Wenn nun ein Gas entsteht und in das Gefäß geleitet wird, verdrängt es das Wasser.
Das Gas nimmt also den Platz ein, den vorher das Wasser hatte.
So konnte man beispielsweise Sauerstoff auffangen.
Wem das gelungen war, durfte dann in diesem reinen Sauerstoff Schwefel verbrennen. War cool.

Heureka

Und dann gibt es noch meinen persönlichen Favoriten:
den Kartesischen Taucher.
Ein kleiner, hohler Körper schwimmt zunächst in einer mit Wasser gefüllten Flasche.
Drückt man auf die Flasche, steigt der Druck im Wasser.
Die eingeschlossene Luft im kleinen Taucher wird zusammengedrückt. Dadurch kann etwas mehr Wasser in den Taucher eindringen. Seine mittlere Dichte steigt.
Und plötzlich macht das kleine Ding:
Plumps.
Es sinkt.
Lässt man die Flasche wieder los, dehnt sich die Luft aus, verdrängt wieder Wasser – und der Taucher steigt.
Wenn man sich das einmal klargemacht hat, sind der Kartesische Taucher, das Sauerstoffglas, das Kerzenglas und dieser riesige Gasometer plötzlich gar nicht mehr so verschieden.
Immer wieder geht es um Gas, Wasser und Druck.
Nur die Dimensionen ändern sich.
Im Chemiesaal haben wir ein kleines Glas.
Hier stehen wir in einem Stahlgebäude von vierzig Metern Höhe.

Das Gaswerk

Zu einem Gasspeicher gehörte früher natürlich auch die Gasfabrik, das Gaswerk.
Das Gaswerk produzierte nämlich kontinuierlich Gas. Die Menschen verbrauchten es aber nicht gleichmäßig. Morgens war weniger los, abends wurde plötzlich überall Gas zum Beleuchten, später zum Kochen und Heizen gebraucht.
Das Gaswerk war die Fabrik – der Gasometer war das Lagerhaus.
Und gespeichert wurde damals sogenanntes Stadtgas. Das wurde zunächst aus Holz, später vor allem aus Kohle hergestellt.

Holzvergasung

Holz besteht vor allem aus Cellulose. Wird es unter Luftabschluss stark erhitzt, passiert ungefähr Folgendes:

  • Wasser verdampft.
  • Die organischen Moleküle zerfallen.
  • Es entstehen Gase und Dämpfe, darunter Kohlenmonoxid, Wasserstoff, Methan und verschiedene Kohlenwasserstoffe.
  • Übrig bleibt Holzkohle.
  • Außerdem entstehen Teer und andere kondensierbare Stoffe.

Aus Steinkohle

Das Prinzip ist ähnlich. Kohle wird in einer Retorte bei hohen Temperaturen erhitzt, ebenfalls weitgehend ohne Sauerstoff. Man spricht von Kohlevergasung bzw. bei der klassischen Stadtgasherstellung von Kohlevergasung durch trockene Destillation.
Dabei entstehen gleich mehrere Produkte:
Das Gas ist das sogenannte Kohlengas und enthält vor allem:

  • Wasserstoff
  • Methan
  • Kohlenmonoxid
  • kleinere Mengen anderer Gase

    • Und genau dieses Gas wurde dann als Stadtgas in die Leitungen geschickt.

Koks bleibt als fester Rückstand übrig.

Das Gaswerk auf dem Auto

Gerade während des Zweiten Weltkriegs waren Holzgasfahrzeuge in Deutschland und anderen europäischen Ländern ziemlich verbreitet. Ende des Krieges gab es in Deutschland schätzungsweise Hunderttausende solcher Fahrzeuge.
Man tankte tatsächlich Holz.
Allerdings nicht einfach irgendwelche Scheite aus dem Kamin.
Das Holz wurde speziell vorbereitet, getrocknet und auf eine ziemlich genau passende Größe zugeschnitten. In Deutschland sprach man von „Tankholz“. Typischerweise waren das handliche Buchenholzstücke, etwa 10 cm lang.
Beim Tanken klang das dann ungefähr so:
„Guten Tag, einmal volltanken bitte.“
„Benzin oder Diesel?“
„Nee, drei Säcke Buche.“

Der „Tank“ war ein kleiner Holzofen
Hinten oder vorne am Fahrzeug saß ein ziemlich großer Holzvergaser – äußerlich oft ein zylindrischer Metallbehälter. Darin wurde trockenes Holz unter Sauerstoffmangel vergast.
Das Prinzip war ungefähr:
Holz → Hitze → Holzgas → Reinigung/Kühlung → Motor
Das entstandene Gas enthielt unter anderem Kohlenmonoxid, Wasserstoff und Methan und konnte dann einen entsprechend angepassten Verbrennungsmotor antreiben.
Ein Holzgasauto war gegenüber einem Benziner deutlich umständlicher:

  • Der Generator musste zunächst angeheizt werden.
  • Das Holz musste trocken und passend zerkleinert sein.
  • Der Generator erzeugte nicht sofort Gas.
  • Das Gas musste gekühlt und von Staub und Teerbestandteilen gereinigt werden.
  • Die Motorleistung war geringer.
  • Die ganze Anlage war schwer und sperrig.

Ein historisches Beispiel gibt an, dass ungefähr 3 kg Holz etwa die Energiemenge von einem Liter Benzin im Motorbetrieb ersetzen konnten.
Heute sind wir da sauberer, aber leider nicht frei vom Treibhausgas Co2

Erdgas

Erdgas besteht im wesentlichen aus Metan und kommt aus Lagerstätten aus der Erde.
Es verbrennt sehr sauber
Da es geruchlos ist, ist ihm ein Geruchstoff zugesetzt. Wenn es also nach Gas riecht, dann riecht man sein Deo.

Und hier noch ein Funfact: zu Helium
Unser beliebtes Ballongas Helium wird oft aus Erdgas durch Fraktionierung gewonnen.
Erdgas wird so lange abgekühlt, bis alles außer dem Helium gefroren ist.
Keine gute Idee, Helium zu verschwenden, weil es ins Weltall abhaut und verloren ist.
Wir brauchen es aber z. B. für die Kühlung der Magnete im MRT.

Und jetzt passt auf.

Wenn der Sternenonkel schon beim Helium ist, dann können die Sterne nicht mehr weit sein.
Ich komme vom Gasometer über das Gaswerk schneller zu Astronomie, als andere Menschen von der Haustür bis zum Briefkasten.
Denn wenn wir schon über Gaswerke reden, müssen wir natürlich auch über Karlsruhe reden.

Auch Karlsruhe hatte Gaswerke. Eines davon war das ehemalige Gaswerk Ost.
Und jetzt kommt die schöne Pointe:
Früher wurde dort Gas hergestellt, damit die Menschen nachts etwas sehen konnten.
Heute befindet sich dort ein Planetarium – damit die Menschen Dinge sehen können, die ein kleines bisschen weiter entfernt sind und nur nachts sich zeigen…
Wer mal in Karlsruhe vorbei kommt, sollte unbedingt beim Planet-KA vorbei schauen. Wenn ihr Glück habt, trefft ihr mich dort.

Urwaldmond

Machen wir noch kurz einen kleinen Abstecher ins All, um die Brücke zu unserer Ausstellung zu schlagen, weil es einfach schön ist.
Wenn man an Urwald denkt und gleichzeitig ein bisschen Science-Fiction im Kopf hat, dann landet man als alter StarWars-Fan natürlich irgendwann bei Endoor.
Dem Waldmond aus Die Rückkehr der Jedi-Ritter, dem ursprünglichen dritten Teil.
Endor ist kein Planet, sondern Ein ziemlich großer Urwaldmond, der einen Gasriesen umkreist.
Die Alianz, keine Ahnung wie, bezieht Energie aus ihm, um ihren neuen Todesstern zu bauen.
Luke Skywalker überwindet den Imperator und seinen zur dunklen Seite der Macht übergelaufenen Vater, Darth Vade; die Jediritter kehren zurück…
Und genau das finde ich an dieser Stelle so schön: Wir kommen vom Gasometer über das Gaswerk zum Planetarium, vom Planetarium zu den Himmelskörpern – und plötzlich stehen wir auf einem Waldmond in einer weit, weit entfernten Galaxis.

Wir gehen jetzt in einen Urwald hinein,
und zwar direkt hier im Gasometer .
und tauchen ein in den Urwald Amazoniens, der faszinierenden Welt des tropischen Regenwaldes.
Und wer weiß …
Vielleicht entdecken wir dort ja doch noch einen kleinen Ewok.

Kleine Moral von der Geschicht

So mancher mag sich fragen:

Wieso gehen blinde Menschen in eine absolut visuelle Ausstillung? Da haben die doch eh nichts davon?

In gewisser Weise stimmt das auch, zumindest dann, wenn man keine Führung hat. Es war quasi eine Notlösung, weil etwas anderes, was geplant war, ins Wasser fiel.
Ehrlich gesagt, machte auch ich mir diese Sorgen. Deshalb entschied ich mich u. A. für diesen einführenden Vortrag, damit es im schlimmsten Fall etwas gäbe, wovon blinde Besucher:innen etwas haben.
Aber es kam dann zum Glück anders.
Da wir die Bilder nicht sehen konnten, mussten wir uns zwaf vieles von unseren Begleitpersonen beschreiben lassen,
aber eindrücklich bombastisch waren die Urwaldgeräusche.
Da quakte links der Frosch, Insekten flogen scheinbar um einen herum, ein riesiges Gewitter ging nieder und überall zwitscherte es. Und das alles in einen wunderbaren Klangteppich eingebettet.
So etwas kennt man höchstens von Pink Floyd oder ähnlich psychodelischen Gruppen. Früher hätten wir davor einen dicken … geraucht.
Vor allem in unteren Stock des Gasometers war dieses Hörerlebnis gigantisch. Alleine dafür hat es sich schon gelohnt, dort mal rein zu gehen.
Fazit: Sage niemals, dass sich etwas für jemanden nicht lohnt, wenn Du es nicht weißt.

Wer mein Buch gelesen hat erinnert sich vielleicht daran, dass ich von einem sehr schwer eingeschränkten Rollstuhlfahrer berichtete, dessen Betreuer dringend davon abrieten, ihn mit auf meine Astronomie-Freizeit zu nehmen. Er war aber so glücklich, weil er für uns den großen Modellglobus und das Planetenmodell kurbeln durfte.
Nochmal
Sage niemals im vorhinein, etwas würde jemandem nichts bringen. Du weißt es nicht…
Und jetzt zum Schluss Hier noch ein Link zu einer spannenden Sendung über den Regenwald.
https://www.deutschlandfunkkultur.de/sozialwissenschaftlerin-maritta-koch-weser-von-den-menschen-im-urwald-lernen-dlf-kultur-cba70011-100.html

Frag und es wird Tag – Asteroidenballett

Meine lieben,
endlich ist es mal wieder so weit. Zeit für einen „Frag, und es wird Tag“.
Diese Rubrik lebt von euch und euren Fragen. Desto mehr fragen kommen, desto voller und spannender wird diese Rubrik. Also, fragt, und es wird Tag…

Hier also nun die Frage aus einem Mailchat mit Eva:

Hallo mein lieber Mondsüchtiger, schon witzig das es soo viele Monde gibt: ehrlich gesagt fasziniert mich vielleicht sogar noch mehr das es eben Monde von Asteroiden gibt. Das kann ich mir einfach nicht vorstellen. Also wie das zustande kommen kann.
So von wegen Schwerkraft.

Sehr gute Frage. Schauen wir mal, wo hin uns die Antwort führt. Und das sage ich nicht so dahin. Klar weiß ich ungefähr, was ich antworten will, aber wirklich nur ungefähr…

Asteroiden, Monde, Planeten

Monde kennen wir viele hunderte in unserem Sonnensystem.
Ein Mond ist dann ein Mond, wenn er einen Planeten umkreist. Ein Mond kann auch ein Asteroid sein, denn in der Definition Mond heißt es glaub nicht, dass er rund sein muss.
Ein Mond muss nur kleiner als das sein, Planet, Asteroid,was er umkreist.
Die Diskussion darüber, was ein Planet genau ist, erspare ich uns jetzt. Ich erinnere nur nochmal daran, dass Pluto eben aktuell kein Planet mehr sein darf.
Der Planet, der keiner mehr sein darf
Auf jeden Fall ist ein Planet so groß und schwer, dass er rund ist. Außerdem braucht ein Planet einen Stern, den er umkreist. Es kommt zwar vor, dass ein Planet dann und wann seinen Stern verliert, aber wahrscheinlich verliert er dann auch seinen Planetenstatus, weil er quasi kein Zuhause mehr hat. Er vagabundiert und meandert alleine durch das All, bis ihn jemand massereiches einfängt.

Wichtig für die Beantwortung unserer Frage ist, dass ab einer gewissen Größe und Form ein Planet kein Planet mehr ist, sondern ein Asteroid.
Und dann stellt sich tatsächlich die Frage, was etwas ist, das einen Asteroiden, der kein Planet ist, umkreist.
Nun ja, wenn der zweite Asteroid kleiner ist, dann geht er als Mond durch.
Würden wir die Definition Mond dahingehend erweitern, dass ein Mond nun auch rund sein muss, dann hätte der Mars plötzlich keine Monde mehr, sondern nur noch zwei Satelliten, die ihn umkreisen.

Es kommt also durchaus vor, das Asteroiden umeinander tanzen. Das stelle ich mir besonders bei einem Pärchen, wo beide ungefähr gleich viel wiegen, sehr spannend vor. Denn es umkreist hier kein Asteroid einen anderen, sondern beide tanzen um ihren Schwerpunkt herum, der in dem schönen Fall in der Mitte zwischen beiden läge.

Ein Beispielpaar

Das prominenteste Beispielpaar sind wohl
die zwei gravitativ miteinander verbundenen Asteroiden
Didymos – der größere, etwa 780–805 m groß und Dimorphos der kleinere , mit einem Durchmesser von etwa 160 m , der Didymos umkreist.
Am 26. September 2022 steuerte die NASA-Raumsonde DART (Double Asteroid Redirection Test) gezielt auf den kleineren Dimorphos zu und krachte mit etwa 6,1 km/s hinein.
Dieses Szenario sollte zeigen, ob es im Falle einer Erdbedrohung durch einen Asteroiden möglich wäre, diesen durch so einen Einschlag derart abzulenken, dass er uns verfehlt.
Und das hat erstaunlich gut funktioniert.
Vor dem Einschlag brauchte Dimorphos für einen Umlauf um Didymos 11 Stunden 55 Minuten. Danach waren es nur noch ungefähr 11 Stunden 22 Minuten.
Die Umlaufzeit wurde also um rund 33 Minuten verkürzt.
Die nach dem Spektakel erzeugte Staubwolke lässt vermuten, dass der Getroffene Asteroid im Grunde ein Geröllhaufen ist.
Genaueres erfahren wir hoffentlich im November, wenn die Raumsonde Hera der ESA dort ankommt, und den Einschlag genauer betrachten wird.
Und das Schöne an der Mission ist: Hera soll nicht einfach nur ein Foto vom Krater machen. Sie soll forensische Arbeit am Tatort leisten. 😄
Sie soll unter anderem herausfinden:

  • Wie groß und tief ist der von DART erzeugte Einschlag?
  • Wie viel Masse hat Dimorphos tatsächlich?
  • Wie ist der Asteroid im Inneren aufgebaut?
  • Wie stark wurde er durch den Einschlag deformiert?

Und vor allem:

  • Wie effizient war DART wirklich?
    Denn DART hat zwar die Umlaufzeit von Dimorphos deutlich verändert, aber wir wissen von der Erde aus nicht genau, warum die Wirkung so groß war. Ein Teil des Effekts stammt vom ausgestoßenen Material: Der Einschlag schleuderte gewaltige Mengen Gestein ins All, und dessen Rückstoß verstärkte den Impuls.

Hera soll diesen Vorgang im Detail rekonstruieren.

So weit, so gut. Die Frage bleibt natürlich. Wie können sich zwei relativ kleine Massen, wie sie für Asteroiden üblich sind, finden und umkreisen?

Szenario 1 – Die Umarmung

Sie finden sich, strecken sich die Arme entgegen und er bittet sie zum Tanze.
Das ist theoretisch möglich, aber sehr unwahrscheinlich.
Dazu müssten die beiden schon sehr nahe aneinander vorbei fliegen, so dass sie sich überhaupt gravitativ spüren und ihre Herzen für sich entdecken könnten.
Außerdem müssten beide sehr langsam aufeinander zu fliegen, um sich nicht wieder gravitativ zu entschlüpfen und für immer zu verlieren.
Seit wir selbst Sonden auf Asteroiden und Kometen landen lassen, wissen wir es, wie schwer es ist, auf etwas mit so wenig Schwerkraft sauber einzuparken.

Szenario 2 – Autsch

Es passiert etwas ähnliches, wie bei der Entstehung unseres Mondes.
Der besteht aus dem, was ins Weltall geschleudert wurde, als unsere junge Erde von einem etwa marsgroßen Drumm getroffen wurde.
Ein Asteroid kracht analog zu unserer Mondentstehung in einen anderen, Aus diesen Bruchstücken entsteht dann ein kleiner neuer Trabant, der den geschädigten Asteroid dann wie ein Mond umkreist.
So etwas ist tatsächlich auch Nicht unmöglich, und passierte vor allem als das Sonnensystem noch kleiner und die Einschläge häufiger waren, sicher öfters.

Szenario 3 – Zwillinge

Sie könnten aber auch als Paar gleichzeitig entstanden sein.
Ob dem so war, findet man wohl nur heraus, wenn wir hin gehen, auf beiden landen und nach Ähnlichkeiten suchen.

Szenario 4, mein Lieblingszenario

Bei Didymos und Dimorphos geht man heute von folgendem aus:
Didymos hat sich selbst einen Mond „gemacht“
Didymos ist ein relativ kleiner und offenbar locker zusammengehaltener Körper, eher ein „Geröllhaufen als ein kompakter Felsbrocken.
Und er dreht sich sehr schnell, einmal in nur etwa 2,26 Stunden.
Und jetzt kommt ein wunderschöner und spannender Mechanismus ins Spiel: der YORP-Effekt.
Sonnenlicht erwärmt den Asteroiden. Die Oberfläche gibt diese Wärme als Infrarotstrahlung wieder ab. Weil die Oberfläche unregelmäßig ist, geschieht das nicht völlig symmetrisch. Dadurch entsteht über sehr lange Zeit ein winziges Drehmoment.
Das ist lächerlich klein, aber es wirkt Millionen, vielleicht Milliarden Jahre lang. Kleinvieh macht auch Mist.
Also dreht sich unser Geröllhaufen mit der Zeit immer schneller.
Irgendwann wird es für das lockere Geröll am Äquator kritisch. Die Fliehkraft wird dort so groß, dass Material nicht mehr fest auf dem Asteroiden bleibt.
Und dann passiert es.
Didymos verliert Material.
Nicht unbedingt mit einem gewaltigen Knall. Eher still und leise, wie im Weltall erst mal alles leise ist…
ein Steinchen löst sich … noch eines … noch eines …
Diese Brocken bewegen sich zunächst mit sehr geringer Geschwindigkeit relativ zu Didymos. Und weil sie bereits aus demselben Körper stammen, befinden sie sich automatisch in der unmittelbaren Umgebung und teilen im Wesentlichen dessen Bewegung um die Sonne.
Die Gravitation von Didymos hält einen Teil dieses Materials weiterhin fest.
Das Material geht also nicht einfach davon, sondern kann zunächst Didymos umkreisen und sich dabei langsam zusammenballen.
Aus dem Geröll entsteht schließlich, voilà, Dimorphos.
Genau dieses Szenario wird für das Didymos-System inzwischen als sehr plausibel angesehen. Die DART-Untersuchungen sprechen dafür, dass Dimorphos Material von Didymos geerbt hat und wahrscheinlich durch einen größeren Massenauswurf entstanden ist.

Das ist doch eine wunderschöne Geschichte.
Da fliegt irgendwo im Sonnensystem ein ziemlich unscheinbarer Haufen Geröll um die Sonne. Er dreht sich ein bisschen zu schnell, verliert Steinchen, und aus diesem verlorenen Material entsteht nach und nach ein kleiner Begleiter.
Kein großer Knall. Keine kosmische Verabredung. Kein „Wir haben uns gefunden und beschlossen, umeinander zu kreisen“.
Nur Licht, Wärme, ein winziges Drehmoment, ein bisschen Schwerkraft, und sehr viel Zeit.

Fazit:

Und vielleicht ist genau das die schönste Antwort auf Evas Frage.
Schwerkraft muss gar nicht stark sein. Sie muss nur geduldig sein.
Trotz dem ist sie ohne Zweifel die Heimliche Herrscherin im All.

Was für uns wie zwei kleine Asteroiden aussieht, die sich irgendwie gefunden haben, kann das Ergebnis eines Prozesses sein, der über Millionen oder Milliarden Jahre ganz langsam gearbeitet hat.
Das Universum hat eben Zeit.
Wir haben sie nur leider nicht.

Wenn die Finsternis nicht mitspielt – ein kleiner Trost für Finsternis-Pechvögel


Meine lieben,
Neben ganz vielen tollen Berichten über die erlebte Sonnenfinsternis in Spanien, gab es leider auch viele traurige Nachrichten, weshalb die Finsternis dann doch nicht geschaut werden konnte. Von Autopannen, Krankheit, Zugproblemen und Fehlplahnungen von Reiseorganisatoren bis hin zu wolkigem Wetter, war alles dabei. Manchmal soll es einfach nicht sein. Grund genug für den Sternenonkel, hier einen kleinen Trostartikel für all jene zu verfassen.
Allen, die diesmal leer ausgingen rufe ich zu:
„Ihr seid damit nicht alleine. Ihr befindet euch in bester Gesellschaft“
aber lest selbst:

Manchmal hat man einfach Pech.
Man plant eine Sonnenfinsternis monatelang. Man sucht sich einen guten Beobachtungsort, organisiert die Reise, verfolgt die Wettervorhersage und freut sich immer mehr auf diesen einen besonderen Tag.

Und dann kommen die Wolken.

Oder der Zug nicht.
Oder die falsche Straße.
Oder gleich die ganze Reiseorganisation.

Nach dem 12. August 2026 habe ich jedenfalls den Eindruck gewonnen, dass eine Sonnenfinsternis zwar astronomisch ziemlich zuverlässig ist, menschliche Finsternisplanung dagegen nicht unbedingt.

Falls ihr also zu denjenigen gehört, die von der Finsternis dieses Jahr nicht so viel mitbekommen haben, möchte ich euch hiermit ein wenig Trost spenden.

Denn ihr seid in bester Gesellschaft.

Zwölf Tonnen gegen eine Wolke

1889 schickten die Vereinigten Staaten eine große Expedition nach Westafrika, um dort eine totale Sonnenfinsternis zu beobachten.
An Bord der USS Pensacola befanden sich Wissenschaftler, Techniker, Fotografen und ungefähr zwölf Tonnen wissenschaftliche Ausrüstung.
Zwölf Tonnen!
Man hatte also wirklich an alles gedacht.
Dass der Himmel bewölkt sein könnte, hatte man vermutlich verdrängt.

Am Tag der Finsternis war die Sonne tatsächlich hinter Wolken verborgen. Die aufwendige Expedition brachte für ihre wichtigsten Beobachtungen kaum etwas zustande.
Zwölf Tonnen Astronomie waren gegen eine Wolkendecke angetreten.
Die Wolke gewann.
Wer also zur Finsternis unter einer Wolke stand, war schon damals nicht alleine.

Erst Schiffbruch, dann Wolken

Noch härter traf es den britischen Astronomen Norman Lockyer.
1870 reiste er nach Sizilien, um die totale Sonnenfinsternis vom 22. Dezember zu beobachten. Lockyer war inzwischen einer der Pioniere der astronomischen Spektroskopie und interessierte sich besonders für die Sonnenkorona.
Die Reise begann allerdings ausgesprochen unastronomisch.
Das Schiff Psyche, mit dem Lockyer und andere Expeditionsteilnehmer unterwegs waren, lief vor Catania auf einen Felsen und wurde schwer beschädigt. Menschen und Instrumente mussten gerettet werden.
Nach einem solchen Erlebnis sollte man eigentlich meinen, dass das Pech damit aufgebraucht sei.
War es nicht, Denn am Tag der Finsternis machten auch noch die Wolken Probleme. Lockyer selbst beschrieb die Wetterlage sinngemäß mit den Worten:

Wolken in Sizilien, Wolken in Spanien, Wolken in Afrika.

Immerhin gelang anderen Beobachtern in Sizilien noch eine Beobachtung, weil sich der Himmel rechtzeitig öffnete. Ganz umsonst war die Expedition also nicht.

Aber stellt euch die Situation trotzdem einmal vor:
Erst Schiffbruch. Dann eine beschwerliche Expedition. Dann die Finsternis.
Und dann: Wolken.
Wenn Deine Reise zur Finsternis also nicht so gelaufen ist, dann musstest Du wenigstens nicht von einem sinkenden Schiff geborgen werden. Das ist doch tröstlich.
Die Ironie des Schicksals war aber, dass diejenigen, welche mit der Bergung der Instrumente und des Schiffes beschäftigt waren, nachher dann doch noch mehr Finsternis bekamen, als die eigentlichen Wissenschaftler.

Finsternis und Unabhängigkeit

Auch eine Expedition von 1780 zeigt, dass nicht immer das Wetter schuld sein muss.
Eine Gruppe von Astronomen aus Harvard wollte während des Amerikanischen Unabhängigkeitskrieges eine totale Sonnenfinsternis beobachten. Dafür begaben sie sich sogar hinter die britischen Linien.
Das klingt nach einer ausgesprochen abenteuerlichen Finsternisreise.
Leider hatten die Astronomen ihren Beobachtungsort falsch berechnet. Ein Fehler bei der Bestimmung des Längengrades führte dazu, dass sie die Totalität verpassten.
Sie hatten also den Krieg überstanden, aber die eigene Geografie war stärker.
Vielleicht sollten wir deshalb neben dem Wetterbericht künftig auch noch unsere Koordinaten überprüfen.

Einstein musste ebenfalls warten

Und dann ist da noch die Geschichte rund um Einstein.
Die berühmte Überprüfung seiner Vorhersage, dass Licht an der Sonne abgelenkt wird, sollte mit Hilfe totaler Sonnenfinsternisse gelingen.

Der erste ernsthafte Versuch fand 1912 statt und scheiterte am Wetter.

1914 wurde ein neuer Versuch unternommen.
Diesmal war das Problem nicht nur das Wetter. Der Erste Weltkrieg brach aus, Expeditionen gerieten in politische und militärische Schwierigkeiten, und wissenschaftliche Geräte und Forscher wurden teilweise festgesetzt.

Erst 1919 gelang schließlich die berühmte Beobachtung, die Einsteins Theorie große Bekanntheit verschaffte.

Aber selbst diese Finsternis war keineswegs eine perfekte Vorführung: Auf Príncipe verhinderten Wolken während der Totalität einen großen Teil der Beobachtungen. Von zahlreichen fotografischen Aufnahmen blieben nur wenige brauchbar.

Manchmal braucht es eben keine perfekte Finsternis.
Manchmal reicht eine kleine Wolkenlücke.

Und dann war da noch Garching

Eine Finsternis darf in dieser Sammlung natürlich nicht fehlen: der 11. August 1999.
Ich habe diese Finsternis selbst erlebt.
Garching war damals ein hervorragender Beobachtungsort, nur hatte auch dort das Wetter seine eigenen Vorstellungen.
Schon am Morgen wechselten Wolken und Aufhellungen. Die partielle Phase war immer wieder zu sehen. Je näher die Totalität kam, desto gespannter wurden die Beobachter.
Und dann wurde der Himmel ausgerechnet zur Totalität wieder dicht.
Die Korona verschwand hinter den Wolken.
Aber die Geschichte hatte wenigstens noch eine kleine Pointe: Kurz nach dem Ende der Totalität riss der Himmel wieder auf. Der zweite Diamantring war zu sehen.
Man hatte also fast die gesamte Show verpasst und bekam zum Schluss noch den Vorhang zu sehen.
Und selbst wenige Kilometer Entfernung konnten damals den Unterschied machen. An manchen Orten in der Umgebung öffnete sich der Himmel rechtzeitig und die Beobachter konnten die Korona tatsächlich sehen.

Das ist eine der Gemeinheiten totaler Sonnenfinsternisse:
Zehn Kilometer weiter kann die Welt völlig anders aussehen.

Meine Finsternisfeier

Und damit komme ich zurück zum 12. August 2026.

Denn auch ich darf mich in die lange Reihe der Finsternis-Pechvögel einreihen.
Es ist mir nicht gelungen, einen Platz „an der Sonne“ auf einem Schiff zu buchen.
Das hatte aber sein gutes. So feierten wir die Finsternis mit guten Freunden und getränken in Bozen, wo wir einen schönen Spezialurlaub für blinde Menshen machten.

Für mich stellte sich deshalb die Frage,
wie ich meinen begeisterten Zuhörer:innen die Finsternis in all ihren Fazetten näher bringen kann. Die meisten von uns sind nämlich blind, so dass Bilder nur wenig nützen. OK, taktile Abbildungen von Sonnen- und Mondfinsternissen hatte ich im Koffer, aber wie erleben wir die Dynamik?

Aus dieser Frage ist das Projekt Audiotellurium entstanden.
Dieses Projekt möchte Phänomene in unserem Sonnensystem hörbar machen, z. B.
die Bewegung des Mondes vor der Sonne, das zunehmende Bedecken der Sonnenscheibe, die Totalität und das anschließende Wiedererscheinen der Sonne.
Oder eben auch, was muss alles erfüllt sein, damit ein Neumond zu einer Sonnenfinsternis wird.
Der Trick besteht ja darin, dass drei Mondphasen genau aufeinander passen müssen. Wie das genau funktioniert, erklärte ich in meinem vorigen Artikel ausführlich.
Wir brauchen unbedingt Neumond. Zusätzlich muss sich der Mond auf dem Schnittpunkt von Mond- und Erdbahn befinden, und nicht zuletzt entscheidet die elliptische Mondbahn darüber, ob die Finsternis total oder nur ringförmig sein wird.
Somit habe ich in meiner Simulation unserem synodischen Zyklus als Ton ein C gegeben. Der drakonistische Zyklus, der mit den Schnittpunkten der Bahnen, bekommt ein E und der Zyklus mit der eirigen Mondbahn erhält ein G.
Wir starten also mit einem Dreiklang, einer Finsternis. Dann hören wir, wie die verschiedenen Zyklen wie Kirchenglocken langsam auseinander driften und sicvh schließlich zu einer neuen Finsternis wieder vereinen. Das bildet dann klanglich einen Saros-Zyklus von 18 Jahren, 11 Tagen und 8 Stunden ab. Auch diesen Zyklus erklärte ich in meinem vorigen Artikel ausführlich.
Hören wir uns also das jetzt mal in Ruhe an.
Audio-Saros-Zyklus

Als nächstes habe ich versucht, den Verlauf einer Sonnenfinsternis hörbar zu machen.
Wir hören zunächst die Sonne mittig im Panorama als harmonischen Klang.
Dieser wird nun langsam von links nach rechts vom Mond, der still ist, verdrängt.
Kurz vor der totalen Bedeckung, also Stille, hören wir noch das Phänomen der Perlenkette. Einzelne Sonnenstrahlen luken noch durch Mondschluchten am rechten Rand. Das hören wir als leises Klimpern.
Die letzte Perle dieser Kette wird Diamantring genannt. Die hören wir deshalb noch extra.
Danach ist der Klang der Sonne verstummt. Er wird nun durch ein zartes Rauschen ersetzt, welches die Korona darstellen soll.
Dann wird die Sonne langsam von links nach rechts wieder vom Mond freigegeben. Wir hören den linken Diamantring, die linke Perlenkette, und wie der Klang der Sonne langsam wieder von links kommend ertönt.
Das klingt dann so:
Audio-Eclipse
Ich weiß schon. Das kann die Sicht auf die Korona nicht ersetzen,
Aber vielleicht macht sie etwas anderes deutlich:

Eine Sonnenfinsternis ist nicht nur das Bild, das man am Himmel sieht.

Sie ist ein Ereignis, das man erleben, erforschen, hören, fühlen und erzählen kann.

Und manchmal bleibt von einer Finsternis am Ende eben nicht das perfekte Foto.

Sondern eine gute Geschichte.

Und davon haben wir Astronomen zum Glück mehr als genug.

Mein Vortrag mit unserer Simulation kam erfreulicherweise ausgezeichnet an.
Das hat mich besonders gefreut. Denn damit wurde aus einer zunächst ziemlich verrückten Idee etwas, das auch für andere Menschen interessant und erlebbar sein kann.

Natürlich ist Audiotellurium noch lange nicht fertig. Im Gegenteil: Die Erfahrungen dieser Finsternis haben uns jede Menge Ideen für die Weiterentwicklung gegeben.

Und vielleicht ist das die schönste Pointe meiner persönlichen Finsternisgeschichte:
Andere hatten Wolken.

Andere hatten Reiseprobleme.

Andere hatten einen falschen Längengrad.

Lockyer hatte ein Schiffswrack.

Die amerikanische Expedition hatte zwölf Tonnen Ausrüstung.

Und ich hatte eine Sonnenfinsternis, die ich ohnehin nicht sehen konnte.

Aber wir alle hatten trotzdem eine Finsternis, eine zum hören.
So, und das muss jetzt für alle als Trostpflaster genügen.
Seid herzlich vom Sternenonkel getröstet.

Wissenspaket Sonnenfinsternis


Meine lieben,

es ist nun so weit. An kommendem Mittwoch, 12.08.2026 werden wir eine in europa mehr oder weniger sichtbare Sonnenfinsternis in den Abendstunden, leider, haben.
Leider deshalb, weil sie einfacher und für mehr Menschen beobachtbar wäre, fände sie beispielsweise in den Mittagstunden statt, wo die Sonne hoch am Himmel steht. An vielen Orten wird die Beobachtung schwierig bis unmöglich, wenn z. B. Berge die Sicht auf den Sonnenuntergang und den Horizont versperren. Aus diesem Grunde werden viele die Finsternis von der Wasserseite hert von Schiffen aus beobachten.
Wünschen wir allen einen klaren Himmel und eine gute Sicht.
Eine Sonneninsternis lässt natürlich den Sternenonkel nicht kalt. Und das, obwohl Sonnen- und Mondfinsternisse gar nicht so selten vorkommen, wie es den Anschein hat. Bis zu sieben Finsternisse können pro Jahr stattfinden, aber nicht in beliebiger Reihenfolge, und nicht nur entweder Sonnen- oder Mondfinsternisse. Dazu kommt, dass Sonnenfinsternisse immer nur auf einem wenige hundert Kilometer breiten Streifen zu sehen sind, und das je nach Standort oft nur wenige Sekunden bis wenige Minuten lang. Nicht zuletzt ist unsere Erde zu 3 Fünftel von Wasser bedeckt, so dass ein Großteil der Finsternisse ins Wasser fallen, bzw. dort stattfinden, wo einem eventuell Krokodile in die Füße zwicken könnten, und wo vor allem keine komfortablen Hotels stehen.

Mondfinsternisse scheinen öfter aufzutreten als Sonnenfinsternisse, aber das kommt einem nur so vor, weil sie viel länger dauern und von deutlich mehr Menschen auf der Erde gesehen werden können.
Die Erde vermag es ob ihrer Größe, den Mond viel länger hinter sich zu verstecken. Und da sie sich in der Zeit der Verfinsterung unter dem Mond hinweg dreht, erhalten viel mehr Menschen die Chance, die Mondfinsternis zu beobachten.

Über vieles, was hier zur Sprache kommen wird, habe ich an anderer Stelle schon geschrieben. Damit ihr nicht mühsam danach suchen müsst, trage ich die wesentlichen Punkte hier zusammen und werde an gegebener Stelle auf diverse Artikel verweisen.

Nichts desto Trotz haben wir diesmal Glück. Lasst mich deshalb nochmal einen Rundumschlag zum Thema Finsternisse machen.

Rückschau

Manche von uns haben die Finsternis vom 11.08.1999 erleben dürfen. Andere von uns fuhren vielleicht im Urlaub einer Finsternis entgegen. Halten wir doch einfach mal kurz inne, und erinnern uns an unsere „finsteren Erinnerungen“. Der Sternenonkel würde sich sehr darüber freuen, einige eurer Geschichten in den Kommentaren zu finden.
Lasst euch mit folgendem Link durch meine Erinnerungen an diese alte Sonnenfinsternis vielleicht inspirieren.
Finstere Erinnerungen

Fahrplan der Finsternis

So, nachdem wir nun alle voll Erinnerungen schwelgend wieder hier zurück sind, schauen wir uns an, wie die bevorstehende Finsternis grob verläuft.
Wundert euch nicht, dass ich mich hier auf Bozen beziehe, aber ich mache zum Zeitpunkt der Finsternis dort Urlaub und werde die Sofi mit unseren Hausgästen gebührend feiern und würdigen.

Verlauf

Der Kernschatten beginnt seine Reise im hohen Norden Russlands, überquert das Nordpolarmeer und Grönland, streift Island und erreicht schließlich Europa. Nach der Überquerung Nordspaniens zieht er weiter über das Mittelmeer. Für viele Beobachter in Deutschland, Österreich und Norditalien bleibt es bei einer sehr tiefen partiellen Sonnenfinsternis – in Bozen beispielsweise werden über 91 % der Sonnenscheibe vom Mond bedeckt, während nur wenige Kilometer weiter südwestlich bereits die vollständige Verdunkelung zu erleben ist.

Was ist in Bozen zu sehen?

Bozen liegt knapp außerhalb der Totalitätszone, bekommt aber eine außergewöhnlich tiefe partielle Finsternis:
Beginn: 19:25 Uhr
Maximum: 20:18 Uhr
Ende: 20:29 Uhr
Magnitude: 0,918
Das bedeutet, dass über 91 % des Sonnendurchmessers vom Mond bedeckt werden. Die verbleibende Sonnensichel ist sehr schmal, dennoch wird es keine Totalität geben – die helle Photosphäre bleibt sichtbar, sodass eine Finsternisbrille während der gesamten Beobachtung erforderlich ist.
Wer den Fahrplan genauer studieren möchte, findet ihn sicher in Wiki und auf einschlägigen Astronomie-Seiten.

Wie funktionieren Sonnenfinsternisse

Lasst uns nun einen Blick darauf werfen, wie Sonnenfinsternisse überhaupt zustande kommen.
Der Trick besteht darin, dass für eine Finsternis gleich drei verschiedene Zyklen des Mondes gleichzeitig nahezu wieder am Anfang stehen müssen.
Es gibt nämlich neben dem typischen Mondzyklus, den wir in unserem Kalender üblicherweise, z. B. zur Berechnung unseres Osterfestes benutzen noch weitere Mondzyklen, die wir zur Erklärung von Finsternissen betrachten müssen.

  1. Der synodische Monat
    Das ist die Zeit von einem Neumond bis zum nächsten Neumond.
    Ein synodischer Monat dauert etwa 29,53059 Tage
    Eine Sonnenfinsternis kann nur bei Neumond stattfinden, eine Mondfinsternis nur bei Vollmond.
  2. Der drakonitische Monat – die Bahnknoten
    Die Mondbahn ist gegenüber der Erdbahn um etwa fünf Grad geneigt. Deshalb läuft der Mond meistens oberhalb oder unterhalb der Sonne vorbei.
    Die beiden Schnittpunkte der Mondbahn mit der Erdbahnebene heißen aufsteigender und absteigender Bahnknoten.
    Der Mond benötigt 27,21222 Tage,
    um wieder denselben Bahnknoten zu erreichen.
    Nur wenn Neumond oder Vollmond in der Nähe eines solchen Knotens auftreten, kommt es überhaupt zu einer Finsternis.
  3. Der anomalistische Monat – der Abstand zur Erde
    Die Mondbahn ist elliptisch. Deshalb ist der Mond einmal etwas näher an der Erde (Perigäum) und einmal weiter entfernt (Apogäum).
    Von Perigäum zu Perigäum vergehen 27,55455 Tage.
    Dieser Zyklus bestimmt unter anderem die scheinbare Größe des Mondes. Daher entscheidet er mit darüber, ob eine Sonnenfinsternis total oder ringförmig wird.
    Ist der Mond zum Zeitpunkt einer Finsternis (Neumond und Mond in Knotenpunkt) gerade etwas weiter entfernt von der Erde, vermag sein Shatten es nicht, die Sonnenscheibe vollständig zu verdecken. Er erzeugt in der Sonnenscheibe ein „Loch“, ein Ring aus Licht bleibt bestehen. Eine ringförmige Finsternis ist entstanden. Bei nahem Mond verdeckt er die komplette Sonnenscheibe, so dass die Finsternis total ist.

Das erstaunliche Zusammentreffen nach einer Sonnenfinsternis im Detail

Nacheiner Sonnenfinsternis nach

  • 223 synodischen Monaten
  • 242 drakonitischen Monaten
  • 239 anomalistischen Monaten

sind fast genau dieselbe Mondphase, dieselbe Knotenlage und nahezu derselbe Abstand des Mondes wieder erreicht.
Rechnet man das aus:

  • 223 mal 29,53059 = 6585,32 Tage (Synodischer Monat)
  • 242 mal 27,21222 = 6585,36 Tage (Drachenmonat)
  • 239 mal 27,55455 = 6585,54 Tage ( (Anomalistischer Monat)

Alle Werte liegen nur wenige Stunden auseinander.
Lässt man nun beginnend bei einer Sonnenfinsternis diese drei Mondzyklen gegeneinander laufen, so dauert es 18 Jahre, 11 Tage und acht Stunden, bis sich alle drei mal wieder treffen, um gemeinsam für eine weitere Sonnenfinsternis zu sorgen.
Das ist der Saros-Zyklus.
Er dauert 6585,32 Tage
also ungefähr
18 Jahre, 11 Tage und 8 Stunden.
Die zusätzlichen acht Stunden bedeuten, dass sich die Erde währenddessen um ein Drittel ihrer Achse weitergedreht hat.
Dadurch findet die nächste Finsternis derselben Saros-Serie etwa 120 Längengrade weiter westlich statt.
Deshalb sieht man zwei aufeinanderfolgende Finsternisse derselben Serie meist nicht vom gleichen Ort aus.

Erst nach drei Saros-Zyklen – dem sogenannten Exeligmos – ist auch diese Verschiebung nahezu ausgeglichen.
Der Exeligmos dauert etwa 54 Jahre und 34 Tage.
Eine einzelne Saros-Serie beginnt, wenn der Mond den Erdschatten oder die Sonne zunächst nur ganz am Rand trifft.
Dann folgen über viele Jahrhunderte immer zentralere Finsternisse.
Später wandern sie wieder zum Rand zurück, bis die Serie endet.
Eine typische Saros-Serie umfasst ungefähr
70 bis 73 Finsternisse
über einen Zeitraum von rund 1200 bis 1300 Jahren.

Mehrere Saros-Serien laufen gleichzeitig nebeneinander.
Ich finde es ganz erstaunlich, dass dieser Zyklus schon den alten Babyloniern bekannt war. Aus solch einem Durcheinander Strukturen und Regelmäßigkeiten zu erkennen ist eine unfassbare Leistung.

Spielarten von Finsternissen

Nun kommen wir dazu, welche verschiedenen Arten von Sonnenfinsternissen es gibt.

  1. Je nach Sonnenstand, Erdenstand und Mondstand ist der Mond perspektivisch ungefähr so groß, wie wir auch die Sonnenscheibe wahrnehmen. Die Sonne ist zwar unvergleichlich viel größer, als der Mond, aber dafür ist sie auch viel weiter von uns weg, 150 Mio Kilometer, wo hingegen der Mond grob nur 380.000 Kilometer von der Erde entfernt ist.
    Schafft es die Mondscheibe, die Sonne zu verdecken, spricht man von einer totalen Sonnenfinsternis. Die gleißend helle Sonne wird vom schwarzen Mond bedeckt. Nun tritt die wunderbare schwach leuchtende Korona hervor, Blüten schließen ihre Kelche, Vögel stellen ihren Gesang ein, bzw. stimmen ihr Morgenlied an, Nachtluft scheint zu wehen
    und Protuberanzen am Rand der Mondscheibe werden sichtbar. So ein Spektakel kann niemals länger als 8 Minuten dauern, weil die gegenseitige Drehung der Körper, deren Abstände zueinander und deren Größenverhältnisse bezüglich des Schattenwurfs nicht mehr zulassen.
    Die Corona und die Flammenzungen kann man bei unverdeckter Sonne nur mit speziellen Instrumenten erblicken, weil sie vom Licht der Sonne überstrahlt werden. Dieser Lichtkranz entsteht durch Plasma-Ballen, die in den Magnetfeldern der Sonne hängen. Wie genau, wäre ein extra Artikel wert.
  2. Die Erde bewegt sich elliptisch um die Sonne. Das bedeutet, dass sie im Jahreslauf mal der Sonne etwas näher (149 Mio km) und mal etwas weiter (152 Mio km) steht.
    Somit erscheint sie uns leicht größer bei nahem Abstand und etwas kleiner bei fernem Abstand.
    Der Mond tut das ebenso. Er bewegt sich elliptisch um die Erde. Auch er erscheint uns bei größerer Entfernung etwas kleiner und bei Erdnähe etwas größer.
    Nun überlegen wir uns die Kombination dieser Tatsachen.
    Ist die Sonne eher fern von uns, also kleiner, und der Mond eher nahe bei uns, also größer, kann er ganz wunderbar die Sonnenscheibe abdecken. Eine totale Sonnenfinsternis findet statt.

    Ist die Sonne erdnah und der Mond erdfern, vermag der perspektivisch kleinere Mond es nicht, die ganze Sonnenscheibe zu verdecken. Er erzeugt lediglich ein Loch in der Sonnenscheibe. Eine ringförmige Finsternis ist entstanden.

  3. Ich schrieb oben über die Tatsache mit der leicht gekippten Mondbahn. So kommt es vor, dass der Mond etwas oberhalb oder unterhalb der Sonne steht. Auch hier vermag er nicht, die ganze Scheibe abzudecken. Er beißt nur quasi ein Stück ab, wie man das ungefähr vom Logo des Apfels her kennt. Das ist dann eine partielle Finsternis, oder in den meisten Fällen ein ganz gewöhnlicher unspektakulärer Neumond.

Jede Sonnenfinsternis beginnt und endet als partielle Finsterniss. Ob sie dann totalitär oder ringförmig im Kern wird, hängt, wie beschrieben von den Abständen, Erde, Sonne Mond, ab.

Es gibt auch Finsternisse, die alle drei Arten durchlaufen (Partiell, Ringförmig und total).

Kurz vor der totalen Bedeckung bei einer totalen Finsternis tritt ein Phänomen auf, das man Perlenkette nennt. Der Mond als Scheibe gedacht ist etwas leicht ausgefranst, weil er ja auch Berge und Täler hat und nicht Rund, wie ein Kreis ist.
Das bedeutet, dass zwischen den Bergen am Rand der Mondscheibe kurz vor der totalen Bedeckung der Sonne perlenartig noch die Sonne durchscheinen kann, bis sich dann der ganze Mond davor schiebt.
Die letzte „Perle“ vor der absoluten Totalität, nennt man den Diamantring.

Klingende Finsternisse

Schon ganz schön verwirrend, diese Mondzyklen und die gemeinsamen Treffen aller zur Finsternis. Ohne Bilder alles nur schwer vorstellbar. Aber bilder gibt es beim Sternenonkel nur selten. Dennoch gibt es eine inklusive Art, sich Finsternisse zu vergegenwärtigen.
Jeder weiß, dass Kirchenglocken sehr chaotisch und unregelmäßig durcheinander klingen. Das liegt daran, dass die großen Glocken langsamer in ihrem Turm schwingen, als das kleine Betzeit-Glöckchen, das ganz aufgeregt auch noch mitbimmeln darf.
Manchmal hört man auch, dass zwei Glocken ab und zu gleichzeitig erklingen, um dann wieder auseinander zu driften.
Im Grunde genommen ist das genau, wie mit den unterschiedlichen Monatslängen, die mehr und mehr auseinander driften, um irgendwann mal wieder für eine Finsternis zusammen zu kommen, gemeinsam zu erklingen.
Versucht einfach mal, wenn ihr das nächste mal ein volles Glockengeläut, am besten eines mit drei Glocken hört, euch vorzustellen, dass jede Glocke einem der drei Mondzyklen gehört. Manchmal erklingen alle drei gemeinsam. Dann habt ihr eine Finsternis im Kirchturm gehört.

Fünf entscheidende Sonnenfinsternisse

So weit, so gut. Das ist ja alles ganz nett, aber nützt das auch jemandem, z. B. der Wissenschaft? Hier rufe ich ein ganz klares und entschiedenes „ja“ aus.

Im vorletzten Jahrhundert fanden mindestens fünf totale Finsternisse statt, die Wissenschaftsgeschichte schrieben.

Finsternis 1

Gehören die schönen Flammenzungen am Mondrand, die Protuberanzen, die bei einer totalen Sonnenfinsternis sichtbar werden, zur Sonne oder zum Mond?

Die Antwort gab die Finsternis vom 18. Juli 1860 in Spanien.
Zwei Gelehrte zogen mit ihren Instrumenten an den Ebro und an die spanische Mittelmeerküste.
Zum ersten Mal wurde die Fotografie, damals hieß sie noch Daguerreotypie, eingesetzt.
Der Engländer Warren de la Rue, 1815 bis 1889, ein reicher Papierfabrikant,
war ein Pionier in der Fotografie astronomischer Objekte.
Der Jesuitenpater Angelo Secki, 1818 bis 1887, Direktor des Collegio Romano,
widmete sich in der zweiten Hälfte seines Lebens dem Studium der Sonne.

Beide fotografierten in Spanien die Protuberanzen von Orten aus, die mehrere hundert Kilometer auseinander lagen.
Die Bilder glichen sich wie ein Ei dem anderen.
Die roten Flammenzungen waren also reell.
Mehr noch, rasch nacheinander aufgenommene Platten zeigten, dass sich der Mond vor den Protuberanzen vorbei bewegt.

Damit wusste man, die Protuberanzen gehören zur Sonne.

2. Die eiserne Finsternis

Die Finsternis vom 7. August 1869 konnte längs eines schmalen Streifens beobachtet werden,
der sich von der Beringstraße quer durch Nordamerika nach North Carolina erstreckte.
Diesmal rückte man der Corona zu Leibe.
Es war nicht leicht, das Spektrum dieses schwachleuchtenden Lichtschleiers zu erhalten.

Anfangs schien es nicht allzu aufregend zu sein. Das Licht war anscheinend über das ganze Spektrum gleichmäßig verteilt.
Die dunklen Fraunhofer-Linien des Sonnenspektrums fehlten.
Doch im grünen Bereich entdeckte man eine helle Linie, die man noch nicht kannte.
Welche Atome waren dafür verantwortlich?
Die genaue Vermessung zeigte, dass bei dieser Wellenlänge kein bekanntes Atomlicht aussendet.
Sollte in der Corona der Sonne ein auf der Erde unbekanntes Element den Sonnenphysikern von seiner Existenzkunde geben?

Ende des vorletzten Jahrhunderts gab man dem unbekannten Stoff den Namen Koronium.
Nicht einmal auf der Sonne selbst schien dieses rätselhafte Element vorzukommen, denn es verriet sich auch nicht durch eine Fraunhofer-Linie im Sonnenspektrum. Lediglich in der Korona tauchte es auf.
Erst Mitte unseres Jahrhunderts gelang es, das Geheimnis der grünen Corona-Linie zu lüften.
Sie rührt von Atomen des Eisens her.
Das Eisengas ist dort so heiß, dass den Atomen, deren Kerne normalerweise von einer Wolke von 26 Elektronen umgeben sind, 13 verloren gegangen sind, sodass nur noch 13 Elektronen den Kern umschwirren.
Das ist nur bei unglaublich hohen Temperaturen möglich.
Wir wissen heute, dass die Sonnen-Corona Millionen von Grad heiß ist.
Doch das hatte zur Zeit der Finsternisse des vorletzten Jahrhunderts niemand geahnt.

3. Die indische Finsternis

Am 18.08.1868 bewegte sich der Kernschatten einer Sonnenfinsternis über die indische und die malaiische Halbinsel.

Der Astronom und Fotograf Pierre Jules César Janssen nahm also die beschwerliche Reise auf sich, um von Guntur in Indien aus diese Finsternis zu beobachten und zu fotografieren.

Während der kurzen Dunkelheit erkannte er im Spektroskop, dass die Protuberanzen hauptsächlich bei den Wellenlängen des Lichtes des Wasserstoffs abstrahlen. Man bedenke, dass es damals durchaus noch nicht klar war, woraus die Sonne hauptsächlich besteht. Das erklärte uns erst die Frau mit dem Sonnenstoff.
https://blindnerd.de/2022/03/08/die-frau-mit-dem-sonnenstoff-weltfrauentag-2022/
Man ging davon aus, dass die Sonne sich in ihrer Zusammensetzung unwesentlich von der irdischen unterscheiden sollte.
Aber Spektralaparate waren bereits erfunden und man entdeckte auch die Lichtsignaturen nahezu aller chemischen Elemente in der Sonne, welche sie sich bei ihrer Entstehung einverleibt hatte.

Als nach kurzer Zeit die Sonne wieder hinter der Mondscheibe hervortrat und die Protuberanzen verblassten, soll Janssen ausgerufen haben:
„Diese Linien will ich auch außerhalb der Finsternisse beobachten.“
Am nächsten Tag richtete er sein mit einem Spektroskop ausgestattetes Fernrohr gleich nach Sonnenaufgang auf die Stelle des Sonnenrandes, an der er während der Finsternis eine besonders helle Protuberanz gesehen hatte.

Wenn janssen in seinem Spektroskop nur auf die Alpha-Linie des
Wasserstoffs schaute, dann war er für nahezu alles andere Licht blind. Sonnenbeobachter bis heute betrachten die Sonne gerne in diesem Licht und blenden alles andere mit Filtern weg.

Tatsächlich konnte er das Licht der Spektrallinien der Protuberanzen auch am hellen Taghimmel ausmachen. Durch den Spalt des Spektroskops
am Fernrohr sah er im Licht der roten Wasserstofflinie einen schmalen Streifen der über den Rand der Sonnenscheibe herausragenden leuchtenden Gasmassen. Wenn er das Fernrohr leicht bewegte, dann verschob sich der Spalt und bot den Anblick eines benachbarten schmalen Streifens der Protuberanz. So konnte janssen am Spektroskop Streifen
für Streifen des Sonnenrandes abtasten, zeichnen und zu einem Bild der gesamten Protuberanz zusammensetzen.
Die beiden konnten zwar Protuberanzen mit ihren Spektrographen und Teleskopen beobachten, die sich am Rand der Sonnenscheibe befanden, aber Protuberanzen auf der hellen Sonnenscheibe blieben einem anderen großen Astronomen vorbehalten.

Der erst 21jährige George Ellery Hale grübelte darüber nach, wie man trotz des störenden Lichtes der Sonne bessere otografien gewinnen und damit mehr auf der Fotoplatte festhalten konnte.

Zur Idee seines neuen Instrumentes soll er gesagt haben, dass sie ihm in der Straßenbahn gekommen sei, als er aus dem Wagen heraus auf die Latten eines Lattenzaunes blickte und sich der dahinterliegende Garten scheinbar an den Zwischenräumen vorbei bewegte. Das war die Geburt des Spektroheliographen, wie Hale das Gerät nannte, das in diesem Augenblick in seinem Kopf entstand.
Siehe: Eine Finsternis, ein Sonnenforscher und ein Lattenzaun

4. Einsteins Finsternis

Am 14.12.1919 brachte die Berliner ilustrierte Zeitung auf ihrer Titelseite das Portrait Albert Einsteins und schrieb:

„Eine neue Größe der Weltgeschichte, Albert Einstein, dessen Forschungen eine völlige Umwälzung unserer Naturbetrachtung bedeutet, und den Erkenntnissen eines Kopernikus, Kepler und Newton gleichwertig sind,“
Dieser Einstein war in das Interesse der Medien gerückt. Schuld daran war eine Sonnenfinsternis.

Wenn es stimmt, dass große Massen den Raum, bzw. die Raumzeit krümmen, sollte sich das anhand von Licht in der Nähe großer Massen, nachweisen lassen.
Gesucht wurde ein Objekt, das eine große Masse besitzt, aber entweder selbst nicht leuchtet, bzw. dessen Licht durch etwas anderes verdeckt wird.

Eine Sonnenfinsternis schien dazu geeignet, weil die Sonne eine große Masse besitzt und der mond manchmal dazu in der Lage ist, ihren alles überstrahlenden Lichterglanz abzudecken, damit zum Vorschein kommt, was in ihrer unmittelbaren Umgebung leuchtet und normalerweise durch ihren Glanz nicht sichtbar ist. Das sind die Korona und die Sterne am Taghimmel.

Ihr eigenes Licht wird zum Zeitpunkt der Totalität komplett vom Mond verdeckt. Aber ihre im Vergleich zur Erde riesige Masse, sollte das Sternenlicht, das in ihrer Nähe vorbei geht, leicht verzerren, weil in ihrer Nähe durch ihre Masse die Raumzeit oder auch der Raum gekrümmt werden sollte.
Einstein schlug diese Idee des Nachweises vor und gab sogar eine Grad-Zahl an, um wie viel Bruchteile einer Bogensekunde die Sterne zu ihrer sonstigen Position verschoben sein sollten. Er gab zunächst 0,875 Bogensekunden an. Betrachtete man ein Eurostück aus einer Entfernung von fünf Kilometern, betrüge sein Winkel von Rand zu Rand ungefähr diesen Wert.

Die erste Möglichkeit der Beobachtung einer Sonnenfinsternis, ergab sich 1912 in Brasilien. Diese viel aber wegen Wolken und Regen ins Wasser.

Die nächste war am 21.08.1914 in Russland. Doch drei Wochen zuvor brach der erste Weltkrieg aus. Die deutschen Astronomen, die mit ihrem Gerät bereits in Russland waren, wurden interniert und deren Geräte beschlagnahmt.

1915 hatte Albert Einstein seine relativitätstheorie vervollkommnet und bemerkt, dass die Ablenkung ungefähr doppelt so hoch sein könnte.

Die Möglichkeit einer Überprüfung, einsteins neuestem Werts ergab sich am 29.05.1919 von der Insel Principe vor der Küste spanisch Guineas aus.
Wenn man bedenkt, dass der deutsche Einstein für die Engländer ein Feind war, ist es um so bemerkenswerter, dass sie diese Expedition vorbereiteten und durchführten.

Unter der Leitung des großen britischen Astronomen Athur Edington, wurde das Sternenfeld, in welchem die Finsternis stattfinden würde, bereits ein halbes Jahr vor dem Ereignis fotografiert, als es noch am Nachthimmel zu sehen war, um Vergleichsaufnahmen für die während der Finsternis gemachten Bilder zu haben.

Eine weitere englische Expedition beobachtete das Ereignis von Brasilien aus.
Beide Expeditionen fanden die Ablenkung des Sternenlichts und somit Einsteins Theorie bestätigt.
Und so war spätestens im November 1919 Einstein ein berühmter Mann geworden, dass sogar die Newyork Times über seine Entdeckung berichtete..

Mythen rund um Finsternisse

Es liegt nahe, dass Finsternisse und Kometen für zahlreiche Geschichten und Mythen sorgten. Und wenn die Daten nicht ganz aufeinander passten, dann wurden sie mit der Zeit eben passend gemacht. Außerdem werden Geschichten immer besser, um so öfter sie erzählt werden. Lassen wir hier einige davon erklingen.

  1. Die Schlacht, die plötzlich im Dunkeln endete – 585 v. Chr.
    Die Meder und Lyder kämpften in Kleinasien bereits seit Jahren gegeneinander. Während einer Schlacht am 28. Mai 585 v. Chr. wurde es plötzlich mitten am Tag dunkel: eine totale Sonnenfinsternis.
    Beide Heere interpretierten das Ereignis offenbar als Zeichen der Götter und stellten den Kampf ein. Schließlich schlossen die verfeindeten Parteien Frieden. Der griechische Philosoph Thales von Milet soll die Finsternis sogar vorhergesagt haben – wobei Historiker heute bezweifeln, dass wir wirklich wissen, wie er das hätte berechnen können.
  2. Der König, der sich vor der Finsternis verstecken musste
    Im alten Mesopotamien waren Sonnen- und Mondfinsternisse besonders gefährliche Omen für den König. Die Priester beobachteten den Himmel und deuteten die Finsternis als mögliche Ankündigung von Tod oder Unheil für den Herrscher.
    Und jetzt wird es ziemlich makaber:
    Wenn eine gefährliche Finsternis bevorstand, konnte ein „Ersatzkönig“ eingesetzt werden. Ein anderer Mann wurde zum König erklärt, bekam königliche Kleidung und sogar eine Königin. Der echte König verschwand währenddessen aus der Öffentlichkeit.
    Nach Ablauf der gefährlichen Zeit wurde der Ersatzkönig getötet – das vorhergesagte Unheil sollte ihn treffen, nicht den wirklichen Herrscher.
    Das ist tatsächlich historisch belegt und keine bloße Legende.
  3. Der chinesische Drache frisst die Sonne
    Eine sehr verbreitete chinesische Vorstellung erzählt von einem Himmelsdrachen, der die Sonne verschlingt.
    Wenn die Sonne während einer Finsternis verschwand, versuchte man, das Ungeheuer zu vertreiben: Man machte Lärm, schlug Trommeln und veranstaltete allerlei Krach.
    Die beiden Hofastronomen Hi und Ho, welche über Trunk und Feiern vergaßen, eine Finsternis anzukündigen, kostete dieses Versäumnis ihre Köpfe.
    Der Drakonistische, Drachenmonat, verdankt seinen Namen dieser Legende.
  4. Die Wölfe der Wikinger
    In der nordischen Mythologie verfolgen die beiden Wölfe Sköll und Hati die Himmelskörper Sonne und Mond.
    Sköll jagt die Sonne, Hati den Mond. Wenn einer der Wölfe sein Ziel erreicht und den Himmelskörper verschlingt, kommt es zur Finsternis.
    Im Zusammenhang mit Ragnarök, dem Untergang der alten Welt, gelingt es den Wölfen schließlich tatsächlich, Sonne und Mond zu verschlingen.
    Man kann sich also eine Sonnenfinsternis als einen kurzen Moment vorstellen, in dem der Wolf die Sonne beinahe erwischt.
  5. Die Bibel: „Die Sonne wurde dunkel“
    Hier wird es besonders interessant, weil die Finsternis direkt in der Passionsgeschichte vorkommt.
    Die Evangelien des Neuen Testaments berichten, dass während der Kreuzigung Jesu von etwa der sechsten bis zur neunten Stunde Dunkelheit über das Land kam. Lukas formuliert sogar, dass die Sonne ihr Licht verlor.
    Das ist allerdings keine normale Sonnenfinsternis: Eine totale Sonnenfinsternis dauert an einem bestimmten Ort höchstens wenige Minuten, nicht drei Stunden.
    Siehe: Die Finsternis an Karfreitag und der zerrissene Tempelvorhang

    Dazu kommen zwei interessante alttestamentliche Stellen:
    Bei Amos 8,9 heißt es sinngemäß, Gott werde die Sonne am Mittag untergehen lassen und die Erde am hellen Tag verdunkeln.
    Und Joel 2,31 sagt:
    Die Sonne wird sich in Finsternis verwandeln und der Mond in Blut.

    Noch eine bemerkenswerte Bibelstelle findet sich im Buch Josua.
    Josua soll bei der Schlacht von Gibeon gesagt haben:
    „Sonne, steh still!“
    und der Mond solle ebenfalls stillstehen.

    Das wurde immer wieder mit einer außergewöhnlichen Himmelserscheinung in Verbindung gebracht. Moderne astronomische Untersuchungen haben sogar versucht, eine konkrete historische Sonnenfinsternis damit zu identifizieren. Eine Forschungsarbeit kommt als Kandidaten auf den 30. September 1131 v. Chr.
    Ob das tatsächlich die historische Grundlage der Erzählung war, ist allerdings keineswegs gesichert.

  6. Kolumbus und der „Blutmond“ von 1504
    Das ist eine der berühmtesten Geschichten über eine Mondfinsternis.
    Christoph Kolumbus saß 1504 auf Jamaika fest. Die dortigen Taíno versorgten die Spanier zunächst mit Nahrung, weigerten sich aber schließlich.
    Kolumbus wusste aus seinen astronomischen Tabellen, dass bald eine Mondfinsternis stattfinden würde. Er soll angekündigt haben, dass sein Gott zornig sei und den Mond verschwinden lassen werde.

    Als der Mond tatsächlich dunkel und anschließend blutrot wurde, sollen die Taíno beeindruckt gewesen sein. Kolumbus konnte die Situation anschließend nutzen, um die Versorgung seiner Männer wieder sicherzustellen.

    Die Geschichte stammt allerdings aus späteren europäischen Berichten und sollte deshalb nicht völlig unkritisch als wortgetreuer historischer Tatsachenbericht erzählt werden. Die astronomische Finsternis vom 1. März 1504 ist dagegen eindeutig. Interessanterweise liegt sie ziemlich genau 521 Jahre vor der Mondfinsternis vom März 2025 – ein Hyper-Saros-Zyklus.
    Siehe: Eine Finsternis als Lebensretterin

Finsternisse in der Literatur

Betrachten wir nun zum Schluss noch einige Finsternisse in unserer Literatur.

Sonnenfinsternis bei Marc Twain

In einer Erzählung ließ Marc Twain einen Amerikaner durch einen Blitzschlag einen Zeitsprung vollführen. Dieser Mensch taucht nun am 19.06. des Jahres 528 in der Zeit des sagenhaften König Artus wieder auf. Durch zahlreiche Verwicklungen gerät dieser Mann schließlich in das Gefängnis und wurde zum Tode verurteilt.

Er verfügt jedoch über ein Wissen der besonderen Art.
Er sagt für den 21.06.528 eine totale Sonnenfinsternis voraus. Hierdurch erlangte er die Gunst des Königs und letztlich dann auch seine Befreiung. Er wird zum astronomischen Berater des Königs ernannt.
So weit, so gut, aber fand an diesem Tage überhaupt eine Sonnenfinsternis statt, die Atus und seine Mannen hätten sehen können?

Um dieses herauszufinden, müssen wir ein Verzeichnis oder einen Katalog bemühen, in welchem alle Finsternisse der letzten 2000 Jahre verzeichnet sind. Am besten eignen sich hier die Kataloge von Opolzer oder der von Mucke. Selbstverständlich kann man heutzutage auch kostenlose Software, wie Stellarium verwenden, obwohl die je früher man in der Zeit zurückgeht, ihre Grenzen hat.

Im Jahre 528 gab es vier Sonnenfinsternisse, am 06.02, 06.03, am 01.08. und am 30.08. Alle waren partieller Natur.
Da am 01.08. neumond geherrscht haben muss, denn ohne Neumond keine Sf war dies auch einen synodischen Monat vorher, also Anfang Juli der Fall. Der 21.06. war somit kurz nach Vollmond. Ein unmöglicher Zeitpunkt für eine Sf. Vermutlich erfand Twain das Datum einfach.
Schön und spannend bleibt diese Erzählung dennoch.

Jules Vernes Sonnenfinsternis

In dem zweibändigen Roman „Im Land der Pelze“ beschreibt Jules Vern, der Vater der Science Fiction Literatur, die Abenteuer einer Reisegruppe, die nach Alaska kommt.
Unter den Mitreisenden befindet sich ein Astronom. Verne beschreibt ihn als Menschen, der außer seine Sternbeobachtungen nichts zuwege bringt. Dieses jedoch macht ihm keiner gleich. Dieser Astronom, Namens Black, schließt sich der Reisegruppe an, um eine totale Sonnenfinsternis zu beobachten. Diese soll am 18.06.1860 stattfinden. Gegen 09:30 beginnt die totale Phase der Finsternis. Black und seine Reisegefährten sehen die Sichel des Mondes immer dünner werden. Jeden Moment muss die totale Bedeckung anbrechen. Doch dann geschieht etwas ganz anderes. Black sieht, dass die Mondsichel plötzlich wieder breiter wird und somit die Phase der totalen Bedeckung überhaupt nicht stattfand. Was war hier geschehen? Waren die Kataloge und Voraussagen der Astronomen falsch? Keines Wegs. Die Lösung des Problems war entsätzlich.

Die Gruppe befand sich gar nicht an dem Orte, an welchem sie sich wähnte.
Die Reisegruppe hatte nicht bemerkt, dass die Eisscholle, auf welcher sie sich befand, sich vom Festland gelöst hatte und in südlicher Richtung in wärmere Gewässer durch die Beringsee trieb. Diese Drift brachte die Scholle außerhalb des Streifens der Totalität.
Der Rest des Romans handelt dann davon, wie die Gruppe auf dem Eis um ihr Überleben kämpfte.

Was hat es nun tatsächlich mit der Sonnenfinsternis von Verne auf sich?
Tatsächlich gab es an besagtem Tage eine Sonnenfinsternis, deren Streifen der Totalität sich, wie bei Jules Verne beschrieben, von Alaska, über Kanada und den Atlantik ins Mittelmeer erstreckte.Es ist aber nicht verwunderlich, dass Verne im Gegensatz zu Twain eine tatsächlich stattgefundene Finsternis beschrieb. Der Roman erschien 1873, also 13 Jahre nach der Finsternis. Verne musste sich somit nicht auf Vorausberechnungen stützen, sondern konnte sich auf sicher fundamentiertes gewesenes verlassen.

Sonnenfinsternis bei Adalbert Stifter

Wenn man Sonnenfinsternisse literarisch betrachtet, dann kommt man an Adalbert Stifters Beschreibung einer von ihm selbst beobachteten Sonnenfinsternis nicht vorbei. Für mich stellt sie die schönste deutschsprachige Beschreibung einer Sonnenfinsternis dar, die ich kenne.
Siehe: Eine literarische Erinnerung
Anhören könnt ihr euch diesen wunderbaren Text ebenfalls. Siehe untenstehende Linkliste von Eberhard.

Weitere Links zur Sonnenfinsternis

Eberhard, auf dessen Newsletter ich schon mehrfach Gastbeiträge veröffentlichen durfte, hat hier eine ganz wunderbare Linkliste zum Thema Sonnenfinsternis zusammengestellt. Diese teile ich hier gerne mit euch.
Eberhard sagt.
Vor allem der erste Beitrag in der ARTE-Mediathek ist besonders gut:
Die Sofi bei ARTE:
https://www.arte.tv/de/videos/125674-000-A/totale-sonnenfinsternis-europa-im-mondschatten/

Die Sonnenfinsternis wird LIVE übertragen von
https://www.digitalfernsehen.de/news/inhalte/fernsehen/zdf-uebertraegt-totale-sonnenfinsternis-live-aus-mallorca-1184934/

Harald Lesch „Was ist eine Sonnenfinsternis?“ in BR alpha centauri:
https://www.ardmediathek.de/video/alpha-centauri/was-ist-eine-sonnenfinsternis/ard-alpha/Y3JpZDovL2JyLmRlL2Jyb2FkY2FzdC9GMjAxNldPMDExODIzQTA

und seine persönliche Sofi-Beobachtung:
https://www.youtube.com/watch?v=jP84qOF77S0

Sonnenfinsternis beweist Relativitätstheorie, Harald Lesch
https://www.reddit.com/r/de/comments/6ual60/sonnenfinsternis_beweist_relativit%C3%A4tstheorie/

Totale Sonnenfinsternis in der MAUS:
https://youtu.be/pxWb10AZ-NA?is=gNkyd0UJgoMNDH4G

„Die Sonnenfinsternis“ von Adalbert Stifter
Die meisten Sonnenfinsternis-Experten kennen ja die wunderbare Schilderung der Sonnenfinsternis vom
8. Juli 1842 von Adalbert Stifter, die er auf der Aussichtsterrasse des Kornhäuslturms über den Dächern von Wien beobachten konnte.

Das „Schmankerl“ ist nun, dass ich Christian Baumann dafür gewinnen konnte, diesen Text zu lesen.

Christian Baumann ist als Schauspieler und Sprecher seit 1996 auf zahlreichen Theaterbühnen und in TV-Produktionen zu sehen. Er ist bekannt als Sprecher in Funk und Fernsehen, beispielsweise auch bei Bayern 2, sowie aus unzähligen Hörbuchproduktionen.
Seine Filmografie und Produktionsübersicht sind hier zu finden: http://www.baumannchristian.de/
Weitere Infos auch hier:
In Wiki

Seine Lesung von Stifters Text
Dauer: 21 Minuten
Ich empfehle diese Datei vor dem Beginn der Sofi abzuspielen. Das ist die perfekte Einstimmung zur Sofi.

Aus dem Blog des blinden Astronomen Gerhard Jaworek erfahren wir zu dieser Schilderung von Adalbert Stifter Folgendes:
„Der Aufsatz „Sonnenfinsternis“ von Adalbert Stifter erschien zuerst in der „Wiener-Moden-Zeitung und Zeitschrift für Kunst, schöne Literatur und Theater“ 1842 III. Quartal.“

Temperaturgeschichten


Meine lieben,

was bleibt dem Sternenonkel, als aus der Not eine Tugend zu machen. Es ist brüllend heiß draußen im ganzen Land.
Lasst uns also heute mal etwas auf die Geschichte der Temperaturmessung blicken.

Prolog

Wer heute wissen möchte, ob es draußen warm oder kalt ist, schaut auf das Smartphone, den Wetterbericht oder vielleicht noch auf ein klassisches Thermometer. Die Temperatur wird in Grad Celsius angegeben, und niemand denkt groß darüber nach, warum Wasser bei 0 Grad gefriert und bei 100 Grad kocht. Doch bis wir zu dieser scheinbar selbstverständlichen Skala gelangten, war es ein langer Weg.

Die ersten Anfänge

Schon früh bemerkten Menschen, dass sich Stoffe bei Wärme ausdehnen und bei Kälte zusammenziehen.
Die Vorläufer unserer heutigen Thermometer nannte man Thermoskope. Sie konnten zwar anzeigen, ob es wärmer oder kälter wurde, besaßen aber noch keine Skala mit Zahlenwerten.

Ein typisches Thermoskop des 17. Jahrhunderts bestand aus einer Glaskugel, an die ein langes, dünnes Glasröhrchen angeschmolzen war. Die Kugel wurde zunächst erwärmt, sodass sich die Luft darin ausdehnte und ein Teil aus dem Röhrchen entwich. Anschließend tauchte man das offene Ende des Röhrchens in ein Gefäß mit Wasser.

Kühlte die Luft in der Glaskugel nun ab, zog sie sich zusammen. Dadurch entstand ein leichter Unterdruck, und das Wasser stieg im Röhrchen nach oben. Erwärmte sich die Luft wieder, dehnte sie sich aus und drückte das Wasser nach unten.
Das Gerät zeigte also Veränderungen der Temperatur durch den wechselnden Wasserstand an. Allerdings hatte es einen entscheidenden Nachteil. Es reagierte nicht nur auf die Temperatur, sondern auch auf Änderungen des Luftdrucks. Wenn sich das Wetter änderte, konnte sich der Wasserstand ebenfalls verändern, obwohl die Temperatur gleich geblieben war.
Erst als man später geschlossene Thermometer entwickelte, die mit Alkohol oder Quecksilber gefüllt waren und eine feste Skala erhielten, wurde eine wirklich zuverlässige Temperaturmessung möglich.

Mit den ersten Termoskopen war es ein bisschen so, wie mit Astronomie mit bloßem Auge: Man konnte Veränderungen beobachten, aber noch nicht präzise messen.

Die erste Skala

Einer der ersten, der Ordnung in das Temperaturchaos bringen wollte, war der deutsche Physiker Daniel Gabriel Fahrenheit. Anfang des 18. Jahrhunderts entwickelte er ein Quecksilberthermometer und führte eine Temperaturskala ein, die bis heute vor allem in den USA verwendet wird.
Quecksilberthermometer lassen sich besser ablesen, als Wasserthermometer, weil es sich mehr ausdehnt.

Warum Wasser bei Fahrenheit bei 32 Grad gefriert und bei 212 Grad siedet, wirkt auf uns heute etwas merkwürdig. Tatsächlich orientierte sich Fahrenheit an verschiedenen Referenzpunkten, unter anderem an einer besonders kalten Salzlösung. Aus heutiger Sicht erscheint die Skala etwas exotisch, doch sie hatte einen entscheidenden Vorteil. Sie war für die damalige Zeit erstaunlich präzise.

Das französische Thermometer

Fast zeitgleich entwickelte der französische Naturforscher René Antoine Ferchault de Réaumur seine eigene Skala. Bei ihm lag der Gefrierpunkt des Wassers bei 0 Grad und der Siedepunkt bei 80 Grad. In Teilen Europas war die Réaumur-Skala lange Zeit verbreitet. Heute begegnet sie uns nur noch selten, etwa wenn in alten Kochbüchern oder historischen Dokumenten Temperaturen angegeben werden.

Er verwendete kein Quecksilber, sondern Alkohol als Thermometerflüssigkeit. Alkohol dehnt sich bei Erwärmung stärker aus als Quecksilber, was die Messung erleichterte. Réaumur definierte zunächst den Gefrierpunkt des Wassers als 0°. Anschließend untersuchte er, um wie viel sich ein bestimmtes Volumen Alkohol zwischen Gefrier- und Siedepunkt des Wassers ausdehnte.
Dabei stellte er fest, dass sich das Volumen ungefähr um 8 % vergrößerte.

Jeder Grad Réaumur entsprach also einer Volumenänderung von einem Tausendstel des ursprünglichen Alkoholvolumens.
Mathematisch war das recht elegant:
* Ausgangsvolumen: 1000 Einheiten
* Volumenzunahme bis zum Siedepunkt: etwa 80 Einheiten
* daher: 80 Grad zwischen Gefrier- und Siedepunkt

Die Zahl 80 ergab sich also unmittelbar aus den Eigenschaften seines Thermometers und war nicht primär als allgemeine Temperaturskala gedacht. Erst später wurde daraus eine standardisierte Skala.

Interessanterweise war Réaumurs Skala für die damalige Zeit durchaus praktisch. Die Einteilung in 80 Grade ließ sich leicht halbieren, vierteln oder achteln. Viele Handwerker, Brauer und Käser arbeiteten noch lange mit Réaumur-Angaben. Deshalb begegnet man ihr gelegentlich heute noch in historischen Rezepten oder alten naturwissenschaftlichen Texten.

Für deinen Artikel wäre vielleicht sogar eine kleine Pointe möglich:

> Während Celsius mit einer schön runden Hunderterskala punktete und Kelvin die tiefstmögliche Temperatur suchte, orientierte sich Réaumur ganz pragmatisch an seinem Alkoholthermometer. Seine 80 Grade waren weniger das Ergebnis einer tiefen Naturphilosophie als vielmehr einer geschickten Laborentscheidung.

Das trifft den historischen Sachverhalt ziemlich gut.

Was sich durchsetzte

Den größten Erfolg hatte jedoch eine Skala, die ursprünglich gar nicht Celsius-Skala hieß. Der schwedische Astronom Anders Celsius veröffentlichte 1742 eine Einteilung, bei der Wasser bei 100 Grad gefror und bei 0 Grad kochte. Ja, genau andersherum als heute.

Erst nach seinem Tod wurde die Skala umgedreht. Nun lag der Gefrierpunkt bei 0 Grad und der Siedepunkt bei 100 Grad. Das erwies sich als deutlich intuitiver und setzte sich schließlich weltweit durch. Für Astronomen und Naturwissenschaftler war das ein großer Fortschritt, denn nun konnten Messungen einfacher verglichen werden.

Doch selbst die Celsius-Skala hat einen Nachteil: Sie beginnt nicht bei der tiefstmöglichen Temperatur.
Und dann hängt die Temperatur, bei der Wasser kocht, vom Luftdruck ab. Auf dem Everest kocht Wasser schon bei 80 Grad oder so.

Die absolute

Im 19. Jahrhundert beschäftigte sich der britische Physiker William Thomson, besser bekannt als Lord Kelvin, mit den Grundlagen der Thermodynamik. Er erkannte, dass es eine absolute Temperaturgrenze geben muss, bei der die Bewegung der Teilchen ihr Minimum erreicht.
Dieser Punkt liegt bei minus 273,15 Grad Celsius. Kelvin machte daraus den Nullpunkt seiner Skala. Ein Kelvin hat dieselbe Größe wie ein Grad Celsius, nur der Ausgangspunkt ist ein anderer. Deshalb entsprechen 0 Grad Celsius genau 273,15 Kelvin.

Das ist eine sehr schöne Geschichte, weil Kelvin seine Skala zunächst gar nicht über Atome oder Quantenphysik herleitete. Die gab es damals noch nicht.
Er betrachtete die Ausdehnung von Gasen. Schon im frühen 19. Jahrhundert hatten Forscher wie Jacques Charles und Joseph Louis Gay-Lussac festgestellt, dass sich Gase bei Erwärmung nahezu linear ausdehnen.

Vereinfacht gesagt: Erhöht man die Temperatur eines Gases um 1 °C, nimmt sein Volumen immer um etwa denselben Bruchteil zu.
Stellt man sich nun ein Gas mit einem Volumen von 100 Litern bei 0 °C vor, dann hätte es bei 100 °C ungefähr 136,6 Liter. Zeichnet man diese Beziehung in ein Diagramm und verlängert die Gerade nach unten, gelangt man zu einem bemerkenswerten Punkt: Das Volumen würde bei etwa −273 °C auf Null schrumpfen.
Natürlich kann ein reales Gas nicht tatsächlich auf Nullvolumen zusammengedrückt werden. Lange vorher wird es flüssig oder fest. Dennoch deutete die Extrapolation auf eine fundamentale Grenze hin.

Für Kelvin war dies ein starkes Indiz, dass es eine tiefstmögliche Temperatur geben musste. Er kombinierte diese Überlegung mit den damals neuen Erkenntnissen der Thermodynamik und schlug vor, dort den Nullpunkt einer absoluten Temperaturskala anzusetzen.

Später wurde dieser Wert immer genauer bestimmt. Heute liegt der absolute Nullpunkt bei
−273,15 °C = 0 Kelvin.

Bis heute versuchen Physiker immer mehr an diesen absoluten Nullpunkt heran zu kühlen.

Wettkühlen

Hier ein Beispiel für dieses „Wettkühlen“ nacherzählt aus dem Buch „Das Weltgeheimnis von Thomas de Padova.Das gibt es bei den Blindenhörbüchereien auszuleihen.

Einer der Forscher, der sich besonders intensiv mit solchen ultrakalten Zuständen beschäftigt hat, ist der Physiker Wolfgang Ketterle. In den 1990er Jahren arbeitete er am Massachusetts Institute of Technology an sogenannten Bose-Einstein-Kondensaten – Zuständen der Materie, die nur bei extrem tiefen Temperaturen entstehen.
Die Experimente waren so empfindlich und liefen über so lange Zeiträume, dass man sie kaum „einfach laufen lassen“ konnte. Jede Störung, jede kleine Veränderung konnte das Ergebnis beeinflussen. Deshalb verbrachte Ketterle ungewöhnlich viel Zeit direkt in der Nähe seiner Apparaturen. Überliefert ist sogar, dass er sich zeitweise ein Feldbett in sein Büro stellte, um keine Messreihe zu verpassen und jederzeit reagieren zu können.

So wirkt die Jagd nach dem absoluten Nullpunkt ein wenig wie eine moderne Form der Entdeckungsreisen früherer Jahrhunderte. Nur dass man heute nicht mehr in ferne Länder aufbricht, sondern in Temperaturbereiche, die kaum noch physikalisch vorstellbar sind.
Und vielleicht zeigt gerade das etwas sehr Menschliches in der Physik. Auch dort, wo man weiß, dass man ein Ziel nie ganz erreichen kann, lohnt es sich dennoch, immer ein Stück weiterzugehen.
Das erinnert mich irgendwie an den Ereignishorizont eines schwarzen Loches.

Die letzte Frage

Temperatur, Thermometer, alles klar. Jetzt stellt sich aber zum Schluss noch die Frage, wie man die Temperatur eines Sternes misst, wo man ja kein Thermometer daran halten kann?

Die Antwort ist ebenso verblüffend wie elegant. Man misst nicht die Wärme direkt, sondern das Licht.

Jeder heiße Körper sendet elektromagnetische Strahlung aus. Je heißer er wird, desto stärker verschiebt sich die abgestrahlte Energie zu kürzeren Wellenlängen. Das kann man im Alltag beobachten. Ein Stück Eisen glüht zunächst dunkelrot, dann orange, gelb und schließlich fast weiß.
Genau diesen Effekt nutzen Astronominnen und Astronomen. Das Licht eines Sterns wird mit einem Spektrographen in seine Farben zerlegt – ähnlich wie bei einem Regenbogen. Anschließend untersucht man, bei welchen Wellenlängen der Stern besonders viel Strahlung aussendet.
Ich darf in diesem Zusammenhang an meinen Sommerartikel von vor zwei Jahren erinnern. „Die große Thermoskanne“ ging bei euch total durch die Decke.

Ein relativ kühler Stern erscheint also rötlich. Seine Oberflächentemperatur liegt oft nur bei 3.000 bis 4.000 Kelvin. Unsere Sonne strahlt gelblich-weiß und erreicht etwa 5.800 Kelvin. Besonders heiße Sterne leuchten blauweiß und können Temperaturen von 20.000, 30.000 oder sogar mehr als 50.000 Kelvin besitzen.

Die Farbe eines Sterns verrät bereits viel über seine Temperatur. Astronomen sprechen dabei von der sogenannten Schwarzkörperstrahlung. Ein idealer Schwarzkörper würde Strahlung ausschließlich aufgrund seiner Temperatur aussenden. Reale Sterne weichen zwar etwas davon ab, folgen diesem Prinzip aber erstaunlich gut.

Noch genauer wird die Temperaturbestimmung durch die Analyse der Spektrallinien. Bestimmte chemische Elemente hinterlassen charakteristische Fingerabdrücke im Licht eines Sterns. Die Stärke dieser Linien hängt unter anderem von der Temperatur ab. So können Astronomen oft auf wenige Prozent genau bestimmen, wie heiß die Oberfläche eines Sterns ist.

Natürlich misst man damit nur die Temperatur der sichtbaren Oberfläche, der sogenannten Photosphäre. Im Inneren eines Sterns herrschen ganz andere Bedingungen. Im Zentrum unserer Sonne werden etwa 15 Millionen Kelvin erreicht. Dort verschmelzen Wasserstoffkerne zu Helium, und genau diese Kernfusion liefert die Energie, die schließlich als Sonnenlicht bei uns ankommt.

Epilog

Wenn wir also nachts zu den Sternen aufblicken, sehen wir nicht nur kleine Lichtpunkte am Himmel. Wir sehen gewissermaßen riesige natürliche Thermometer. Allein aus ihrem Licht können wir herausfinden, wie heiß ihre Oberflächen sind, woraus sie bestehen und sogar, wie sie sich im Laufe ihres Lebens entwickeln werden.

Das ist vielleicht eine der schönsten Leistungen der Astronomie: Temperaturen von Objekten zu bestimmen, die so weit entfernt sind, dass wir sie niemals direkt erreichen können. Ein Thermometer braucht man dafür nicht – ein wenig Physik und das Licht der Sterne genügen.
Messen bedeutet nicht immer, etwas direkt wahrzunehmen.
Niemand hat jemals ein Thermometer in die Sonne gehalten. Niemand wird die Oberfläche eines fernen Sterns berühren oder seine Hitze mit der Hand fühlen können. Trotzdem kennen wir seine Temperatur oft erstaunlich genau. Wir beobachten, messen und interpretieren die Spuren, die er hinterlässt.

Eigentlich ist das eine Arbeitsweise, die weit über die Astronomie hinausgeht. Oft erschließen wir uns die Welt nicht durch unmittelbare Wahrnehmung, sondern indem wir Informationen sammeln und richtig deuten. Aus Licht wird eine Temperatur, aus einigen Spektrallinien die Geschichte eines Sterns.
Vielleicht fasziniert mich Astronomie deshalb so sehr. Sie zeigt, wie viel wir über Dinge erfahren können, die scheinbar unerreichbar sind.

Und so führt die Geschichte der Temperaturmessung vom Quecksilberthermometer auf der Fensterbank bis zu den Sternen am Nachthimmel. Die Werkzeuge haben sich verändert, die Neugier dahinter ist dieselbe geblieben.

Aus Licht wird eine Temperatur, aus einigen Spektrallinien die Geschichte eines Sterns.
und letztlich wird beim Sternenonkel oft eine elektromagnetische Welle zum Geräusch oder Weltraumsound.

Die Mittelalterfalle


Seid herzlich gegrüßt,

so, jetzt ist sie dann mit Fronleichnam rum, die schöne Welle der Feiertage. Aber es gibt ja dann die Sommerpause im August.
Aber genießen wir jetzt erst mal Fronleichnam.
vor einigen Jahren schrieb ich bereits einen Artikel zum Thema Fronleichnam. Von da her spare ich uns jetzt alles rund um den Feiertag. Ich werde aber den alten Inhalt teilweise nochmals aufgreifen, und was dann kommt, lasst euch überraschen.

Fangen wir in meiner Jugend an:

  • Als geborenes Mitglied der evangelischen Kirche, hatte ich zu diesem Feiertag keinen besonderen religiösen Bezug. Meine Großmutter erzählte mir nur immer, dass die evangelischen Christen auf dem einen Berge an diesem Feiertag ganz bewusst als Provokation ihre weiße Bett- und Tischwäsche wuschen und auf die Leine hängten. Das war weit hin sichtbar, bis zum katholischen Berg gegenüber. Die Katholiken taten dann dasselbe am evangelischen Buß- und Bettag im November, den es ja heute nur noch in manchen Bundesländern als evangelischen Feiertag gibt
    Nun ja. die protestantische Wäsche dürfte auf jeden Fall besser und rascher getrocknet sein, wobei die katholische im November eventuell sogar schon gefrieren konnte.
  • Mitte der 90er Jahre wohnte ich gegenüber einer katholischen Kirche. Ich genoss es, von meinem Bett aus die evangelischen Posaunenchöre zu hören, die man sich für diesen heiligen Tag ausgeliehen hatte.

Aber für viele Menschen ist Fronleichnam erst mal ein kirchliches Fest mit Prozessionen, Blumenteppichen und Monstranzen. Für mich als jemand, der sich gerne mit Wissenschaft beschäftigt, ist es aber auch ein Anlass, über eine spannende Geschichte nachzudenken, die zeigt, wie Menschen mit unerklärlichen Phänomenen umgehen – damals wie heute.

Wir erinnern uns an meinen alten Fronleichnams-Artikel

Im Mittelalter kam es gelegentlich vor, dass Hostien plötzlich rote Flecken zeigten. Für die Menschen jener Zeit war das eine Sensation. Die Hostie schien zu bluten. Viele sahen darin ein Wunder, einen göttlichen Fingerzeig oder einen besonderen Beweis für die Gegenwart Christi.

Heute wissen wir: Verantwortlich dafür war mitunter ein Bakterium namens Serratia marcescens. Dieses Bakterium bildet einen roten Farbstoff und kann auf feuchten, stärkehaltigen Lebensmitteln wachsen. Das Ergebnis sieht tatsächlich verblüffend nach Blut aus.

Die Beobachtung war also echt: Die Hostie war rot verfärbt.
Die damalige Erklärung war jedoch falsch.
Noch schlimmer.
Immer wieder wurden Juden beschuldigt, Hostien geschändet zu haben. Aus solchen Legenden entstanden Verfolgungen, Vertreibungen und manchmal sogar tödliche Gewalt gegen unschuldige Menschen. Ein natürliches Phänomen wurde zu einem Vorwand für Vorurteile und Hass.

Wenn wir heute auf diese Geschichte zurückblicken, neigen wir vielleicht dazu, den Kopf zu schütteln. Wie konnten Menschen nur so etwas glauben?

Doch Vorsicht mit unserer Hybris vor dem Mittelalter.
Schauen wir lieber mal in die Gegenwart,
Denn das Grundmuster hat sich kaum verändert.

Menschen beobachten etwas Ungewöhnliches und suchen nach einer Erklärung. zum Beispiel:

  • Jemand erhält eine Impfung und wird wenige Tage später krank. Die Beobachtung ist real. Die Schlussfolgerung, die Impfung müsse die Ursache sein, ist jedoch nicht automatisch richtig.
  • Jemand sieht einen Kondensstreifen eines Flugzeuges am Himmel. Die Beobachtung stimmt. Daraus folgt aber nicht zwangsläufig, dass geheime Chemikalien versprüht werden.
  • Jemand stellt fest, dass der Horizont flach aussieht. Auch das ist eine korrekte Beobachtung. Die Erklärung, die Erde müsse deshalb eine Scheibe sein, hält einer wissenschaftlichen Überprüfung jedoch nicht stand.
    Oft unterstellt man dem Mittelalter, dass die vorherrschende Meinung war, dass die Erde eine Scheibe sei. Flacherdler gab es und gibt sie bis heute. Aber die Wissenschaft oder Meinung des Mittelalters war, dass die Erde eine Kugel ist. Das zweifelten nur ganz wenige an, wie heute auch.
    Darin war sich sogar der gute alte Aristoteles sicher, im Gegensatz zu dem, was er als Zentrum des Sonnensystems wähnte…

In allen hier aufgezeigten Beispielen liegt der entscheidende Unterschied zwischen Beobachtung und Erklärung.
Die Wissenschaft hat im Laufe der Jahrhunderte Methoden entwickelt, um genau diese beiden Dinge voneinander zu trennen. Sie fragt nicht zuerst: „Welche Erklärung gefällt mir?“, sondern: „Welche Erklärung lässt sich überprüfen?“

Das klingt selbstverständlich, ist aber eine der größten geistigen Leistungen der Menschheit.
Die Menschen im Mittelalter hatten keine Mikroskope. Sie konnten das Bakterium nicht sehen. Wir dagegen verfügen heute über Labore, Satelliten, Teleskope, Computer und riesige Datenmengen. Trotzdem sind wir nicht immun gegen vorschnelle Schlussfolgerungen.

Vielleicht liegt das daran, dass unser Gehirn Geschichten liebt. Zufälle fühlen sich unbefriedigend an. Komplexe Zusammenhänge sind anstrengend. Eine einfache Erklärung wirkt oft attraktiver als eine komplizierte.

Genau deshalb verbreiten sich Verschwörungserzählungen so erfolgreich. Sie bieten scheinbar einfache Antworten auf schwierige Fragen. Statt Unsicherheit auszuhalten, liefern sie klare Schuldige und einfache Ursachen.

Die Geschichte der blutenden Hostien erinnert uns in diesem Sinne daran, wie gefährlich das sein kann.
Ein roter Fleck auf einer Hostie war einst Anlass für Wunderglauben, Angst und Verfolgung. Jahrhunderte später stellte sich heraus, dass die Wirklichkeit viel unspektakulärer und zugleich viel faszinierender war: Ein winziges Bakterium hatte die Verfärbung verursacht.

Für mich steckt darin eine wichtige Botschaft.
Wissenschaft bedeutet nicht, alles zu wissen. Wissenschaft bedeutet, die Möglichkeit in Betracht zu ziehen, dass die erste Erklärung falsch sein könnte.

Vielleicht ist das die eigentliche Lehre aus der Geschichte der blutenden Hostien. Nicht die roten Flecken sind bemerkenswert, sondern die Frage, wie wir auf sie reagieren.

  • Suchen wir nach Beweisen oder nach Bestätigung unserer Vorurteile?
  • Sind wir bereit, unsere Meinung zu ändern, wenn neue Erkenntnisse auftauchen?
  • Oder halten wir an einer Erklärung fest, nur weil sie gut in unser Weltbild passt?

Zwischen einer blutenden Hostie des Mittelalters und mancher Verschwörungserzählung des 21. Jahrhunderts liegen viele Jahrhunderte. Doch die menschliche Neigung, Beobachtung und Interpretation zu verwechseln, ist erstaunlich zeitlos geblieben.
Die gute Nachricht lautetaber: Wir verfügen heute über Werkzeuge, die unsere Vorfahren nicht hatten. Wir können messen, vergleichen, experimentieren und überprüfen.
Nutzen müssen wir diese Werkzeuge allerdings selbst.
Vorsicht also mit der herablassenden Haltung über das Mittelalter. Durch die heutigen Medien, das Internet, Fakenews und KI haben wir viel mehr davon, was manche von uns dem sog. Mittelalter unterstellen.
Bleiben wir also in Sinne von Fronleichnam wachsam.

Pfingsten unter den Sternen – vom Gemeinsamen Himmel der Menschheit


Seid herzlich gegrüßt,
Heute möchte ich mal wieder versuchen, ein kirchliches Fest mit Astronomie zu finden. Wollen wir doch mal sehen, ob das mit Pfingsten funktioniert.

Pfingsten erzählt eine der eindrucksvollsten Geschichten der Bibel.
Die Jünger sitzen mit vielen Menschen im Tempel zusammen und predigen die neue Botschaft. Jesus ist schon gen Himmel gefahren und ist nicht mehr unter ihnen.

Und dann passiert es, dass plötzlich ein gewaltiger Sturm aufkommt. Feuerzungen erscheinen über den Köpfender versammelten Nenschen, und etwas verändert sich grundlegend:
Aus Unsicherheit wird Mut.
Aus Schweigen wird Sprache.
Aus einzelnen Menschen wird Gemeinschaft.
Die biblische Erzählung berichtet, dass Menschen unterschiedlichster Herkunft die Worte der Jünger plötzlich in ihrer eigenen Sprache verstanden.
Pfingsten wurde damit zum Fest der Verständigung und der Verbindung zwischen Menschen.
Und genau hier beginnt auch eine erstaunlich schöne Verbindung zur Astronomie.

Denn lange bevor Menschen dieselben Worte sprachen, teilten sie bereits denselben Himmel.
Pfingsten selbst trägt die Astronomie noch heute in sich,
denn der Termin dieses Festes entsteht nicht zufällig im Kalender.
Pfingsten liegt fünfzig Tage nach Ostern. Und Ostern wiederum richtet sich nach einem uralten Zusammenspiel von Sonne und Mond:
Dem ersten Vollmond nach Frühlingsbeginn.

Damit erinnern uns selbst unsere Feiertage daran, dass der Mensch seit Jahrtausenden zum Himmel blickt, um seinen Platz in der Zeit zu finden.
Bevor es Kalender gab, gab es Mondphasen.
Bevor es Uhren gab, gab es Sonnenaufgänge.
Bevor Menschen Grenzen zogen, standen sie nachts unter denselben Sternen.
In diesem Sinne ist Der Himmel die erste gemeinsame Sprache der Menschheit.
Und wenn schon nicht genau sprache, so doch ein verbindendes Element nachdem man sein Leben und seine Feste ausrichtete.
Die Menschen in Babylon sahen denselben Mond wie die Menschen in China.
Über Afrika spannte sich dieselbe Milchstraße wie über Europa.
Kinder blickten vor tausenden Jahren in denselben Sternenhimmel wie wir heute.
Sie gaben den Sternen andere Namen.
Sie erzählten andere Geschichten.
Und doch verband sie etwas Gemeinsames:
Das Staunen.

Die Astronomie gehört damit zu den wenigen Erfahrungen, die Menschen aller Kulturen und Zeiten miteinander teilen.

In der Pfingstgeschichte erscheinen Feuerzungen und ein mächtiger Wind.
Auch der Kosmos kennt solche Bilder.
Auf der Sonne steigen gewaltige Bögen aus glühendem Plasma empor, größer als unsere Erde.
Teilchenströme rasen z. B. in Form unseres Sonnenwindes durch das Sonnensystem.
Und wenn sie auf das Magnetfeld unserer Welt treffen, beginnt der Himmel zu leuchten.
Polarlichter, Flackernde Schleier aus Licht,
Grüne Feuer am Nachthimmel.
Wunderschön zeigen sich Protuberanzen wie Feuerzungen am Mondrand, wenn der gerade unsere Sonne verfinstert.
Früher deuteten Menschen solche Erscheinungen als Zeichen der Götter oder des Himmels.
Heute verstehen wir ihre physikalischen Ursachen.
Das tut aber der Schönheit der Phänomene keinen Abbruch.
Im Gegenteil:

Je mehr wir über Sterne, Galaxien und kosmische Kräfte erfahren, desto größer wird oft unsere Ehrfurcht vor der Wirklichkeit des Universums.
Die Astronomie erzählt uns auch von unsichtbaren und geisterhaften Kräften und Teilchen.
Von Gravitation, die niemand sehen kann und die dennoch Sterne und Galaxien zusammenhält.
Von Dunkler Materie, die wir nicht direkt wahrnehmen und deren Wirkung dennoch überall beobachtbar ist.
Von Magnetfeldern, Teilchenströmen und kosmischer Hintergrundstrahlung.
Das Unsichtbare prägt das Universum stärker als vieles, was wir unmittelbar sehen können.

Christen glauben an die Kraft des heiligen Geistes, der zu Pfingsten ausgegossen wurde. In Starwars werden ähnliche Kräfte mit „Der Macht“ bezeichnet.
Viele Science Fictions sind voller unsichtbarer Kräfte und strotzen vor religiöser Symbolik

Doch die Astronomie verbindet Menschen nicht nur durch den Blick zu den Sternen.
Sie tut es auch ganz konkret hier auf der Erde.
Kaum ein Symbol zeigt das deutlicher als die Raumfahrt.
Als Menschen begannen, den Weltraum zu erforschen, war dies zunächst stark vom Kalten Krieg geprägt. Raketen entstanden aus militärischer Technik, und Nationen konkurrierten darum, zuerst den Mond zu erreichen. Solch ein Wettlauf zum Mond erleben wir heute wieder.

Aber trotzdem. Heute arbeiten Menschen unterschiedlichster Nationen gemeinsam im All.
Astronautinnen und Astronauten verschiedener Kulturen leben und forschen Seite an Seite.
Sie teilen Verantwortung, Wissen und Vertrauen unabhängig der sonstigen Diferenzen zwischen den Nationen.
Besonders eindrucksvoll zeigt das die Internationale Raumstation.
Die ISS umkreist die Erde alle etwa neunzig Minuten.
Dort oben gibt es keine sichtbaren Landesgrenzen.
Kein Mensch kann vom All aus erkennen, wo Nationen beginnen oder enden.

Viele Astronautinnen und Astronauten berichten nach ihrer Rückkehr von einem tiefgreifenden Erlebnis:
dem sogenannten „Overview Effect“.
Der Blick auf die Erde verändert das Denken.
Unser Planet erscheint plötzlich nicht mehr als Sammlung von Staaten, Konflikten und Grenzen, sondern als zerbrechliche gemeinsame Welt inmitten der Dunkelheit des Kosmos.
Eine kleine blaue Insel des Lebens.
Gerade darin liegt eine der stärksten Botschaften der Raumfahrt:
Wer gemeinsam zu den Sternen aufbricht, erkennt leichter, was Menschen verbindet statt trennt.
Wer unter einem klaren Sternenhimmel steht, begreift unmittelbar, warum Menschen seit Jahrtausenden den Himmel nicht nur als Ansammlung von Lichtpunkten betrachteten.
Der Himmel verändert unseren Blick auf uns selbst.
Er erinnert uns daran, wie klein die Erde im kosmischen Maßstab ist, und gleichzeitig , wie kostbar dieses kleine gemeinsame Zuhause ist.

Was mich an dieser Pfingstgeschichte auch fasziniert ist, dass es im alten Testament quasi das Gegenstück dazu gibt. Ich meine die Geschichte vom Turmbau zu Babel. dort sickt sich die Menschheit an, das technisch unmögliche zu schaffen. Sie will einen Turm, ein technisches Wunder erschaffen, der bis zum Himmel reichen soll. Und Gott vereitelt diesen Plan, indem er durch seinen Geist erreicht, dass niemand mehr die Sprache des anderen versteht. So kann diese Baustelle also nicht durchgeführt werden. Bei den heutigen technischen Möglichkeiten, und was wir damit erreicht haben und noch erreichen wollen, wächst die Zwietracht und wir verstehen einander nicht mehr. Das fühlt sich für mich fast wie dieser Turmbau an.
Ich bin aber davon überzeugt, dass
Ohne ein großes Pfingstwunder der Verständigung und vereinigung der Menschheit, werden wir die Probleme hier auf Erden wahrscheinlich nicht lösen. Und so richtig im Weltraum wird es, wenn wir weiterhin entzweit sind, wohl auch nicht weiter gehen, weil keine Nation, sei sie noch so groß, die Eroberung des Weltalls alleine meistern kann.

Feiern wir also in diesem Sinne Pfingsten.

Sterne für Alle – Astronomie und die Arbeiterbewegung


Seid herzlich gegrüßt.

Am Tag der Arbeit, wenn weltweit Menschen für bessere Lebensbedingungen, Gerechtigkeit und Teilhabe eintreten, richtet sich der Blick meist auf Fabriken, Straßen und politische Forderungen. Doch es lohnt sich, den Blick ein Stück weiter zu heben – hinauf zum Himmel.
Denn auch die Astronomie erzählt eine Geschichte von Teilhabe. Eine Geschichte davon, wie Wissen seinen Weg aus elitären Zirkeln hinaus in die Hände vieler fand. Eine Geschichte, die überraschend gut zum 1. Mai passt.

Der Himmel gehört nicht nur den Reichen

Noch im 19. Jahrhundert war Astronomie ein Privileg. Große Teleskope standen in den Gärten von Fürsten, Universitäten oder wohlhabenden Privatgelehrten. Wer in den Himmel schauen wollte, brauchte Zugang und der war streng begrenzt.
Mit der entstehenden Arbeiterbewegung änderte sich das langsam.
Arbeiterbildungsvereine begannen, Vorträge über Naturwissenschaften anzubieten. Nicht nur über Maschinen oder Chemie, sondern auch über die Sterne. Der Himmel wurde zu einem Ort der Bildung, und Bildung wiederum zu einem Mittel der Befreiung.
Beispiele hierfür sind
der Leipziger Arbeiterbildungsverein

  • Einer der frühesten und einflussreichsten Vereine (gegründet 1848).
  • bot Vorträge über Naturwissenschaften, Politik und Technik
  • organisierte Bibliotheken für Arbeiter
  • Astronomie war Teil der „populären Wissenschaften“, die bewusst niedrigschwellig vermittelt wurden

Gerade hier wurde der Gedanke geprägt: Bildung ist kein Luxus, sondern ein Recht.
Ein weiteres Beispiel ist
der Berliner Arbeiterbildungsverein

  • enge Verbindung zu frühen sozialdemokratischen Strukturen
  • Vorträge über „Weltbilder“ – oft mit astronomischen Inhalten
  • Diskussionen über das heliozentrische Weltbild als Symbol für wissenschaftliches Denken

Astronomie war hier nicht nur Wissen, sondern auch ein Gegenentwurf zu religiösen oder autoritären Weltbildern.
In diesem Zusammenhang entstanden auch viele Volkssternwarten.
Ein besonders schönes Beispiel ist die Archenhold-Sternwarte in Berlin. Sie wurde bewusst als Volkssternwarte konzipiert. Kein abgeschotteter Elfenbeinturm, sondern ein Ort, an dem jeder Mensch durch ein Fernrohr schauen konnte.
Der Gedanke dahinter war radikal einfach:
Wissen gehört allen. Auch der Blick ins All.

Ohne Arbeiter keine Sterne

Astronomie wirkt oft wie eine stille Wissenschaft; ein Mensch, ein Teleskop, ein weiter Himmel. Doch dieser Eindruck täuscht.
Hinter jedem Blick durch ein Fernrohr steckt Arbeit:

  • geschliffene Linsen und Spiegel
  • feinmechanische Montierungen
  • präzise Uhren zur Zeitmessung
  • Infrastruktur wie Eisenbahn und Telegrafie

All das entstand durch die Hände von Arbeitern, Technikern und Handwerkern.
Doch selbst innerhalb dieser „unsichtbaren Arbeit“ gab es Ungleichheiten – und gibt sie zum Teil bis heute.

Unsichtbare Arbeiterinnen des Himmels

Ein oft übersehener Teil der Astronomiegeschichte sind die Frauen, die wesentlich zur Entwicklung der Wissenschaft beigetragen haben und dennoch lange im Schatten standen.
Ihr wisst, dass ich ihnen auf dem Blog eine ganze Kategorie und einen ganzen Adventskalender widmete.
Ende des 19. Jahrhunderts arbeiteten beispielsweise am Harvard-Observatorium zahlreiche Frauen als sogenannte „Computer“. Eine von ihnen war Annie Jump Cannon, die maßgeblich an der heute noch verwendeten Klassifikation von Sternspektren beteiligt war.
eine weitere, Henrietta Swan Leavitt, entdeckte die Beziehung zwischen der Helligkeit und der Periodendauer von Cepheiden – eine Grundlage für die Entfernungsbestimmung im Universum.
Und doch wurden diese Frauen schlechter bezahlt, hatten weniger Anerkennung und oft keinen Zugang zu Teleskopen. Sie analysierten Daten, während andere die Beobachtungen durchführten und den Ruhm erhielten.

Noch in den 60er Jahren des letzten Jahrhunderts zeigte Susan Jocelyn Bell Burnel, dass diese Muster von Ungleichheiten bis heute noch nicht überwunden sind.
Sie entdeckte die ersten Pulsare, doch der Nobelpreis ging an ihren Doktorvater.
Und vergessen wir bitte nicht: Ohne die sog. Rechnerinnen wären wir niemals zum Mond gekommen.
Diese Geschichten sind keine Randerscheinungen in der Wissenschaft. Sie zeigen:

  • Auch in der Wissenschaft gab und gibt es eine Art Arbeiterklasse – und viele von ihnen sind Frauen.
  • Bis heute sind Frauen in Astronomie und anderen Wissenschaften unterrepräsentiert, insbesondere in Führungspositionen.
  • Strukturelle Hürden, ungleiche Bezahlung und fehlende Sichtbarkeit wirken nach.

Der 1. Mai erinnert deshalb nicht nur an Fabrikarbeiter – sondern auch an all jene, die im Hintergrund arbeiten, rechnen, auswerten und entdecken, ohne die Anerkennung zu bekommen, die sie verdienen.

Unter demselben Himmel

Wer in den Nachthimmel schaut, sieht keine Grenzen, Keine Länder, Keine Klassen, Keine Unterschiede zwischen Arm und Reich.
Diese Perspektive erinnert an das, was später unter dem Begriff Pale Blue Dot bekannt wurde: die Erde als winziger, zerbrechlicher Punkt im Kosmos.

Für die Arbeiterbewegung, die von Anfang an internationale Ideen trug, war das kein fremder Gedanke. Menschen in verschiedenen Ländern kämpfen vielleicht unter unterschiedlichen Bedingungen, aber sie leben unter demselben Himmel.

Sogar Denker wie Karl Liebknecht betonten, dass Bildung der Schlüssel zur Freiheit sei. Und zur Bildung gehörte immer auch das Verständnis der Natur – und damit des Universums.
Der Blick ins All kann also etwas lehren, das über Physik hinausgeht:
Er macht uns bescheidener – und gleichzeitig verbundener.

Vom Arbeiter zum Kosmonauten

In der damaligen Sowjetunion wurde die Raumfahrt bewusst als kollektive Leistung inszeniert. Nicht das Genie allein, sondern das Zusammenspiel vieler sollte den Weg ins All ermöglichen.
Als Juri Gagarin 1961 als erster Mensch die Erde umrundete, wurde er nicht nur als Held gefeiert, sondern auch als Sohn einfacher Verhältnisse. Ein Arbeiterkind, das die Grenzen der Erde hinter sich ließ.
Das war mehr als Propaganda. Es verkörperte die Vision, Dass Fortschritt nicht nur wenigen gehört, sondern von vielen getragen wird, und vielen zugutekommt.

Sterne, Freiheit und Würde

Der 1. Mai erinnert uns daran, dass Würde, faire Arbeit und Teilhabe keine Selbstverständlichkeiten sind. Sie mussten erkämpft werden, und werden es noch immer.
Die Astronomie erzählt eine parallele Geschichte.
Eine Geschichte davon, wie Wissen geöffnet wurde. Wie Menschen, die einst ausgeschlossen waren, Zugang zu den Sternen bekamen. Wie der Himmel vom Symbol der Ferne zu einem Ort der gemeinsamen Neugier wurde.

Und sie erinnert uns auch daran, dass dieser Weg nicht für alle gleich verlief und bis heute nicht vollständig abgeschlossen ist.
Vielleicht liegt gerade darin eine stille Verbindung:

Während Menschen am 1. Mai für ihre Rechte eintreten, spannt sich über ihnen ein Himmel, der niemandem gehört – und gerade deshalb allen.

Mein Wunsch für den heutigen Tag der Arbeit

In diesem astronomischen Sinne wünsche ich mir, dass vor allem die Partei, der auch ich angehöre, die SPD, sich wieder mehr für ihre „Arbeiter:innen“ einsetzt, die sie in den letzten Jahren durch Vernachlässigung an andere Parteien verloren hat, die man besser nicht in einer Regierung sehen möchte.
Liebe Genossinnen und Genossen, besinnen wir uns mal wieder auf unsere Wurzeln und unsere Entstehungsgeschichte und setzen wir uns wieder für das ein, was man eine moderne Sozialdemokratie nennen kann.

Und was das Recht auf Bildung angeht, so klafft die Schere immer weiter auseinander.
Und ein Land, das über Fachkräftemangel z. B. im IT-bereich klagt, sollte sich vielleicht mal darüber Gedanken machen, ob es so schlau ist, überall die Astronomie aus den Lehrplänen zu werfen, und die Teleskope und Schulplanetarien verotten zu lassen.