Blindnerd – Wissenschaft und Technik blind erleben

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Meine lieben,

Wenn wir in die Weiten des Universums blicken, sind wir oft mit einem Gefühl der Ehrfurcht konfrontiert. Galaxien, die wie funkelnde Juwelen im tiefschwarzen Kosmos schweben, Sterne, die in ihrem letzten Atemzug in atemberaubenden Supernovae explodieren, und Planeten, die möglicherweise Leben beherbergen – all das lässt uns staunen. Doch eines der faszinierendsten und gleichzeitig geheimnisvollsten Phänomene des Universums ist etwas, das wir nicht sehen, nicht greifen und nur schwer verstehen können.
es ist verrückt und kann einen in den Wahnsinn treiben. Ausgerechnet vom Meisten wissen wir am wenigsten.
Es handelt sich heute um das, was alles auseinander zu treiben scheint. Es geht um die sog. dunkle Energie.

Was ist dunkle Energie?

Unsere besten Theorien besagen, dass das Universum zu etwa 68 % aus dunkler Energie besteht. Sie ist die treibende Kraft hinter der beschleunigten Expansion des Universums. Aber was genau ist sie? Ehrlich gesagt, wissen wir es nicht. Die dunkle Energie ist eine Hypothese, ein Versuch, die beobachtete Expansion des Universums zu erklären. Ohne sie würden unsere mathematischen Modelle zusammenbrechen.

Die Entdeckung

Die Entdeckung, dass sich unser Universum beschleunigt ausdehnt, war eine der bahnbrechendsten Erkenntnisse der modernen Astronomie und wurde in den späten 1990er Jahren gemacht. Die entscheidenden Arbeiten wurden von zwei unabhängigen Forschergruppen durchgeführt:

1. Supernova Cosmology Project
2. High-Z Supernova Search Team

Die Astronomen untersuchten weit entfernte Supernovae vom Typ Ia, die als „Standardkerzen“ dienen. Diese Supernovae haben eine bekannte Helligkeit, sodass ihre gemessene Helligkeit auf der Erde verwendet werden kann, um ihre Entfernung zu bestimmen. Gleichzeitig konnte die Rotverschiebung des Lichts dieser Supernovae verwendet werden, um die Geschwindigkeit zu messen, mit der sich das Lichtobjekt von uns entfernt.

Die Forscher erwarteten, dass sich die Expansion des Universums durch die Gravitation verlangsamt – entweder, um irgendwann zu stoppen, oder in einem ewigen, aber abgebremsten Zustand fortzufahren. Stattdessen stellten sie fest, dass die weit entfernten Supernovae weniger hell erschienen, als sie es bei einer gleichmäßigen oder abnehmenden Expansion des Universums sein sollten. Dies bedeutet, dass das Universum in der Vergangenheit langsamer expandierte und die Expansion heute beschleunigt.
Die Entdeckung führte 2011 zur Verleihung des Nobelpreises für Physik an Saul Perlmutter, Brian P. Schmidt und Adam G. Riess, die maßgeblich an der Forschung beteiligt waren.

Erklärungsversuche

Die beschleunigte Expansion wurde schließlich auf eine mysteriöse Form von Energie zurückgeführt, die als dunkle Energie bezeichnet wird. Sie macht etwa 68 % der gesamten Energiedichte des Universums aus, bleibt aber bis heute eine der größten Rätsel der Kosmologie.

Ein oft genanntes Modell ist die sogenannte kosmologische Konstante, die bereits von Albert Einstein in seine Gleichungen der Allgemeinen Relativitätstheorie eingeführt wurde. Einstein selbst bezeichnete sie später als seinen „größten Fehler“, da er glaubte, sie sei unnötig. Doch mit der Entdeckung der beschleunigten Expansion scheint diese Konstante ein Schlüssel zu sein. Sie beschreibt eine Art Energie, die im Vakuum des Raums selbst eingebettet ist.

Andere Theorien sprechen von einer dynamischen Form der dunklen Energie, die als Quintessenz bezeichnet wird. Diese Idee suggeriert, dass die dunkle Energie keine konstante Größe ist, sondern sich im Laufe der Zeit verändern könnte.

Und ja, es wird noch verrückter. Diese Ausdehnung erfolgt eigentlich nicht in dem Sinne, dass sich das Universum in das Vakuum hinein aufbläht. Es ist der Raum selbst, der größer wird. Und da hört die Vorstellungskraft für uns dann auf.

Das Beispiel mit dem Luftballon, auf dessen Haut das Universum gemalt ist, und der aufgeblasen wird, zeigt zwar, dass die Geschwindigkeit, mit welcher sich Objekte voneinander entfernen zunimmt, aber das mit dem Raum, der sich dehnt, erklärt dieses „Gleichnis“ nicht.
Auch der aufgehende Hefeteig mit Rosinen funktioniert als Beispiel auch nur so-lala.

Konsequenzen

Dieses unerwartete Ergebnis – eine der größten wissenschaftlichen Entdeckungen des 20. Jahrhunderts – hat uns dazu gezwungen, unsere Vorstellungen vom Kosmos zu überdenken.

Warum wir darüber staunen sollten

Die dunkle Energie stellt fundamentale Fragen: Was ist die Natur des Raums und der Zeit? Warum existiert überhaupt etwas anstatt nichts? Diese Fragen überschreiten die Grenzen der Wissenschaft und berühren philosophische und sogar spirituelle Bereiche. Sie laden uns ein, mit Ehrfurcht und Neugierde auf den Kosmos zu blicken und unsere eigenen Positionen darin zu überdenken.

Die Existenz der dunklen Energie erinnert uns daran, wie wenig wir über das Universum wissen. Sie zeigt, dass selbst unsere fortschrittlichsten Technologien und brillanten Theorien uns nur einen kleinen Einblick in die wahre Natur der Wirklichkeit geben. Wir wissen nicht, warum das Universum so ist, wie es ist, oder welche Rolle die dunkle Energie in seinem endgültigen Schicksal spielen wird. Doch gerade diese Unwissenheit ist ein Grund zum Staunen.

Das Universum ist ein Ort voller Wunder. Die dunkle Energie mag uns verwirren, aber sie ruft uns auch dazu auf, weiterzuforschen, weiterzufragen und niemals aufzuhören, uns zu wundern. In dieser Dunkelheit liegt eine unendliche Quelle des Staunens – eine Einladung, das Unbekannte zu umarmen.

Und jetzt, nach dieser schweren Kost, etwas Literatur:
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Meine lieben,
nachdem wir es gestern über die Schönheit von fünfzackigen Sternen hatte, liegt es nahe, dass wir uns heute einem weiteren Wunder mit sechs Ecken zuwenden. Es geht um etwas, das leider wegen des Klimawandels, den wir und niemand sonst verursachen, immer seltener wird, um Schneeflocken.

Faszination Schneeflocke

Die vielfältigen und schönen Formen von Schneekristallen haben Menschen schon immer fasziniert. Schneeflocken sind zum einen sehr regelmäßig und harmonisch und
zum anderen scheint die genaue Form stark vom Zufall abzuhängen. Die Vielfalt der Formen ist so groß, dass man sagen kann: „Keine Schneeflocke gleicht der anderen.“ Wie kann es zu einer solchen Mischung aus Vielfalt und Regelmäßigkeit kommen?

• Welche mathematischen und physikalischen Gesetze bestimmen das Wachstum von Schneekristallen?
• Können mathematische und physikalische Theorien helfen, die Form von Schneeflocken zu verstehen?

Johannes Kepler war der erste Forscher, der Schneekristalle wissenschaftlich untersuchte.
Er war einer der Pioniere der Schneekristallforschung, und eine in seinen Studien zu diesem Thema formulierte Vermutung konnte erst vor Kurzem bewiesen werden. Kristallwachstum ist auch heute noch ein aktives Forschungsgebiet in Physik, Mathematik und Ingenieurwissenschaften.

Keplers Geschenk

Während seiner Zeit in Prag wird Kepler von seinem Freund und Gönner Matthäus Wacker von Wackenfels vielfältig unterstützt. So leiht ihm Wacker von Wackenfels sein Fernrohr für nächtliche Beobachtungen, er versorgt ihn mit Büchern, und beide diskutieren über Galileis Entdeckungen. Kepler möchte sich zum Neujahrstag des Jahres 1611 nun mit einem Geschenk bedanken.

Auf seinem täglichen Spaziergang durch das winterliche Prag lösen sich alle Ideen für ein Geschenk in nichts auf, da Kepler über keine finanziellen Mittel verfügt.
Kepler schreibt:

Auf der Karlsbrücke schließlich wurde durch einen glücklichen Umstand Wasserdampf und Kälte zu Schnee und einige Schneeflocken fielen da und dort auf Keplers Mantel, alle sechseckig und von gefächertem Aussehen.

Kepler schreibt weiter:

das war die richtige Sache für einen Mathematiker, der nichts hat und nichts erhält, etwas zu überreichen, das vom Himmel
fällt und wie ein Stern aussieht“.

Kepler machte sich also daran, für Wacker eine Abhandlung über die sechseckige Form von Schneekristallen anzufertigen. Wie auch seine
Arbeiten über die Planetengesetze, so enthält auch diese Schrift viele neue Gedanken.

Keplers Schrift für Wacker hatte den Titel „Strena Seu de Nive Sexangula“ (Neujahrsgeschenk, oder: Über die
sechseckige Schneeflocke“). Kepler fragte sich, warum Schneekristalle stets eine sechsfache Symmetrie aufweisen. Er schrieb:

Es muss einen bestimmten Grund geben, warum bei Einsetzen des Schneefalls die Anfangsformationen unverändert die Form eines sechseckigen Sternchens haben. Sollte es durch Zufall erfolgen, warum fallen sie dann nicht mit fünf oder sieben Ecken.

Was lernen wir daraus?
Ein Geschenk muss nicht teuer sein.
Kostenlos ist auch unsere heutige literarische Geschichte.
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Es ist Abend, die Nacht bricht herein, und über uns funkeln die Sterne am Himmelszelt. Doch wenn wir Kinder bitten, einen Stern zu zeichnen, entsteht selten ein einfacher Punkt, sondern meist eine klare Form: ein Stern mit fünf Zacken. Kaum jemand denkt dabei darüber nach, warum das so ist – es scheint einfach „natürlich“ zu sein. Aber ist es das wirklich? Warum haben Sterne in unserer Vorstellung meistens fünf Zacken, und warum erfüllt uns diese Form mit einem Gefühl des Staunens?

Visuell ist es für mich nachvollziehbar,
dass man leuchtende Himmelskörper mit Zacken versieht, um eben die Strahlen des Lichtes darzustellen.
Das kennen wir ja auch von unserer Sonne her. Innen ein lachendes Gesicht und Strahlen außen herum. Ich weiß jetzt gar nicht, ob sehende Menschen den Mond auch mit Strahlen zeichnen, dann halt nicht gelb sondern irgendwie weißlich. Ich vermute, dass man es aber beim Mond eher so macht, dass man ihn nicht ganz voll zeichnet, denn seine Phasen sind ja die wichtigste und offensichtlichste visuelle Eigenschaft.
Aber zurück zur Darstellung unserer Sternen.
Wieso man Sterne meistens mit fünf Zacken darstellt, ist gar nicht genau auszumachen.
Hier einige Möglichkeiten, die dafür in Frage kommen:

• ein stern mit 5 Zacken wirkt auf das Auge besonders harmonisch und „Perfekt“ , da er das Produkt eines gleichmäßigen Fünfecks ist, in dem alle Winkel gleich groß sind. Dabei ist er symmetrisch, ohne dass zwei spitzen oder zwei Ecken einander genau gegenüberliegen.
  Das bedeutet, Ecken und Zacken wechseln sich genau und gleichmäßig ab
• Ein gleichmäßiger fünfzackiger Stern entspricht der Gesetzesmäßigkeit des goldenen Schnittes, und wird eventuell deshalb besonders harmonisch empfunden.
• Ein weiterer Grund könnte sein, dass man die Sternenfrucht als Vorbild genommen hat, die fünf Zacken besitzt.
• Weitere symbolische Deutungen der fünf Ecken des Pentagramms sind der Geist und die vier Elemente Feuer, Wasser, Erde und Luft; oder auch Äther und die vier Himmelsrichtungen Norden, Süden, Westen und Osten.

Zur Entstehung des Pentagrammes sagt Wiki noch:

Pentagramm,
Schläfli-Symbol
Pentagramm
fünf Linien“) bezeichnet eine Form des fünfzackigen Sterns, auch Fünfstern genannt, die sich ergibt, wenn beim Verbinden der fünf Eckpunkte jedes Mal einer bzw. zwei übersprungen werden und die somit erzeugten Sehnen gleich lang sind. Notiert wird dieser regelmäßige Stern mit dem Schläfli-Symbol bzw. . Verbreitet sind auch die Bezeichnungen Drudenfuß bzw. Drudenstern, Pentakel sowie Pentalpha, da es sich durch fünf ineinander stehende Alphas („Α“) bilden lässt. Da das Pentagramm fünf Spitzen hat, gibt es zwei grundsätzliche Arten seiner Ausrichtung: mit einer Spitze nach oben (dann zeigen zwei Spitzen nach unten und zwei zur Seite), oder mit einer Spitze nach unten (dann zeigen zwei Spitzen nach oben und zwei zur Seite). Letzteres wird auch als „umgekehrtes“ oder „invertiertes“ Pentagramm bezeichnet.

Weitere Symbole

• Das Pentagramm wurde auf einem Krug aus der mesopotamischen Djemdet-Nasr-Zeit, d. h. um 3000 v. Chr., gefunden, und wird als Symbol für „Gottheit“ gedeutet.
• Pythagoras kannte es als Symbol für Gesundheit. Ihn interessierte daran besonders der mathematische Aspekt des Goldenen Schnitts.
• Da man es in einem Zug zeichnen kann und am Schluss wieder zum Anfang gelangt, galt es auch als Zeichen für den Kreislauf des Lebens.
• Abraxas, Gott der Gnostiker, wurde ebenfalls durch ein Pentagramm symbolisiert, weil er fünf Urkräfte in sich vereint.
• Auch in der Heraldik, also auf Wappen, und bei Flaggen, wird der Drudenfuß als gemeine Figur verwendet. Marokko und Äthiopien führen einen Drudenfuß in den Flaggen, Kommunen wie Knielingen, Giebenach und Schlotheim in ihren Wappen.
• Das Pentagramm mit seinem Goldenen Schnitt prägte manchen Kirchenbau. Pentagramme sind noch heute an vielen Fensterrosetten gotischer Kirchengebäude zu sehen. An der Ostseite des Turms der Marktkirche Hannover ist ebenfalls ein Drudenfuß zu sehen.
• Eine christliche Deutung für die fünf Ecken sind die fünf Wunden Jesu Christi.
• Von den Dombauhütten kam das Pentagramm oder der fünfzackige Stern zu den Freimaurern und wurde das übergeordnete Symbol auf ihren Arbeitsteppichen. Seine fünf Spitzen weisen auf die Tugenden der Klugheit, der Gerechtigkeit, der Stärke, der Mäßigung und des Fleißes hin.
• Selbst bei Münzen findet sich das fünfzackige Objekt.
• Sogar bei Goethe findet sich der „Drudenfuß“.
  In Goethes Faust I (Vers 1395 f.) hindert das Zeichen den Teufel Mephistopheles daran, Fausts Studierzimmer zu verlassen:
  Mephistopheles: „Gesteh’ ich’s nur! daß ich hinausspaziere / Verbietet mir ein kleines Hinderniß, / Der Drudenfuß auf eurer Schwelle –“
  Faust: „Das Pentagramma macht dir Pein?“

Das Wunder der fünf Zacken

Fünf Zacken. Nicht vier, nicht sechs – fünf. Diese Zahl hat etwas Besonderes. In der Natur begegnet uns die Zahl Fünf in der Form von Blüten, Seesternen oder dem Kerngehäuse eines Apfels, das ein verborgenes Pentagramm zeigt. Vielleicht hat uns die Natur selbst einen Sinn für diese Ästhetik eingegeben – eine subtile Botschaft, dass diese Zahl etwas harmonisches und Vollkommenes ausdrückt.
Mit seinen symmetrischen Linien und Winkeln spiegelt der fünfzackige Stern etwas Ursprüngliches wider, das uns intuitiv anzieht.

Ihr seht, dass der Fünfzack nahezu alle Lebensbereiche durchzieht.
Und damit ist er ein starkes weihnachtliches Symbol. Ein Symbol des Staunens, und Wunderns, der Harmonie und voller Weihnachtsstimmung.

Und nun, wie immer eine Geschichte aus dem BLAutor-Land.
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Die Weihnachtszeit ist voller Farben, die uns in eine festliche Stimmung versetzen – Rot für Wärme, Grün für Hoffnung und Gold für Glanz. Aber was wäre, wenn ich Ihnen sage, dass diese Farben nicht nur unsere Erde schmücken, sondern auch hoch oben am Himmel in den Tiefen des Kosmos zu finden sind? Lassen Sie uns in die faszinierende Welt der „kosmischen Feiertagsfarben“ eintauchen und einige der spektakulärsten Nebel betrachten, die in Rot, Grün und Gold leuchten.

Rot – Die Farbe des Lebens und der Wärme

In der Astronomie ist Rot oft ein Zeichen für Wasserstoff, das häufigste Element im Universum. Wasserstoffnebel, sogenannte H-II-Regionen, sind Orte, an denen neue Sterne geboren werden. Ein beeindruckendes Beispiel ist der Orionnebel (M42). Seine leuchtenden roten Töne entstehen, wenn energiereiche Strahlung junger Sterne den Wasserstoff zum Glühen bringt. In einer klaren Nacht können wir dieses kosmische Juwel sogar mit einem Fernglas entdecken, ein leuchtendes Geschenk aus den Tiefen des Alls.

Grün – Die Farbe der Hoffnung und des Wachstums

Grün ist im Kosmos seltener, aber nicht weniger beeindruckend. Eine der bekanntesten Erscheinungen in Grün ist die Farbe von Sauerstoffatomen, die in bestimmten Nebeln vorkommen. Der Katzenaugennebel (NGC 6543), ein planetarischer Nebel, zeigt diesen smaragdgrünen Glanz. Diese Nebel entstehen, wenn sterbende Sterne ihre äußeren Schichten abstoßen und dabei ein beeindruckendes Leuchten in Grün hinterlassen. Es ist fast so, als ob der Kosmos uns ein Symbol für Erneuerung und Wachstum schenkt.

Gold – Der Glanz der Sterne

Goldene Farben am Himmel erinnern uns an die Wärme von Kerzenlicht und die Glut des Feuers. Ein besonders beeindruckender Vertreter ist der Lagunen-Nebel (M8), dessen Zentrum von gelben und goldenen Tönen dominiert wird. Diese Farben stammen von Staub- und Gaswolken, die von heißen Sternen zum Leuchten angeregt werden. Gold ist im Universum auch ein Symbol für die Schätze, die bei der Explosion von Supernovae entstehen. Die Sterne selbst produzieren Elemente wie Gold und verteilen sie durch den Kosmos – ein Geschenk, das buchstäblich kosmisch ist.

Ein himmlisches Farbenspiel zu Weihnachten

Wenn wir in einer klaren Nacht in den Sternenhimmel blicken, verbinden sich diese Farben zu einem unvergesslichen Schauspiel. Die kosmischen Feiertagsfarben erinnern uns daran, dass die Wunder des Universums immer präsent sind, unabhängig von der Jahreszeit.

Vielleicht ist dies der perfekte Moment, innezuhalten, den Blick nach oben zu richten und über die unendliche Schönheit des Kosmos zu staunen. Wer weiß, vielleicht schmückt der Himmel selbst in dieser Weihnachtszeit für uns ein kleines Stück seiner Ewigkeit in Rot, Grün und Gold – ein himmlisches Geschenk für alle, die bereit sind, es zu sehen.

Passend zu Licht und Farben ist auch unsere heutige literarische Geschichte.
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Der heilige Nikolaus, bekannt als Patron der Seeleute, spielt eine faszinierende Rolle in der Geschichte der Seefahrt, die eng mit den Herausforderungen und Gefahren auf hoher See verknüpft ist. Seine Schutzfunktion für Seeleute geht auf Legenden und Geschichten zurück, die ihn als helfenden und rettenden Heiligen darstellen.
ein Sinnbild für Hoffnung und Zuversicht in einer Zeit, in der die Navigation auf hoher See noch extrem schwierig war. Nicht selten verfuhr man sich oder schiffe gingen sogar für immer verloren.

Die Herausforderungen der Navigation

Im Mittelalter und der frühen Neuzeit, als die Legenden über Nikolaus weit verbreitet waren, war die Navigation auf den Ozeanen extrem schwierig. Seeleute waren auf wenige, oft unzuverlässige Hilfsmittel angewiesen:

• Astrolabium und Quadrant: Diese Instrumente ermöglichten es, anhand der Position von Sonne oder Sternen die geografische Breite zu bestimmen. Doch bei bewölktem Himmel waren sie nutzlos.
• Logbuch und Sanduhr: Um die Geschwindigkeit zu schätzen, wurden einfache Methoden wie das „Logwerfen“ genutzt, bei dem ein Stück Holz ins Wasser geworfen wurde, dessen Geschwindigkeit man über eine Sanduhr maß. Eine präzise Orientierung war aber kaum möglich.
• Kompass: Der magnetische Kompass erleichterte zwar die Bestimmung der Himmelsrichtungen, doch auch er war anfällig für Abweichungen und Interpretationsfehler.
  Er zeigt ja nur Norden an, mehr aber auch nicht.
• Seekarten: Frühzeitige Karten waren oft ungenau und unvollständig, was zu gefährlichen Fehlentscheidungen führte.

Die größte Herausforderung jedoch war die Bestimmung der geografischen Länge, die bis ins 18. Jahrhundert ungelöst blieb. Ohne sie konnte man auf offener See nicht genau feststellen, wie weit östlich oder westlich man sich befand. Das machte lange Reisen zu einem Glücksspiel, bei dem Stürme, Strömungen und unentdeckte Riffe häufig zu Schiffbrüchen führten.

Wie man es dennoch versuchte

Wie wir alle wissen, wurde die See trotz dieser Probleme mehr oder weniger Erfolgreich befahren. Selbst Kolumbus verfuhr sich, wie man weiß. und ein mal rettete ihm vermutlich eine richtig vorhergesagte Mondfinsternis das leben.
Hier kurz die Ansätze, wie man es dennoch versuchte.

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1. Zeitvergleich mit Häfen oder Referenzpunkten
   Ohne präzise Uhren war es schwierig, die lokale Zeit eines Hafens mit der Zeit an Bord zu vergleichen. Dennoch versuchten Seefahrer oft, die Zeitverschiebung zwischen bekannten Orten (z. B. einem Heimathafen) und ihrer aktuellen Position zu schätzen. Oft wurden zur Mittagszeit Kanonen abgeschossen, die 12 Uhr Mittags anzeigten, bzw. es gab auch visuelle Systeme dafür.
2. Mondentfernungsmethode (Lunar Distances)
   Diese Methode beruhte auf der Beobachtung der Winkelentfernung zwischen dem Mond und bestimmten Fixsternen. Da sich der Mond relativ zur Erde bewegt, variiert seine Position am Himmel ständig. Astronomen hatten Tabellen (Almanache) erstellt, die die Mondposition zu einer bestimmten Zeit für einen Referenzmeridian (z. B. Greenwich) angaben.
   Und so funktionierts:
   * Der Navigator misst mit einem Sextanten den Winkelabstand zwischen dem Mond und einem Stern.
   * Mithilfe der Tabellen kann die Zeit auf dem Referenzmeridian berechnet werden.
   * Durch Vergleich mit der lokalen Sonnenzeit (z. B. durch Beobachtung des Sonnenhöchststands) wird der Längengrad bestimmt.

   Diese Methode war äußerst komplex und erforderte präzise Instrumente sowie umfangreiche Tabellen. Außerdem waren genaue Messungen oft durch Wetterbedingungen, Wellenbewegungen und ungenügende Sicht erschwert.

3. Beobachtung der Jupitermonde
   Der italienische Astronom Galileo Galilei schlug vor, die Bewegungen der Jupitermonde als „himmlische Uhr“ zu nutzen. Die exakten Zeitpunkte, zu denen die Monde in den Schatten des Planeten eintreten oder ihn wieder verlassen, waren vorherberechnet und in Tabellen festgehalten. Mit solchen Tabellen wurde auch entdeckt, dass die Lichtgeschwindigkeit endlich sein muss.
   Diese Methode war auf einem schwankenden Schiff nahezu unmöglich, da ein Teleskop für eine präzise Beobachtung notwendig war. Sie war daher nur an Land praktikabel.
4. Schätzung durch „Dead Reckoning“:
   „Dead Reckoning“ (Koppelnavigation) war keine direkte Methode zur Bestimmung des Längengrades, wurde aber oft verwendet, um die Position zu schätzen.
   Basierend auf dem bekannten Ausgangspunkt und der zurückgelegten Strecke (geschätzt anhand der Geschwindigkeit des Schiffs und der Zeit) sowie der Richtung (Kompass), berechnete man die Position.
   Strömungen, Winde und Ungenauigkeiten führten oft zu erheblichen Abweichungen. Über längere Strecken summierten sich die Fehler.
5. Magnetische Deklination
   Manche Seefahrer versuchten, die Abweichung des magnetischen Nordens vom geografischen Norden (Deklination) zu nutzen, um ihre Position zu bestimmen. Da die magnetische Deklination regional unterschiedlich ist und in Karten verzeichnet war, konnte sie als Anhaltspunkt dienen.
   Diese Methode war ebenfalls sehr ungenau, da die Deklination nicht konstant war und Karten oft veraltete Werte enthielten.

Fazit
Vor der Einführung schiffstauglicher Uhren im 18. Jahrhundert (wie denen von John Harrison) war die Längengradbestimmung ein hochkomplexes und unsicheres Unterfangen. Obwohl die Mondentfernungsmethode ein theoretischer Durchbruch war, blieb sie in der Praxis fehleranfällig. Erst mit der Entwicklung präziser Uhren, die die Zeit eines Referenzmeridians unabhängig von den Bedingungen an Bord bewahren konnten, wurde die Navigation erheblich sicherer. Die Einführung dieser Chronometer revolutionierte die Seefahrt und machte das Reisen über lange Distanzen präziser und weniger gefährlich.
Und heute, in Zeiten von GPS, ist die Navigation auf hoher See quasi bei jedem Wetter ein „Kinderspiel“.

Nikolaus als Schutzheiliger

In dieser gefährlichen Welt wurde der heilige Nikolaus zu einem Symbol des Schutzes. Einer Legende zufolge rettete Nikolaus in einem Sturm ein Schiff und dessen Besatzung, indem er durch Gebete das Meer beruhigte. Diese Erzählung spiegelte die Sehnsucht der Seeleute nach göttlichem Beistand wider, da ihr Leben oft von unberechenbaren Naturgewalten abhängt.

In Häfen und auf Schiffen wurden ihm Altäre und Bilder gewidmet. Seeleute trugen häufig Amulette oder riefen ihn in Gebeten an, bevor sie in See stachen. Seine Fürsprache galt nicht nur dem Schutz vor Stürmen, sondern auch der sicheren Heimkehr zu ihren Familien.

Auch heute noch wird Nikolaus als Patron der Seeleute verehrt. Viele Kirchen und Kapellen in Küstennähe sind ihm geweiht, und sein Gedenktag, der 6. Dezember, wird in vielen Hafenstädten feierlich begangen. Er erinnert an eine Zeit, in der Navigation auf hoher See eine waghalsige Unternehmung war und der Glaube an den Schutz durch den Heiligen Nikolaus den Menschen Trost und Hoffnung schenkte.

Und nach diesen vielleicht etwas verwirrenden Fakten, rund um Navigation auf hoher See, gibt es nun die literarische Entspannung für euch.
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Gravitation – schwächste Kraft und heimliche Herrscherin

In der stillen, zauberhaften Zeit des Jahres, wenn die Welt im Lichterglanz der Weihnachtszeit erstrahlt, lohnt es sich, einen Blick auf das zu richten, was uns alle im wahrsten Sinne des Wortes zusammenhält: die Gravitation. Sie ist die schwächste der vier fundamentalen Kräfte, doch zugleich eine heimliche Herrscherin, die das Universum formt und ordnet. Mit einem Hauch von Staunen und einem weihnachtlichen Augenzwinkern nehmen wir sie genauer unter die Lupe.

Sanfte Kraft mit mächtiger Wirkung

Im Alltag spüren wir die Gravitation vor allem als die Kraft, die uns auf der Erde hält, die Äpfel vom Baum fallen lässt und den Schnee leise zur Erde schweben lässt. Sie ist so vertraut, dass wir sie oft gar nicht mehr bewusst wahrnehmen. Und doch ist sie das unsichtbare Band, das Sterne, Planeten und Galaxien formt. Ohne Gravitation gäbe es keine Sterne, keine Erde – und auch keinen Weihnachtsbaum, unter dem Geschenke liegen könnten!
Wie schwach die Schwerkraftanziehung zum Beispiel gegenüber der elektromagnetischen Kraft ist, wird klar, wenn man bedenkt, dass ein gewöhnlicher kleiner Küchenmagnet an der Kühlschranktür sich quasi gegen die Gravitation des ganzen Planeten, Erde, behaupten kann, und nicht herunter fällt.
Die Faszination von Magnetspielen ist, dass Magnete über geringe Distanzen feromagnetische Dinge zu sich hin ziehen und dass Magnete sich auch gegenseitig abstoßen können. Niemand erlebt vergleichbares im Alltag mit der Schwerkraft, z. B., dass sich zwei Massen über ihre Gravitationskraft zu sich her anziehen können.
Eine Wirkung übt die Schwerkraft zwischen ihnen freilich aus, aber sie ist zu schwach, um im Alltag bemerkt zu werden. Bewiesen ist sie längst. Aus Experimenten mit Referenzmassen und Referenzabständen konnte diese Kraft nachgewiesen und die Gravitationskonstante G bestimmt werden.
Als schwächste Kraft, spielt sie sich dennoch als heimliche Herrscherin über Raum und Zeit auf, indem sie den Raum krümmt und den Zeitverlauf beeinflusst.
Durch ihre schiere Anwesenheit legt sie fest,
• was sich wie und wohin zu bewegen hat,
• welchen Weg es von A nach B zu nehmen hat (Der Kürzeste weg ist keine direkte Gerade mehr, sondern eine gekrümmte Geodäte.)
• In Gewisser Weise beeinflusst sie durch die relative Zeit sogar Kairos und Chronos.

Dieser Effekt ist aber glücklicherweise so gering, dass er sich sogar bei den Astronauten, die mehrere Jahre auf Raumstationen lebten, höchstens in wenigen Mikrosekunden Zeitunterschied bemerkbar macht. Groß genug ist der Effekt jedoch wiederum, um bei der GPS-Navigation, wo Uhren aufeinander abgestimmt laufen müssen, eine Rolle zu spielen.

Was die Begriffe Gerade und Krumm bedeuten, legt sie durch die Raumkrümmung fest.
Leise und heimlich hat sie es, als die schwächste der vier geschafft, Grundfesten zu erschüttern und kann sogar ganz triviale Dinge, wie z. B. die Tatsache, dass die Winkelsumme eines Dreiecks stets 180 Grad beträgt, ohne mit der Wimper zu zucken, über den Haufen werfen.

Es gibt kein Gegenteil von ihr, wie z. B. positive und negative Ladung bei Proton und Elektron.
Selbst Antimaterie die sich gegenteilig zur Materie verhält, übt Gravitation und nicht Antigravitation aus.

In gewisser Weise ist sie sogar Lebensspenderin. Myonen, kleine subatomare Teilchen aus dem Weltall, zerfallen nach sehr kurzer Zeit zu anderen Teilchen. Ihre Lebenszeit ist so kurz bemessen, dass sie es zeitlich nicht durch unsere Atmosphäre bis auf den Erdboden und in dort stehende Messgeräte, schaffen würden, wäre da nicht Einsteins Relative Raumzeit. Da sie sich quasi mit Lichtgeschwindigkeit vorwärts bewegen, vergeht ihre Lebenszeit für sie so langsam, dass sie die Strecke bis zu uns überleben können.

Gespenstisch schlüpft die Gravitation den Physikern durch die Finger, wenn ihre Stärke gegen unendlich geht,

Seit einigen Jahren ist sogar bewiesen, dass sie Wellen erzeugt, wenn große Massen beschleunigt werden. Sie lässt dann die Raumzeit erzittern.

Bleibt wirklich die Frage:
Ist sie, obgleich die „schwächste“ die heimliche Herrscherin über Raum und Zeit?
Eine Majestät ist sie unbestritten.
Im Wort Gravitation steckt Gravitas, die Würde.

Gravitation und die Weihnachtszeit

Zur Weihnachtszeit entfaltet die Gravitation ihre Magie auf ganz besondere Weise: Die Erde, die uns alle trägt, schwebt durch das Weltall in einem Tanz mit der Sonne. Es ist dieser Tanz, der uns die Jahreszeiten bringt – und damit auch den Winter und Weihnachten. Während wir uns mit Freunden und Familie unter dem Sternenhimmel versammeln, können wir uns bewusst machen, dass dieselbe Gravitation, die die Kugeln am Baum hält, auch die Sterne über uns ordnet.

Die Kunst des Staunens

Was die Gravitation besonders macht, ist ihre Unaufdringlichkeit. Sie ist überall, doch sie drängt sich nie auf. Sie wirkt über unvorstellbare Distanzen, verbindet alles im Universum miteinander und bleibt doch eine sanfte Kraft. Ist das nicht ein schöner Anlass, in der Weihnachtszeit innezuhalten und zu staunen?

So wie das Weihnachtsfest uns an die Liebe und Verbindung zwischen den Menschen erinnert, so ist die Gravitation ein Symbol für die Verbundenheit im großen kosmischen Gefüge. Sie zeigt uns, dass auch das Schwächste eine mächtige Wirkung entfalten kann – eine Botschaft, die zur besinnlichen Weihnachtszeit wunderbar passt.

Vielleicht werfen wir in diesem Jahr einmal einen Blick in den Nachthimmel und lassen uns von den Wundern der Gravitation verzaubern. Denn die schwächste Kraft ist zugleich die größte Herrscherin – eine stille, mächtige Kraft, die unser aller Leben trägt.

Und mit dieser Erkenntnis schicke ich euch auch heute wieder auf unseren literarischen Adventskalender.
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Weihnachten ist die Zeit des Staunens, der Besinnung und der Wunder. Es ist auch eine Zeit, in der wir den Blick nach oben richten, sei es zu einem strahlenden Weihnachtsstern oder zum funkelnden Nachthimmel, der uns seit Jahrtausenden begleitet. Doch jenseits dieser festlichen Symbolik wartet eine tiefere Geschichte darauf, erzählt zu werden: die der ältesten Sterne des Universums – Zeugnisse einer kosmischen Geburt, die uns Demut lehrt.

Die ersten Sterne – Licht im Dunkel

Die ältesten Sterne, auch „Population-III-Sterne“ genannt, entstanden nur wenige hundert Millionen Jahre nach dem Urknall, vor etwa 13,5 Milliarden Jahren.
Die Bezeichnung „Population-III-Sterne“ ist schon merkwürdig, weil sie doch die ersten waren.
Aber so ist sie halt, die Astronomie. Sie hat viele merkwürdige Maßeinheiten. Wir haben das z. B. bei der Messung der Helligkeit (Magnitude) kennen gelernt.
Hier ein ganz kurzer Exkurs über diese Stern-Populationen:

Wer ist wer

Die Bezeichnung Population-III-Sterne stammt aus einem historischen Klassifikationssystem, das von dem Astronomen Walter Baade in den 1940er Jahren eingeführt wurde. Ursprünglich wurden Sterne zunächst in zwei Gruppen eingeteilt, bevor dann die P-III-Gruppe noch ergänzt wurde.

1. Population-I-Sterne
   Junge, metallreiche Sterne wie die Sonne, die vor allem in den Spiralarmen von Galaxien vorkommen. Sie enthalten schwerere Elemente (Metalle), die durch frühere Sternengenerationen entstanden sind. Astronomen machen es sich auch hier wieder einfach. Sie bezeichnen alles, was schwerer als Wasserstoff und Helium ist, als Metalle.
2. Population-II-Sterne
   Das sind ältere, metallarme Sterne, die in den Halos und Bulgen von Galaxien gefunden werden. Sie enthalten weniger schwere Elemente, da sie aus einer noch kaum angereicherten Gaswolke entstanden.
3. Population-III-Sterne
   Später, als man begann, über die ersten Sterne im Universum nachzudenken, wurde klar, dass noch eine Sorte nicht berücksichtigt war.
   Diese Art Sterne sollten ausschließlich Wasserstoff und Helium, den einzigen Elementen, die unmittelbar nach dem Urknall entstanden waren, bestehen. Da dieses Konzept erst nach der Einführung der Populationen I und II entwickelt wurde, hat man sie *Population III* genannt, obwohl sie zeitlich gesehen die allerersten Sterne waren.

Nachdem das nun geklärt ist, kommen wir zurück zum weihnachtlichen Staunen.

Leben aus Sternenfeuer

Diese P-III-Sterne bestanden also aus den leichtesten Elementen, Wasserstoff und Helium und waren enorm massereich. In ihrem Inneren entstanden zunächst die ersten schwereren Elemente wie Kohlenstoff, Sauerstoff und Eisen.
Diese Sterne leuchteten hell und kurz, bevor sie in gewaltigen Supernovae explodierten. Dabei wurde derart viel Energie frei, um noch schwerere Elemente als Eisen zu erzeugen.
Aber auch das reichte noch nicht aus, um unser ganzes Periodensystem aufzufüllen. Am Beispiel der „Herkunft des Goldes“ (Bladventskalender 07.12.21) beschrieb ich die Weihnachtsbäckerei, die den Rest erzeugt, indem zwei Neutronensterne miteinander verschmelzen.

Direkt beobachten können wir diese P-III-Sterne wohl nicht mehr, weil sie längst vergangen sind, aber ihr Licht vagabundiert in einer Form durchaus noch durch das All und fällt vielleicht irgendwann z. B. in das James-Webb-Space-Teleskop oder ein anderes Instrument.

Es ist sehr wahrscheinlich, dass dieses alte Licht durch die Ausdehnung des Weltalls mittlerweile derart in die Länge gezogen ist, dass es gar nicht mehr im sichtbaren Bereich leuchtet.
Deshalb beobachtet das James-Webb-Space-Teleskop ja infrarotes, meist altes in die Länge gezogenes Licht…

Wie auch immer.
Auch das ist eine verblüffende Tatsache. Es ist nicht gesagt, dass ein Stern, dessen licht wir momentan sehen, noch existiert, weil je nach Entfernung das Licht viele Milliarden Jahre zu uns unterwegs war, und in so langer Zeit kann viel passieren.

Ein kosmischer Weihnachtsgedanke

Nun war also der kosmische Tisch zur Entstehung von allem, vor allem von Leben gedeckt.
Die Geschichte dieser Sterne erinnert an die Weihnachtsbotschaft: Licht, das aus der Dunkelheit hervorbricht und Leben schafft. Die ältesten Sterne des Universums könnten als „Urahnen des Lichts“ betrachtet werden, die uns den Weg zum Staunen über die Unermesslichkeit und Schönheit des Kosmos weisen.
Vielleicht inspiriert uns dieser Gedanke in der Weihnachtszeit: Wir sind aus Sternenstaub gemacht, geformt durch Prozesse, die vor Milliarden Jahren begannen. In der Dunkelheit des Winters erstrahlen die Sterne als Erinnerung daran, dass selbst aus den einfachsten Anfängen etwas Großes und Wundervolles entstehen kann.

Und nun kommt, wie immer, die literarische Zugabe.
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Das Wunder Milchstraße

In der stillen, festlichen Zeit des Jahres, wenn die Nächte am längsten und die Sterne am klarsten leuchten, richtet sich unser Blick oft nach oben – zum funkelnden Himmelszelt. Dort, wie ein silbernes Band aus Licht, zieht sich unsere Milchstraße über das Firmament. Sie wirkt wie ein kosmisches Wunder, ein Geschenk der Natur, das uns in Ehrfurcht und Staunen versetzt.

Ein Band aus Licht

Die Milchstraße, unsere galaktische Heimat, besteht aus Milliarden von Sternen, Planeten, Gaswolken und Dunkler Materie. Was wir am Nachthimmel sehen, ist nur ein kleiner Ausschnitt: das Band ihrer Scheibe, das sich über unsere Köpfe spannt. In dunklen, klaren Nächten wirkt sie wie ein verschneiter Pfad, ein Anblick, der perfekt zur Weihnachtszeit passt.

Die Milchstraße erinnert uns daran, wie winzig wir im Vergleich zu den Weiten des Universums sind und gleichzeitig, wie wertvoll unser Platz in diesem Kosmos ist. Besonders zu Weihnachten, wenn die Geschichten von Frieden, Hoffnung und Wundern lebendig werden, lädt sie uns ein, über die Größe des Universums und die Verbundenheit aller Dinge nachzudenken.

Ja, die Milchstraße ist von zahlreichen Mythen und Geschichten umwoben, die perfekt zur Weihnachtszeit und ihrer Stimmung von Wundern und Lichtern passen. Hier ist eine besonders schöne:

Sternenstraße der Seelen

Die Milchstraße entstand, so heißt es, als die Göttin Hera den kleinen Herakles, das Kind ihres Mannes Zeus mit einer Sterblichen, unwissentlich stillte. Herakles trank so kräftig, dass Hera ihn von ihrer Brust wegstieß und dabei ein Tropfen ihrer Milch in den Nachthimmel spritzte. Aus diesem göttlichen Tropfen wurde die Milchstraße – ein ewiges Band aus Licht, das Götter und Menschen verbindet.

Aber es gibt auch eine andere, universellere Interpretation: Die Milchstraße ist der Weg, auf dem die Seelen von der Erde in die Ewigkeit gelangen. In dieser Vorstellung trägt sie die Hoffnung und das Versprechen, dass das Leben auf der Erde nicht das Ende ist, sondern der Anfang einer kosmischen Reise.

Dieser Mythos fügt sich wunderbar in die Weihnachtszeit ein, die oft mit Licht und Hoffnung in der Dunkelheit assoziiert wird. Wie der Weihnachtsstern in der christlichen Tradition den Weg zu einer großen Veränderung zeigte, so leuchtet die Milchstraße als Sternenstraße der Seele – ein Zeichen dafür, dass wir in einem größeren, universellen Plan eingebettet sind.

Ein kosmisches Wunder feiern

Wenn wir zur Weihnachtszeit die Kerzen am Baum anzünden, können wir uns die Sterne der Milchstraße vorstellen – kleine Lichtpunkte, die zusammen eine größere Geschichte erzählen. Wie die Milchstraße uns als galaktische Gemeinschaft vereint, so erinnert uns Weihnachten daran, dass wir hier auf der Erde eine menschliche Gemeinschaft bilden.

Lasst uns in diesem Jahr das Wunder unserer galaktischen Heimat feiern – eine Einladung, das Leben zu schätzen und die Sterne immer wieder neu zu betrachten. Denn wie die Milchstraße, so ist auch die Weihnachtszeit ein Moment, um innezuhalten und das Licht zu feiern, das selbst die dunkelste Nacht erhellt.

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Und nun, wie immer das literarische Türchen von BLAutor:
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