Drei Wichtige Ankündigungen

Meine lieben,
heute darf ich euch drei wichtige Veranstaltungen ankündigen, an welchen ihr gerne teilnehmen dürft.
Verbreiten und Teilen ist natürlich erlaubt.

1) Der Weihnachtskalender 2022 auf Blindnerd

nach langem hin und her, habe ich mich entschlossen, auch in diesem Jahr einen Weihnachtskalender anzubieten. Wer dem Blog folgt, wird es ohnehin mitbekommen, denn ich lege dafür nichts anderes extra an.
Die Türchen sind schon fast alle befüllt. Ich hoffe, dass ich aus den Fehlern des letzten Jahres so viel gelernt habe, dass der Kalender in diesem Jahr keine Probleme und vor allem nicht mehr so viel Arbeit macht. Übrigens könnt ihr unter der Kategorie Weihnachtspost den Bladventskalender 2021 auch nochmal ansehen. Die Türchen sind noch offen…

2) Das Mysterium des Sterns von Betlehem (Vortrag)

Die Gemeinschaft Blindzeln unterhält neben einem Hilfsmittelvertrieb ein umfangreiches Online-Angebot, wo sich alle “Blindzler” zu verschiedensten Themen austauschen können. Es gibt auch Raum für Vorträge und andere Online-Veranstaltungen.
Und so betreibt die Arbeitsgemeinschaft blinder Autorinnen und autoren (blautoren.de) auf dieser Plattform eine Autoren-Lesebühne, wo immer wieder Vorträge oder Lesungen unserer Mitglieder angeboten werden.
So habe ich am 29.12.2022 die Ehre, dort auf dem virtuellen Weihnachtsmarkt einen Vortrag zum Stern von Betlehem anzubieten, zu welchem ich euch herzlich einlade.
Hier der Text der Veröffentlichung auf dem Kalender bei Blindzeln:

Das Mysterium des Sterns von Betlehem
Information,Kultur,Vortrag
Beginn ist am Dienstag, dem 29. November 2022, um 19:00 Uhr. Das voraussichtliche Ende ist gegen 21:00 Uhr.
Der Stern von Betlehem fasziniert uns alle, da es nirgendwo ein vergleichbares Ereignis gab, wo Menschen einem Stern folgten, um, wie in unserem Falle, einen Stall und den Erlöser zu finden.
Das bedeutet, dass die Spekulationen über dieses Mysterium bis heute nicht abreißen. Viele spannende Möglichkeiten, was der Stern gewesen sein könnte, stehen mittlerweile nebeneinander. Im ersten Teil der Sendung werden wir uns diese Geschichten aus astronomischer Sicht genauer betrachten.
Im zweiten Teil werden wir uns dann mit der Frage beschäftigen, wie man einen Stern als Navi benutzen und ob man damit wirklich einen Stall finden kann.
Diese Sendung wird eine Weihnachtsveranstaltung der besonderen Art.
Die Veranstaltung richtet sich an alle, die an Weihnachten und allem darum herum interessiert sind. Vor allem diejenigen, die sich z. B. auch für Astronomie und Weltraum begeistern, sind hier richtig aufgehoben. Vorkenntnisse sind keine erforderlich.
Es werden mindestens 1 Teilnehmer benötigt und unbegrenzt viele zugelassen.
Weitere Informationen gibt es bei Gerhard Jaworek per E-Mail an gerhard.jaworek@blindnerd.de. Eine Anmeldung ist nicht erforderlich und der Zugang erfolgt mittels TeamTalk über
Diesen Link
oder per Radio-Stream unter
Blindzeln-Webradio
sowie über die Amazon Sprachassistenten mit “Starte BLINDzeln Eins”. Die Veranstaltung findet im Raum “Weihnachtsmarkt” statt.
Es werden keine zusätzlichen Leistungen angeboten.

Und ja, wer meinen Blog aufmerksam verfolgt wird merken, dass wir beide dort angesprochenen Themen zu anderer weihnachtlichen Gelegenheiten schon behandelt haben. Aber glaubt mir. Schriftlich veröffentlichen ist noch etwas ganz anderes als direkt life vor Publikum.

3) Freitag 13. und andere Kalenderspielchen

Gleich zu Jahresbeginn, am Freitag, 13.01.2013 starten wir auf unserer Lesebühne mit meinem Vortrag.
Ich würde mich freuen, wenn ich einige von euch dort virtuell treffen könnte. Freitag, 13, und andere Kalenderspielchen könnten viele von euch interessieren.
Hier die Ankündigung:

Freitag der dreizehnte und andere Kalenderspielchen
Information,Kultur,Vortrag
Beginn ist am Freitag, dem 13. Januar 2023, um 19:00 Uhr. Das voraussichtliche Ende ist gegen 20:30 Uhr.
“Das geht ja gut los!!!” mag mancher in diesen Krisenzeiten denken, wenn man den Kalender 2023 betrachtet. Gleich der Januar startet mit einem Freitag, 13.
Welch ein Unglück, oder vielleicht doch nicht?
Tatsache ist, dass es häufig die Nummer 13 bei Sitzplätzen, Stockwerken und Hotelzimmern nicht gibt. Im Flugzeug fehlt die Reihe dreizehn komplett. Wo kommt das her, dass sich die 13 derart bis in unsere aufgeklärte Zeit so hartnäckig als Unglückszahl behaupten kann.
Wie oft fällt diese 13 tatsächlich auf einen Freitag?
Oder haben Sie sich auch schon mal gefragt:
Wann fällt der Vollmond mal wieder auf Heilig Abend, oder wie lange muss ich warten, bis die Brückentage oder sonstige Feiertage mal wieder so fallen, damit ich maximal Urlaubstage sparen kann?
Wenn Sie derartige Kalender-Spielchen interessieren, dann sind Sie in diesem Vortrag genau richtig.
Die Veranstaltung richtet sich an alle, die etwas Spaß an derartigen Kalenderspielchen haben. Vorkenntnisse sind keine erforderlich.
Es werden mindestens 1 Teilnehmer benötigt und unbegrenzt viele zugelassen.
Weitere Informationen gibt es bei Gerhard Jaworek per E-Mail an gerhard.jaworek@blindnerd.de. Eine Anmeldung ist nicht erforderlich und der Zugang erfolgt mittels TeamTalk über
Diesem Link
oder per Radio-Stream bitte hier lang.

sowie über die Amazon Sprachassistenten mit “Starte BLINDzeln Eins”. Die Veranstaltung findet im Raum “BLAutor-Lesebühne” statt.
Es werden keine zusätzlichen Leistungen angeboten.

Auch diese Themen wurden schon auf dem Blog behandelt, aber hören ist manchmal noch besser als lesen…
Ich freue mich auf jeden Fall auf all diese drei Dinge, und ich bin glücklich, wenn ich euch damit die Zeiten der Krise und der kalten Zimmer versüßen kann.

Erhellende Finsternisse – 1 von 5


Meine lieben,
das hier könnte mal wieder eine kleine fünfteilige Serie werden…
sie liegt nun hinter uns, die partielle Sonnenfinsternis vom 25.10.2022. Bei uns war es leider bewölkt, aber einige hatten ja doch Glück, was man an zahlreichen Fotos sah, die durch die sozialen Medien gingen.

Für mich stellte sich nun die Frage, was ich um Himmels Willen noch über Finsternisse schreiben soll, das ich in den letzten Jahren noch nicht mit euch geteilt habe. Macht doch mal den Spaß und gebt in das Suchfeld auf dem Blog “Finsternis” ein. Selbst ich bin erstaunt, dass hier tatsächlich mehrere Seiten von Artikelüberschriften aufgelistet werden, die inhaltlich damit zu tun haben.

Was wir aber bisher noch gar nicht richtig behandelt haben sind die Fragen der Astrophysiker, die gerade erst durch die Beobachtung von Sonnenfinsternissen beantwortet werden konnten. Eine dieser Fragen haben wir aber schon behandelt. Einsteins Relativitätstheorie konnte tatsächlich durch eine Sonnenfinsternis bewiesen werden.

Wer das nochmal nachlesen möchte hier lang.

Im vorletzten Jahrhundert gab es innerhalb von 11 Jahren fünf Finsternisse, welche die Sonnenforschung erheblich voran brachten. Und das ist doch irgendwie lustig. Ausgerechnet dann, wenn das Objekt der Begierde verdeckt wird, sollte man am meisten darüber erfahren…

Steigen wir also ein, in das, was im Finstern erhellt wurde.

Die Frage, mit der wir einsteigen ist, dass man damals durchaus nicht wusste, ob die Protuberanzen der Sonne, oder dem Mond zuzurechnen sind. Auch über eine optische Täuschung wurde spekuliert. Wir erinnern uns. Protuberanzen sind die scheinbaren Flammenzungen die dann sichtbar werden, wenn unser Mond die Sonnenscheibe verdeckt. Ansonsten werden sie von ihr überstrahlt, und man benötigt spezielle Teleskope, um sie auch ohne die Sonne verfinsternden Mond immer sehen zu können. Dazu kommen wir aber heute noch nicht.

Also, nochmal die Frage.

“Gehören die wunderschönen Protuberanzen der Sonne, oder schmückt sich damit unser Mond, oder sind sie gar nur eine optische Täuschung, die immer bei totalen Sonnenfinsternissen auftritt?”

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 noch Daguerreotypie genannt, zur Erforschung von Finsternissen eingesetzt.

Der Engländer Warren de la Rue (1815-1889), ein reicher Papierfabrikant, war ein Pionier in der
Fotografie astronomischer Objekte. Der jesuitenpater Angelo Secchi (1818-1887), 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 vorbeibewegt. Damit wusste man:

Die Protuberanzen gehören zur Sonne.

Die Sonne ist so weit, etwa 150 Mio Kilometer von uns entfernt, dass die unterschiedliche Perspektive, die die beiden Herren durch ihren mehrere hundert Kilometer entfernte Beobachtungsplätze hatten, keine Rolle spielte. Der Unterschied, der sich durch die verschiedenen Beobachtungswinkel ergab, war so klein, dass er auf den Fotos nicht ins Gewicht fiel. Somit glichen sich die Bilder so sehr, als wären sie am selben Ort geschossen worden. Einige Jahrhunderte davor, wurde mittels dieser Beobachtungsmethode ein alter Glaube erschüttert, an den ich hier kurz erinnern möchte.

Der gute alte Aristoteles vertrat die Ansicht, dass alle Himmelskörper die Erde auf festen ihnen eindeutig zugewiesenen Bahnen umrundeten. Weil Kometen kamen und gingen, rechnete er sie nicht zu den Himmelskörpern, sondern hielt sie für langsam brennende Feuer in den oberen Luftschichten. Wenn Kometen atmosphärischer Natur waren, mussten sie näher als die anderen Himmelskörper bei der Erde sein. Somit sollten sie sogar näher sein als der Mond. Das war nämlich schon den alten Griechen klar, dass er der nächste Himmelskörper ist. Wie auch immer. Die Autorität Aristoteles war so groß, dass seine Lehren über 2000 Jahre gültig blieben.

Dieser Glaube und Grundfeste wurde im Jahre 1577 erschüttert. In diesem Jahr tauchten gleich zwei Kometen auf, von deren zweiten der dänische Astronom Tycho Brahe von seiner dänischen Insel aus, wo er sich ein riesiges Observatorium baute, beobachtete. Tycho hatte die Idee, die Entfernung dieses Kometen zu vermessen. Dann sollte man erfahren, ob sie wirklich atmosphärisch nahe Objekte darstellen, oder nicht.

Kennt man die Distanz zweier Beobachtungsorte, so lässt sich der Abstand berechnen. So bestimmten schon die alten Griechen die ungefähre Entfernung zum Mond.
Also vermaß Tycho die Winkel zu seinem Kometen. Diese verglich er dann mit den Daten, die ein befreundeter Astronom in Prag ermittelte. Sie unterschieden sich nicht von Tychos winkeln. Da die Entfernung beider Standorte bekannt war, konnte das nur bedeuten, dass der Komet weit entfernt sein musste, da die Winkelunterschiede deutlich kleiner waren als das, was man mit damaligen Messinstrumenten auflösen konnte.
Tychos Komet musste somit ungefähr vier mal so weit weg sein als der Mond. Wäre die Distanz kleiner gewesen, hätte er eine Parallaxe messen sollen.
Man kann an dieser Stelle gar nicht hoch genug würdigen, was für ein exzelenter Beobachter Tycho war, denn es standen ihm keine Teleskope zur Verfügung. Kometen waren also scheinbar keine atmosphärischen Objekte, sondern kamen von weit her.

Wir erinnern uns, dass diese Methode auch zum Einsatz kam, als man die Radiobilder der Umgebung zweier schwarzer Löcher machte. Wählt man noch größere Abstände, z. B. den Durchmesser der Umlaufbahn der Erde um die Sonne, dann kann man Dreiecke zu Himmelsobjekten aufspannen, die hunderte von Lichtjahren von uns entfernt sind. Seit es forschende Astronomen gibt, wurde mit dieser Parallaxen-Methode viele Entdeckungen gemacht und das Universum wurde quasi immer größer.

Eine der nächsten bahnbrechenden Entdeckungen und Erfindungen wird uns zu einer weiteren Sonnenfinsternis führen, die von Indien aus beobachtet wurde, aber nicht mehr heute…

Die fast vergessene Feier des 200sten Artikels auf Blindnerd


Meine lieben,

keiner von euch hat es gemerkt. Und mir ist es auch eben erst aufgefallen, als ich gerade mal wieder Updates auf dem Blog gefahren habe. Ganz leise hat sich das Ereignis diese Woche davon geschlichen. Ich habe mit dem letzten Artikel die Zweihundert (200) geknackt. Das ist ein schöner Grund zu feiern.
Seit 2017 bin ich nun mit Blindnerd unterwegs. Also ich staune selbst, denn 200 Artikel in nicht mal fünf Jahren und dann noch von der Länge, wie ihr das manchmal auch zu eurem Leidwesen von mir kennt und gewohnt seid,.
das kann sich schon sehen lassen.
Also feiern wir:

Der Erste

Der Willkommens-Artikel erschien genau am 23.10.2017.
Er taucht immer als letzter Artikel auf, wenn ihr durch eine ausgewählte Kategorie blättert. Dann wisst ihr immer, dass danach nichts mehr kommt.

Die ersten Gehversuche

In den ersten fünfzig ging es natürlich zunächst mal darum, dass ich mich bei euch vorstellte, wo ich arbeite, was ich mache und wie ich Astronom und Blogger Wurde.
Immerhin hatten wir in dieser Zeit auch zwei Jubiläen, 30 Jahre Studienzentrum für Sehgeschädigte, wo ich arbeite, und das mittlerweile Access@KIT heißt. Das andere Jubiläum waren 500 Jahre Reformation, das uns immerhin einen einmaligen zusätzlichen Feiertag bescherte. Tatsächlich habe ich etwas astronomisches zu Martin Luther gefunden.
Dann ging es natürlich sehr viel um die Gravitationswellen und deren Entdeckung.

Vieles davon findet ihr auf den Seite 19 und auf Seite 20 des Blogs.

Weitere Highlights waren für mich natürlich die Ankunft meiner Lego-Mondrakete und einer taktilen Mondkarte, welche die Wand meines Büros ziert.
Das findet ihr alles mit Beldern und beschrieben unter
Auf den Mond und zurück mit Lego und
Ankunft meiner taktilen Mondkarte.

Dann durfte ich in dieser Zeit langsam Workshops an Schulen halten, was mir leider durch die Pandemie, als es gerade so richtig los gehen sollte, komplett wieder weggebrochen ist.
Ich schrieb darüber in Astronomie für benachteiligte Kinder.
Wer von euch an einer Schule arbeitet, und mich gerne dort mal für einen Workshop buchen würde, darf sich gerne vertrauensvoll an mich wenden. Ich würde mich sehr freuen, wenn ich mir dieses Netzwerk wieder aufbauen könnte.

Passend dazu durfte ich im Rahmen eines inklusiven Sportangebotes eine ganz wunderbare astronomische Sportstunde erleben.

Nicht zuletzt führte ich Kategorien auf dem Blog ein, weil die Sache doch langsam unübersichtlich wurde. Die findet ihr unter der Überschrift “Kategorien” (Ebene 2) aufgelistet.

Das absolute Ding war sicherlich die Ehre, die mir zu Teil wurde, als ich einen Vortrag und einen Workshop auf der Jahrestagung der internationalen astronomischen Union in Wien halten durfte.
Hier empfehle ich den wunderbaren Gemeinschaftsbeitrag mit Bildern Inspiring Stars
Es lohnt sich auch, wenn man sich nochmal darüber klar wird, welch hohes Gremium da tagte. Darüber gibt es nichts mehr.
Schaut mal in Was ist die IAU.

Und schließlich begingen wir die fünfzig noch sang und klanglos mit dem Supermond am 19.02.2019
dem Supermond

Die nächsten Fünfzig

Die 100 knackten wir am 23.04.2020.
Hierzu brauche ich gar nicht viel schreiben, denn es gab dazu einen langen Jubiläums-Artikel mit ausgewählten Highlights und Beiträgen. Dort konntet ihr sogar mit abstimmen, welcher davon euch am besten gefallen hat.
Zu dieser Feier bitte hier lang.

Die einhundertfünfzig

Die 150 knackten wir am 13.10.2020.
an den Artikel davor, die Einhundertneunundvierzig, erinnern sich bestimmt noch viele. Wir begaben uns auf Entdeckungsreise zu den Monden des Uranus und wie die Protagonisten aus Williams Shakespeares Stücken als Namensgeber der sehr zahlreichen Saturnmonde her halten mussten. Also ich fand die Geschichte des Theater und Schauspiel am Himmel sehr spannend und aufregend.
Bei euch kam sie jedenfalls sehr gut an.

Davor hielt mich fast ein halbes Jahr ein Projekt in Atem. Ihr wisst schon. Die Reise zu den schwarzen Löchern. Hier wurde aus einem etwa dreistündigen Vortrag eine elfteilige Serie. Von Archimedes über Johannes Kepler, Isaac Newton, Cavendish und anderen bis hin zu Albert Einstein durchliefen wir alle Stationen, wie die Gravitation entdeckt, Masse und Volumina zusammen hängen, mit welcher Kraft die Erde alles anzieht, wir wogen den Mond, die Erde und andere Himmelskörper. Nach und nach lernten wir über Einstein, Eigenschaften des Lichtes und des Vakuums dann die heimliche Herrscherin über Raum und Zeit kennen, die Gravitation, die schwächste der vier Grundkräfte des momentan gültigen Standardmodells der Physik. Am Ende mussten wir uns mit sterbenden Sternen beschäftigen, wie sie zu weißen Zwergen, zu Neutronensternen oder gar als schwarze Löcher enden können. Diese untersuchten wir genauer, denn sie waren das Ziel dieser Reise.
Das Projekt machte es nötig, dass ich die Kategorie “Den schwarzen Löchern entgegen” einführen musste.

Sehr viel Anklang fand bei euch der Artikel zu Navigation auf hoher See. Es ging um die sehr menschelnde Geschichte der ersten schifftauglichen Uhr und deren Erfinders.
Wer die Geschichte nochmal lesen möchte, findet sie unter David gegen Goliat.

Ein richtig großes Projekt, vermutlich das umfangreichste und arbeitsintensivste war der Versuch des Weihnachtskalenders 2021. Zum Glück wurde dieser sehr gut von euch aufgenommen und mit vielen schönen Kommentaren belohnt. Ich hoffe, ich bekomme auch wieder für dieses Jahr einen Adventskalender hin. Auf jeden Fall sammle ich schon Themen für ein Motto, das ich euch noch nicht verraten werde, weil ich es selbst noch nicht genau weiß.
Die Kategorie zu diesem Kalender heißt ganz einfach Weihnachtspost.

Noch viele schöne Artikel könnte ich euch hier in Erinnerung rufen. Zum Glück gibt es ja den zur passenden Feier, wo ihr das alles nochmal nachlesen könnt.
Feier zum 150sten Artikel auf Blindnerd

Und wie geht es weiter?

Und so halten wir also den 08.09.2022 als Datum für die 200 fest.

Ich hoffe, ihr konntet das Rätsel im Zweihundertsten Artikel lösen.

Jetzt sollten eigentlich noch einige feierliche Worte kommen. Aber wie soll man die an sich selbst richten. Vielleicht mögt ihr ja das ein oder andere Wort in die Kommentare fallen lassen, damit das ganze noch etwas festlicher wird.

Auf jeden Fall wird es Blindnerd noch weiterhin geben. Noch wird die Liste der ungeschriebenen Artikel eher länger anstatt kürzer.

Ich freue mich über euch alle, die ihr teilweise schon von Anfang an treu dabei seid. Ich freue mich auch über jede Beteiligung von euch, auch über Kritik. Und wenn ihr mal ein Thema habt, worüber ihr gerne mal einen Artikel von mir lesen würdet, sehr gerne.

Also, gehen wir in alter Frische die nächsten einhundert Artikel an.

Es grüßt euch ganz herzlich
euer Blindnerd.

Das Kosmische Orchester


Meine lieben, hier kommt der letzte vor der Sommerpause:

Sie sind ja nun veröffentlicht, die ersten Fotos des neuen James-Webb-Space-Telescopes. Sie müssen phantastisch sein. Als das Teleskop im Januar 2020 sein Ziel im Lagrangepunt II erreichte, schrieb ich darüber in Das unsichtbare Licht erforschen Der Artikel ist zwar nicht unbedingt für das Verständnis des folgenden erforderlich, aber ich empfehle ihn dennoch, weil er vieles enthält, was hier eventuell vorausgesetzt und nicht mehr ganz so ausführlich erklärt wird.
Wer nochmal wissen möchte, wo sich der phantastische Parkplatz des neuen JWST befindet, bitte hier lang.
Wer noch gar nichts über das Licht weiß, sollte sich vielleicht noch Station Sechs meiner Reise zu den schwarzen Löchern zu Gemüte führen.

Heute möchte ich mal etwas verrücktes versuchen, weil ich finde, dass der Blindnerd doch nicht schon wieder über Fotos schreiben sollte. Außerdem ist schon so vieles über diese Maschine geschrieben und gesagt worden, dass ich mich nicht wiederholen möchte. Ich hatte euch ja genügend Quellen auf diverse Podcasts, Interviews und Wikipedia in oben erwähnten Artikeln geliefert. Heute werde ich versuchen, das ganze mal für Hör- oder Ohrenmenschen, die wir Blinden ja par excellence sind, abzubilden. Lasst euch überraschen, und macht diese verrückte Reise mit.

Zur Erinnerung – Was sieht das neue Auge

Wir haben schon gehört, dass das neue Wunderauge im infraroten Licht beobachtet. Das ist das Licht, das sich im Spektrum zwischen dem sichtbaren Licht und dem befindet, was wir Mikrowellen nennen. Am anderen Rand der Mikrowellen schließen sich dann die Radiowellen an. Auf der anderen Seite des Spektrums, jenseits des sichtbaren violetten Lichts, schließen sich die ultraviolletten und die Röntgenwellen und schließlich noch die Gamma-Strahlen an.
Das ganze nennt man das elektromagnetische Spektrum.
Wie kommen wir aber zu Bildern von etwas, das man nicht sehen kann.
Infrarotes Licht ist Wärme. Somit sieht das JWST Wärmebilder. Es soll das erforschen, dessen Licht durch die Dopplerverschiebung schon so verzerrt ist, dass dessen Wellen ins Infrarote gestreckt sind. Diese Objekte sind sehr weit von uns entfernt und führen uns zum Beginn des sichtbaren Universums kurz nach den Urknall. Wärmebilder kennen wir übrigens auch hier auf Erden. Wird eine Person vermisst, so wird sie mit dem Hubschrauber mittels Wärmekameras gesucht. Wir erinnern uns, dass dieses Verfahren nur dann funktioniert, wenn die Umgebung der gesuchten Objekte und natürlich das Instrument selbst kälter ist, als die Objekte selbst. Ansonsten wäre es ungefähr so, als würde man bei klarem Sonnenschein Sterne schauen wollen. Deshalb benötigt das Instrument einen Sonnenschild, der groß wie ein Tennisplatz ist. Ein Instrument muss sogar noch aktiv mit Helium bis nahe an den absoluten Nullpunkt herunter gekühlt werden.

Und was nun geschieht, dass wir zu den schönen bunten Bildern kommen ist etwas sehr musikalisches.
Im grunde transponieren wir das, was uns das Instrument im unsichtbaren Bereich liefert und bilden Temperaturen auf den sichtbaren Bereich, andere Oktave, ab.

Das Kosmische Klavier

Wir haben gelernt, dass sich das elektromagnetische Spektrum, z. B. der sichtbare Teil nach Farben von rot nach blau sortiert, will sagen von längeren zu kürzeren Wellen hin.
Selbiges findet doch aber auch auf einer Klaviertastatur statt. Links sind die tiefen Töne und rechts die hohen. Ein Piano hat in der Regel siebeneinhalb Oktaven. vom Kontra-A bis zum viergestrichenen C.

Stellen wir uns nun einen ganz langen Papierstreifen vor, auf welchem das elektromagnetische Spektrum abgebildet ist, auch die unsichtbaren Wellen. Der sichtbare Teil des Spektrums umfasst etwa den Wellenbereich zwischen 400 und 800 Nanometern.
Dies entspricht, um bei der Musik zu bleiben, einem Frequenzbereich von einer Oktave. Das ist nicht gerade viel, wenn man bedenkt, wie viele Oktaven das restliche Spektrum sonst noch besitzt.
Als Oktave bezeichnen wir ein Intervall, dessen höchster Ton genau doppelt so schnell schwingt, als sein tiefster.

Stellen wir uns vor, dass wir das Spektrum so auf der Tastatur des Pianos platzieren, dass der sichtbare Bereich genau auf der mittleren Oktave zu liegen kommt. Dann ist das eingestrichene C rot, und das zweigestrichene C violett. Ja nun. Wir haben jetzt zwölf Töne, auf welche wir zwölf Farben abbilden können. Das ist fast nichts. Geben wir uns etwas mehr Platz. Verteilen wir das sichtbare Spektrum auf zwei Oktaven. Dann können wir schon 24 Farben darstellen. Nun befinden wir uns mit unseren zwei Oktaven genau in der Situation, in welcher man in der Regel mit dem Piano-Unterricht startet. Die tiefere Oktave ist für die linke – und die höhere für die rechte Hand.
In diesem Sinne waren die Astronomen Klavier-Anfänger, die nur auf zwei Oktaven klimperten.
Bevor wir den Sprung zum astronomischen Klavier und Orchester wagen, hier noch ein kleiner wichtiger und verblüffender Einschub.

Organisches

Unser Ohr kann immerhin 16 (sechzehn) Oktaven auflösen. Etwa von 16 Hz – 2 KHz.
Ähnlich überlegen ist unser Ohr auch, was die Toleranz der Schallintensität angeht. Die kleinste Auslenkung unseres Trommelfells und des sonstigen Höraparates ist geringer als der Durchmesser eines Wasserstoffatoms. Ein Physiker meinte einmal, dass es ungefähr so wäre, als fiele aus einem Meter Höhe eine Fliege auf ein gespanntes ein Quadratmeter großes Tuch.

Am Maximum dessen, was unser Ohr noch ertragen kann, ist die Schallenergie sehr hoch. Das Maß dafür ist Dezibel. Das ist ein logarithmisches Maß. Setzte man unsere Augen dermaßen intensivem Licht aus, würden sie sofort erblinden.

Kosmischer Klavierunterricht

Über viele Jahrtausende hinweg übten die Astronomen mit ihren Augen und später dann mit ihren Fernröhrchen und dann den Teleskopen, und lernten die “kosmische Musik” langsam kennen. Man kann aus musikalischer Sicht sagen, dass die “Ohren” bzw. die “Lautsprecher und Mikrofone” besser wurden.

Nach und nach konnte man die “kosmische Musik” dadurch immer klarer und schöner vernehmen. Immer mehr verriet diese Musik uns ihre kosmischen Geheimnisse.
Aber es kamen keine neuen Töne jenseits unserer gedachten beiden Oktaven hinzu.

Auf die Astronomie übertragen wurde die Analyse des Sternenlichtes immer besser. Immerhin reichte diese eine Oktave des sichtbaren Lichtes dazu aus, um zu entdecken, woraus Sterne bestehen, wie heiß sie sind und wie weit entfernt. Das ist doch schon eine ganze Menge. Tja, jeder Stern spielt auf seine Weise und greift seine ganz für ihn typischen Akkorde.

Der erste, der genauer “hin hörte”, war William Herschel. Wir erinnern uns daran, dass er bei seinen Sonnenbeobachtungen trotz Sonnenfilter oft eine merkwürdige Wärme auf seinem Auge spürte. Auf die Musik übertragen, hörte er, dass da noch andere tiefere Töne mitschwingen. Astronomisch legte er, wie wir wissen drei Thermometer jenseits des roten Lichts auf seinen Tisch und entdeckte damit die unsichtbare wärmende Infrarote Strahlung.

Dasselbe tat Später Herr Ritter mit seinem Silberchlorid. Er entdeckte damit die energiereiche UV-Strahlung (Siehe Artikel oben).

Musikalisch gesehen merkte er, dass die Piano-Tastatur auch nach rechts weiter geht.
Nicht alle Töne des Klavieruniversums können wir auf der Erde hören. Aber als man dann mit Satelliten aufbrach und Radioteleskope baute, fand man dann noch viel mehr “Töne” die Röntgenstrahlung, Mikrowellen, Radiowellen etc.

Und ja, hier schließt sich der Kreis. Man entdeckte das, was für uns Normalität im Alltag ist, dass der Ton des Krankenwagen sich verändert, wenn er sich auf – oder von uns weg bewegt. Tatsächlich entdeckte Doppler seinen Effekt über das Licht und erst mal nicht über den Schall. Er stellte fest, dass das Licht von Doppelsternen, die sich umeinander bewegen manchmal etwas röter ist, als es sein sollte, und manchmal etwas blauer., je nach dem, das wissen wir jetzt, ob sie sich von uns weg (Rotverschiebung) oder auf uns zu (Blauverschiebung) bewegen.

Dass der Effekt zuerst für das Licht gefunden wurde, mag daran gelegen haben, dass es um 1840 herum einfach noch keine Fahrzeuge mit Sirenen gab, die dermaßen schnell unterwegs waren, damit der Effekt wahrnehmbar wird. Irgendwo habe ich mal gelesen, dass die ersten Schall-Versuche für den Dopplereffekt mit der Eisenbahn gemacht wurden. Dort spielte ein Blasorchester auf einem offenen Wagon.
Ganz genau kenne ich aber die Geschichte nicht mehr.

Was soll ich sagen. Unser Klavier im Universum wurde immer länger. Das komplette elektromagnetische Spektrum deckt einen Frequenzbereich von $10^16$ hz – $10^(-16)$ Hz ab. Das entspricht einem Intervall der länge einer Zahl mit zweiunddreißig Nullen nach der eins.

Möchte man nun wissen, wie viele Oktaven dort hinein passen, so muss man schauen, wie oft die Formel $2^N$ in diese riesige Zahl passt, wobei N die Anzahl der Oktaven ist. Ihr braucht dazu also den Logarithmus zur Basis 2.
Vielleicht mag das mal jemand von euch ausrechnen?

Das Spektrum ist kontinuierlich. Will sagen, dass es dort nicht nur die Wellen gibt, welchen den Tönen unserer wohltemperierten Tonleiter entsprechen, sondern auch alle dazwischen, wie auf einer sehr langen Violine, die keine Bünde hat.

Wer sich das Spektrum mal anschauen möchte, findet auf Wikipedia eine Tabelle mit dreißig Zeilen und etlichen Spalten. In der ersten Spalte steht die Grobeinteilung, z. B. Licht oder Radiowellen. In Spalte 2 sind die Radiowellen dann in Langwelle, Mittelwelle, Ukw, etc. eingeteilt und das Licht in die wichtigsten Farben.
Daneben findet ihr die Frequenzbereiche, Wellenlängen und alles. Super mit Screenreader navigierbar.
Schaut mal hier rein.

Das Orchester

Was uns jetzt noch für unser kosmisches Orchester fehlt, sind die Instrumente an sich.
Dass ein Piano anders klingt wie eine Flöte, Trompete, Oboe etc. liegt daran, dass jedes Instrument sein charakteristisches Tonmuster besitzt. Neben dem gespielten Grundton schwingen immer noch andere Ober- und Untertöne mit, und zwar bei jedem Instrument ein anderes Muster.

dieser klangliche “Fingerabdruck” sagt uns, um welches Instrument es sich handelt.

Die Grundeigenschaft eines jeden chemischen Elementes ist es, Licht gewisser Wellenlängen zu absorbieren. Das ist sein individueller Fingerabdruck. In diesem Sinne stellt jedes chemische Element ein Musikinstrument dar durch dessen Spektrum sein charakteristischer Klang entsteht. Es verrät sich z. B. im sichtbaren Licht, wenn man dieses durch ein Spektrometer lässt. So haben Astrochemiker beispielsweise entdeckt, dass Sterne zu großen Teilen aus Wasserstoff bestehen und dass es in unserer Sonne sogar Gold gibt. Schon Newton sollte in seinem Prisma-Versuch dunkle Linien in seinem bunten Lichtstreifen gesehen haben.

Und bevor das jetzt noch esoterischer wird und ausartet, kommt ganz zum Schluss noch eine kleine Auflistung der Wellen, die für die Astronomische Forschung wichtig sind.
Die Aufzählung erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit.

  • Mit dem sichtbaren Sternenlicht lernten wir
    Woraus Sterne bestehen,
    wie sie sich bewegen,
    dass unser Universum sich ausdehnt.
    und vieles mehr.
  • Der Radiobereich zeigte uns:
    Die kosmische Hintergrundstrahlung, die auf den Urknall zurückgeführt wird,
    Ausbrüche auf unserer Sonne,
    Pulsare (Fast schwarze Löcher)
    und schließlich konnten Radioastronomen in diesem Wellenbereich die Umgebungen der beiden schwarzen Löcher SGTA* und M87 fotografieren.
    Radiowellen sind auch super zur Analyse von Molekülwolken und durchdringen Wolken und Staub.
  • Auch der infrarote Bereich hat einiges zu bieten.
    Blickt man durch dieses Fenster, so findet man Staubscheiben um Sterne, ferne Galaxien und kann seit James-Webb extrem weit in die frühste Vergangenheit unseres Universums blicken. Das Teleskop soll auch ferne Planeten und eventuell deren Atmosphären erforschen.
  • Sobald man sich mit Ballonen und Satelliten über unsere Atmosphäre erhob war klar, dass der Kosmos sogar im Röntgenbereich strahlt.
    So verraten sich Pulsare, deren Radiokeule nicht in unsere Beobachtungsrichtung schwingt. Aktive schwarze Löcher sind auch helle Röntgenstrahler.
  • Bis heute ist nicht ganz klar, wodurch die Ausbrüche von Gammastrahlung entstehen, wie sie von Satelliten und anderen Teleskopen manchmal wahrgenommen werden. Das Universum hat uns auch in diesen kurzen Wellenlängen noch so einiges zu erzählen.
  • Welche Wellenart ich jetzt hier noch nicht erwähnte, sind die Gravitationswellen. Dieses deshalb, weil es sich bei ihnen um keine elektromagnetische Welle handelt, sondern um eine Erschütterung der Raumzeit. Ich erwähne sie aber jetzt trotzdem, weil sie uns anzeigen, wo gerade etwas interessantes passiert. Dann können wir alles andere, was wir haben, in diese Richtung ausrichten und erforschen, ob sich das Ereignis auch durch ein Ereignis in einem anderen Fenster zeigt.

    Das ist z. B. passiert, als man mittels Gravitationswellen die Verschmelzung zweier Neutronensterne detektierte. Mit anderen Teleskopen fand man schließlich heraus, dass nicht in Supernovae Elemente die schwerer als Gold sind, gebacken werden, sondern genau in diesem Ereignissen.

Nun wünsche ich dem JWST, dass es uns noch viele schöne Bilder und große Erkenntnisse liefert.
Wer die Geschichte des JWST nochmal in allen Einzelheiten nachlesen möchte, Bitte schön.

Wünsch Dir Was!!!


Hier kommt etwas für die hoffentlich etwas kühleren Sommernächte

Heute geht es um Sternschnuppen im Sommer, um die Perseiden.
Die Perseiden oder auch Laurentiustränen, Tränen des Laurentius genannt, sind ein jährlich im Sommer wiederkehrender Meteorstrom, der in den Tagen um den 12. August ein deutliches Maximum an Sternschnuppen aufweist. Der scheinbare Ursprung dieses Stroms, liegt im namensgebenden Sternbild Perseus.
Das Sternbild soll die Gestalt des griechischen Helden Perseus darstellen, der die tödliche Medusa besiegte. Der Stern Algol repräsentiert das abgeschlagene Medusenhaupt, das er in der Hand hält.

Perseus gehört zu den 48 klassischen Sternbildern, die von Ptolemäus beschrieben wurden.
Bereits im Mittelalter hatten arabische Astronomen die eigenartige Verdunklung des Sterns Algol beobachtet. Der Name leitet sich aus dem arabischen Ras al Ghul ab und bedeutet Haupt des Dämonen.

Vom 17.Juli bis zum 24. August kann vermehrt mit Sternschnuppen gerechnet werden.
Das Maximum findet immer um den 12. August herum statt.
2022 sind zwischen dem 09.08. und dem 13.08. die meisten Sternschnuppen zu erwarten.
Am besten beobachtet man die Sternschnuppen an einem möglichst dunklen Ort auf dem Land, wo kein Stadtlicht stört. Man legt sich am besten auf eine Wiese auf den Rücken und wendet nach Mitternacht den Blick gen Osten, also in Richtung Erddrehung. Man dreht sich dann quasi mit der Erde in den Meteorschauer hinein. Leider wird in 2022 der Vollmond am 12.08. das Spektakel durch seine Helligkeit sehr stören.

Am besten sichtbar sind die Perseiden auf der Nordhalbkugel.

Was sind nun die Perseiden?

Die Perseiden bestehen aus dem, was der Komet 109P/Swift-Tuttle. bei seinen letzten Besuchen durch erwärmung, schmelzen etc. verloren hat.
Er erscheint ungefähr alle 130 Jahre und entfernt sich dann stets etwas schlanker, als er vorher war. Das nächste Mal wird er um das Jahr 2126 erwartet. Ganz genau kann man das bei Kometen nie sagen, weil ihre Bahn von den Planeten gestört werden können, bzw. sie selbst ihre Bahn ändern, wenn sie aktiv sind. Dann wirkt sich die Aktivität wie kleine Schubdüsen aus.
Die Erde kreuzt auf ihrer Bahn immer um den 12. August die Staubspur, die dieser Komet im All hinterlässt, wenn er vorbei kommt. Die Staubteilchen treffen dabei mit hoher Geschwindigkeit auf die Atmosphäre und bringen die Luftmoleküle zum Leuchten. Die Sternschnuppe ist daher nicht das verglühende Staubkorn selbst, sondern wird durch das Rekombinationsleuchten der ionisierten Luft sichtbar.

Momentan werden die zu erwarteten Sternschnuppen jedes Jahr immer weniger, weil zum einen schon viel in der Erdatmosphäre verglühte und zum anderen sich der Kometenstaub, immer mehr verteilt und somit ausdünnt.
Es wird Zeit, dass er mal wieder vorbei kommt, und seine Bahn für uns mit neuem “Sternenstaub” auffüllt.
Eines Tages wird der Komet vollständig aufgelöst sein.
Dann wird es die Perseiden nicht mehr geben, weil kein Nachschub an Staub mehr kommt.

Beobachtungen

Die erste überlieferte Beobachtung der Perseiden fand vor etwa zwei Jahrtausenden in China statt. Danach gibt es Berichte aus Japan und Korea. In Europa stammt die erste bekannte Beobachtung aus dem Jahr 811.
Da das Erscheinen der Perseiden mit dem Fest des Märtyrers Laurentius am 10. August zusammenfällt, der im Jahre 258 das Martyrium auf einem glühenden Rost erlitt, werden sie im Volksmund auch Laurentiustränen oder Tränen des Laurentius genannt. Kurz vor seinem Tod soll Laurentius der Legende nach seinem Widersacher, dem römischen Kaiser Valerian, die folgenden Worte gesagt haben: „Du armer Mensch, mir ist dieses Feuer eine Kühle, dir aber bringt es ewige Pein.“
Hach, wie ist das einfach nett, wenn man in der Astronomie so schön vom Höckchen auf’s Stöckchen kommt.

Sternschnuppen hören

Hörbar sind die Perseiden zumindest für Amateurfunker, die einen Empfänger und eine passende Antenne besitzen, auch.

Diese Disziplin des Amateurfunks nennt man Meteor Scatter.

Das ist dann auch wieder mal was für “Das Ohr am Teleskop”.
Wer einen passenden Empfänger und eine Antenne besitzt, kann das Französische Radar-Signal des Weltraumradars GRAVES benutzen. Dieses französische Radarsystem sendet auf 143,050 MHz einen Dauerträger, Dauerton, der über Phasenarray-Antennen den Himmel “abtastet”. Meteoriten, aber auch andere Objekte (Flugzeuge, Satelliten, die ISS, der Mond) reflektieren das Signal und streuen es in alle Richtungen, und diese Reflexionen können dann in Europa gut empfangen werden. Anhand der Doppler-Abweichung erkennt man dann, welches Objekt das Funksignal reflektiert hat: der Mond oder Flugzeuge bewirken eine sich nur langsam ändernde Dopplerabweichung, bei Objekten in Erdumlaufbahn ändert sich die Abweichung schnell, und bei Meteoriten extrem schnell.

Als Einstieg in den Empfang von Signalen des GRAVES Radars empfiehlt es sich, den Aufsatz von Rob Hardenberg, mit Rufzeichen PE1ITR, zu lesen.

Dank @dbsv-jugendclub gibt es hier einen Link, wie sich das anhört.
“Sternschnuppen hören”

Jetzt wünsche ich ihnen und euch viele schöne klare Sommernächte mit vielen Sternschnuppen und Wünschen, die dann in Erfüllung gehen.

 

Ihr und euer Gerhard.

Eine Literarische Erinnerung


Seid herzlich gegrüßt.

Vorbemerkungen

Eine nie versiegende Quelle astronomischen Wissens ist für mich seit Jahren @Florian @Freistetter. Er ist Anlass für diesen Artikel, weshalb ich mir erlaube, etwas auf ihn einzugehen.
Er ist Astronom, Buchautor, Podcaster, Science-Buster und Wissenschaftskommunikator. Außerdem führt er den Blog Astrodicticum Simplex.
Viele seiner Bücher gibt es meist entweder von ihm, oder seiner Science-Buster-Kolleg:innen selbst aufgelesen als Hörbücher, z. B.

  • Das Universum in einhundert Sternen
  • Der Komet im Cocktailglas
  • oder das sehr lustige und spannende “Warum landen Asteroiden immer in Kratern”

In unseren Blindenhörbüchereien habe ich leider nur ein einziges Buch, das über Isaac Newton, gefunden.
Andere seiner Bücher habe ich als Ebook, dann halt mit Computerstimme mir vorlesen lassen.
Ich giere immer nach neuen Folgen Seiner Podcasts. So erscheint die Neue Folge der #Sternengeschichten immer am Freitag Morgen. Das ist dann stets meine Frühstücksfolge.
Die Podcasts

  • #Sternengeschichten
  • #Das #Universum
  • und #Das Klima

kann ich jedem nur dringend ans Herz legen. Hörenswert ist auch der Podcast von @holgi #”Wer redet ist nicht tot”, wo er ebenfalls immer wieder mitwirkt.

Heute erinnerte Florian in Folge 502 seiner #Sternengeschichten an eine Sonnenfinsternis über welche sehr schön geschrieben wurde. Auch ich schrieb über diese literarische Sonnenfinsternis in “Sonnenfinsternisse in der Literatur” vor zwei Jahren.
Da wir vor zwei Jahren ganz andere Sorgen hatten, denke ich mir, dass wir den Gedanken von Florian aufgreifen und uns erneut an diesem literarischen Werk erfreuen sollten.
Also los:

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.
Der Aufsatz erschien zuerst in der “Wiener-Moden-Zeitung und Zeitschrift für Kunst, schöne Literatur und Theater” 1842 III. Quartal in drei Folgen.
Sie zu lesen ist etwas viel Text, aber ich garantiere für ein absolutes literarisches und lyrisches Erlebnis.

Hier der vollständige Text.

Adalbert Stifters Sonnenfinsternis – Die Sonnenfinsternis am 8. Juli 1842

Es gibt Dinge, die man fünfzig Jahre weiß, und im einundfünfzigsten erstaunt man über die Schwere und Furchtbarkeit ihres Inhaltes. So ist es mir mit der totalen Sonnenfinsternis ergangen, welche wir in Wien am 8. Juli 1842 in den frühesten Morgenstunden bei dem günstigsten Himmel erlebten. Da ich die Sache recht schön auf dem Papiere durch eine Zeichnung und Rechnung darstellen kann, und da ich wußte, um soundso viel Uhr trete der Mond unter der Sonne weg und die Erde schneide ein Stück seines kegelförmigen Schattens ab, welches dann wegen des Fortschreitens des Mondes in seiner Bahn und wegen der Achsendrehung der Erde einen schwarzen Streifen über ihre Kugel ziehe, was man dann an verschiedenen Orten zu verschiedenen Zeiten in der Art sieht, daß eine schwarze Scheibe in die Sonne zu rücken scheint, von ihr immer mehr und mehr wegnimmt, bis nur eine schmale Sichel übrigbleibt, und endlich auch die verschwindet – auf Erden wird es da immer finsterer und finsterer, bis wieder am andern Ende die Sonnensichel erscheint und wächst, und das Licht auf Erden nach und nach wieder zum vollen Tag anschwillt – dies alles wußte ich voraus, und zwar so gut, daß ich eine totale Sonnenfinsternis im voraus so treu beschreiben zu können vermeinte, als hätte ich sie bereits gesehen.
Aber, da sie nun wirklich eintraf, da ich auf einer Warte hoch über der ganzen Stadt stand und die Erscheinung mit eigenen Augen anblickte, da geschahen freilich ganz andere Dinge, an die ich weder wachend noch träumend gedacht hatte, an die keiner denkt, der das Wunder nicht gesehen.
Nie und nie in meinem ganzen Leben war ich so erschüttert, von Schauer und Erhabenheit so erschüttert, wie in diesen zwei Minuten, es war nicht anders, als hätte Gott auf einmal ein deutliches Wort gesprochen und ich hätte es verstanden. Ich stieg von der Warte herab, wie vor tausend und tausend Jahren etwa Moses von dem brennenden Berge herabgestiegen sein mochte, verwirrten und betäubten Herzens.
Es war ein so einfach Ding. Ein Körper leuchtet einen andern an, und dieser wirft seinen Schatten auf einen dritten: aber die Körper stehen in solchen Abständen, daß wir in unserer Vorstellung kein Maß mehr dafür haben, sie sind so riesengroß, daß sie über alles, was wir groß heißen, hinausschwellen – ein solcher Komplex von Erscheinungen ist mit diesem einfachen Dinge verbunden, eine solche moralische Gewalt ist in diesen physischen Hergang gelegt, daß er sich unserem Herzen zum unbegreiflichen Wunder auftürmt.
Vor tausendmal tausend Jahren hat Gott es so gemacht, daß es heute zu dieser Sekunde sein wird; in unsere Herzen aber hat er die Fibern gelegt, es zu empfinden. Durch die Schrift seiner Sterne hat er versprochen, daß es kommen werde nach tausend und tausend Jahren, unsere Väter haben diese Schrift entziffern gelernt und die Sekunde angesagt, in der es eintreffen müsse; wir, die späten Enkel, richten unsere Augen und Sehrohre zu gedachter Sekunde gegen die Sonne, und siehe: es kommt – der Verstand triumphiert schon, daß er ihm die Pracht und Einrichtung seiner Himmel nachgerechnet und abgelernt hat – und in der Tat, der Triumph ist einer der gerechtesten des Menschen – es kommt, stille wächst es weiter – aber siehe, Gott gab ihm auch für das Herz etwas mit, was wir nicht vorausgewußt und was millionenmal mehr wert ist, als was der Verstand begriff und vorausrechnen konnte: das Wort gab er ihm mit: “Ich bin – nicht darum bin ich, weil diese Körper sind und diese Erscheinung, nein, sondern darum, weil es euch in diesem Momente euer Herz schauernd sagt, und weil dieses Herz sich doch trotz der Schauer als groß empfindet”. – Das Tier hat gefürchtet, der Mensch hat angebetet.
Ich will es in diesen Zeilen versuchen, für die tausend Augen, die zugleich in jenem Momente zum Himmel aufblickten, das Bild und für die tausend Herzen, die zugleich schlugen, die Empfindung nachzumalen und festzuhalten, insofern dies eine schwache menschliche Feder überhaupt zu tun imstande ist.
Ich stieg um 5 Uhr auf die Warte des Hauses Nr. 495 in der Stadt, von wo aus man die Übersicht nicht nur über die ganze Stadt hat, sondern auch über das Land um dieselbe, bis zum fernsten Horizonte, an dem die ungarischen Berge wie zarte Luftbilder dämmern. Die Sonne war bereits herauf und glänzte freundlich auf die rauchenden Donauauen nieder, auf die spiegelnden Wasser und auf die vielkantigen Formen der Stadt, vorzüglich auf die Stephanskirche, die fast greifbar nahe an uns aus der Stadt, wie ein dunkles, ruhiges Gebirge, emporstand.
Mit einem seltsamen Gefühl schaute man die Sonne an, da an ihr nach wenigen Minuten so Merkwürdiges vorgehen sollte. Weit draußen, wo der große Strom geht, lag ein dicke, langgestreckte Nebellinie, auch im südöstlichen Horizonte krochen Nebel und Wolkenballen herum, die wir sehr fürchteten, und ganze Teile der Stadt schwammen in Dunst hinaus. An der Stelle der Sonne waren nur ganz schwache Schleier, und auch diese ließen große blaue Inseln durchblicken.
Die Instrumente wurden gestellt, die Sonnengläser in Bereitschaft gehalten, aber es war noch nicht an der Zeit. Unten ging das Gerassel der Wägen, das Laufen und Treiben an – oben sammelten sich betrachtende Menschen; unsere Warte füllte sich, aus den Dachfenstern der umstehenden Häuser blickten Köpfe, auf Dachfirsten standen Gestalten, alle nach derselben Stelle des Himmels blickend, selbst auf der äußersten Spitze des Stephansturmes, auf der letzten Platte des Baugerüstes stand eine schwarze Gruppe, wie auf Felsen oft ein Schöpfchen Waldanflug – und wie viele tausend Augen mochten in diesem Augenblicke von den umliegenden Bergen nach der Sonne schauen, nach derselben Sonne, die Jahrtausende den Segen herabschüttet, ohne daß einer dankt – heute ist sie das Ziel von Millionen Augen, aber immer noch, wie man sie mit dämpfenden Gläsern anschaut, schwebt sie als rote oder grüne Kugel rein und schön umzirkelt in dem Raume.
Endlich zur vorausgesagten Minute – gleichsam wie von einem unsichtbaren Engel – empfing sie den sanften Todeskuß, ein feiner Streifen ihres Lichtes wich vor dem Hauche dieses Kusses zurück, der andere Rand wallte in dem Glase des Sternenrohres zart und golden fort – “es kommt”, riefen nun auch die, welche bloß mit dämpfenden Gläsern, aber sonst mit freien Augen hinaufschauten – “es kommt”, und mit Spannung blickte nun alles auf den Fortgang.
Die erste, seltsame, fremde Empfindung rieselte nun durch die Herzen, es war die, daß draußen in der Entfernung von Tausenden und Millionen Meilen, wohin nie ein Mensch gedrungen, an Körpern, deren Wesen nie ein Mensch erkannte, nun auf einmal etwas zur selben Sekunde geschehe, auf die es schon längst der Mensch auf Erden festgesetzt.
Man wende nicht ein, die Sache sei ja natürlich und aus den Bewegungsgesetzen der Körper leicht zu berechnen; die wunderbare Magie des Schönen, die Gott den Dingen mitgab, frägt nichts nach solchen Rechungen, sie ist da, weil sie da ist, ja sie ist trotz der Rechnungen da, und selig das Herz, welches sie empfinden kann; denn nur dies ist Reichtum, und einen andern gibt es nicht – schon in dem ungeheuern Raume des Himmels wohnt das Erhabene, das unsere Seele überwältigt, und doch ist dieser Raum in der Mathematik sonst nichts als groß.
Indes nun alle schauten und man bald dieses, bald jenes Rohr rückte und stellte und sich auf dies und jenes aufmerksam machte, wuchs das unsichtbare Dunkel immer mehr und mehr in das schöne Licht der Sonne ein – alle harrten, die Spannung stieg; aber so gewaltig ist die Fülle dieses Lichtmeeres, das von dem Sonnenkörper niederregnet, daß man auf Erden keinen Mangel fühlte, die Wolken glänzten fort, das Band des Wassers schimmerte, die Vögel flogen und kreuzten lustig über den Dächern, die Stephanstürme warfen ruhig ihre Schatten gegen das funkelnde Dach, über die Brücke wimmelte das Fahren und Reiten wie sonst, sie ahneten nicht, daß indessen oben der Balsam des Lebens, Licht, heimlich versiege, dennoch draußen an dem Kahlengebirge und jenseits des Schlosses Belvedere war es schon, als schliche eine Finsternis oder vielmehr ein bleigraues Licht, wie ein wildes Tier heran – aber es konnte auch Täuschung sein, auf unserer Warte war es lieb und hell, und Wangen und Angesichter der Nahestehenden waren klar und freundlich wie immer.
Seltsam war es, daß dies unheimliche, klumpenhafte, tief schwarze, vorrückende Ding, das langsam die Sonne wegfraß, unser Mond sein sollte, der schöne sanfte Mond, der sonst die Nächte so florig silbern beglänzte; aber doch war er es, und im Sternenrohr erschienen auch seine Ränder mit Zacken und Wulsten besetzt, den furchtbaren Bergen, die sich auf dem uns so freundlich lächelnden Runde türmen.
Endlich wurden auch auf Erden die Wirkungen sichtbar und immer mehr, je schmäler die am Himmel glühend Sichel wurde; der Fluß schimmerte nicht mehr, sondern war ein taftgraues Band, matte Schatten lagen umher, die Schwalben wurden unruhig, der schöne sanfte Glanz des Himmel erlosch, als liefe er von einem Hauche matt an, ein kühles Lüftchen hob sich und stieß gegen uns, über die Auen starrte ein unbeschreiblich seltsames, aber bleischweres Licht, über den Wäldern war mit dem Lichterspiele die Beweglichkeit verschwunden, und Ruhe lag auf ihnen, aber nicht die des Schlummers, sondern die der Ohnmacht – und immer fahler goß sich’s über die Landschaft, und diese wurde immer starrer – die Schatten unserer Gestalten legten sich leer und inhaltslos gegen das Gemäuer, die Gesichter wurden aschgrau – – erschütternd war dieses allmähliche Sterben mitten in der noch vor wenigen Minuten herrschenden Frische des Morgens.
Wir hatten uns das Eindämmern wie etwa ein Abendwerden vorgestellt, nur ohne Abendröte; wie geisterhaft ein Abendwerden ohne Abendröte sei, hatten wir uns nicht vorgestellt, aber auch außerdem war dies Dämmern ein ganz anderes, es war ein lastend unheimliches Entfremden unserer Natur; gegen Südost lag eine fremde, gelbrote Finsternis, und die Berge und selbst das Belvedere wurden von ihr eingetrunken – die Stadt sank zu unsern Füßen immer tiefer, wie ein wesenloses Schattenspiel hinab, das Fahren und Gehen und Reiten über die Brücke geschah, als sähe man es in einem schwarzen Spiegel – die Spannung stieg aufs höchste – einen Blick tat ich noch in das Sternrohr, er war der letzte; so schmal wie mit der Schneide eines Federmessers in das Dunkel geritzt, stand nur mehr die glühende Sichel da, jeden Augenblick zum Erlöschen, und wie ich das freie Auge hob, sah ich auch, daß bereits alle andern die Sonnengläser weggetan und bloßen Auges hinaufschauten – sie hatten auch keines mehr nötig; denn nicht anders als wie der letzte Funke eines erlöschenden Dochtes schmolz eben auch der letzte Sonnenfunken weg, wahrscheinlich durch die Schlucht zwischen zwei Mondbergen zurück – es war ein überaus trauriger Augenblick – deckend stand nun Scheibe auf Scheibe – und dieser Moment war es eigentlich, der wahrhaft herzzermalmend wirkte – das hatte keiner geahnet – ein einstimmiges “Ah” aus aller Munde, und dann Totenstille, es war der Moment, da Gott redete und die Menschen horchten.
Hatte uns früher das allmähliche Erblassen und Einschwinden der Natur gedrückt und verödet, und hatten wir uns das nur fortgehend in eine Art Tod schwindend gedacht: so wurden wir nun plötzlich aufgeschreckt und emporgerissen durch die furchtbare Kraft und Gewalt der Bewegung, die da auf eimmal durch den ganzen Himmel ging: die Horizontwolken, die wir früher gefürchtet, halfen das Phänomen erst recht bauen, sie standen nun wie Riesen auf, von ihrem Scheitel rann ein fürchterliches Rot, und in tiefem, kaltem, schwerem Blau wölbten sie sich unter und drückten den Horizont – Nebelbänke, die schon lange am äußersten Erdsaume gequollen und bloß mißfärbig gewesen waren, machten sich nun geltend und schauerten in einem zarten, furchtbaren Glanze, der sie überlief – Farben, die nie ein Auge gesehen, schweiften durch den Himmel.
Der Mond stand mitten in der Sonne, aber nicht mehr als schwarze Scheibe, sondern gleichsam halb transparent wie mit einem leichten Stahlschimmer überlaufen, rings um ihn kein Sonnenrand, sondern ein wundervoller, schöner Kreis von Schimmer, bläulich, rötlich, in Strahlen auseinanderbrechend, nicht anders, als gösse die obenstehende Sonne ihre Lichtflut auf die Mondeskugel nieder, daß es rings auseinanderspritzte – das Holdeste, was ich je an Lichtwirkung sah!
Draußen weit über das Marchfeld hin lag schief eine lange, spitze Lichtpyramide gräßlich gelb, in Schwefelfarbe flammend und unnatürlich blau gesäumt; es war die jenseits des Schattens beleuchtete Atmosphäre, aber nie schien ein Licht so wenig irdisch und so furchtbar, und von ihm floß das aus, mittels dessen wir sahen. Hatte uns die frühere Eintönigkeit verödet, so waren wir jetzt erdrückt von Kraft und Glanz und Massen – unsere eigenen Gestalten hafteten darinnen wie schwarze, hohle Gespenster, die keine Tiefe haben; das Phantom der Stephanskirche hing in der Luft, die andere Stadt war ein Schatten, alles Rasseln hatte aufgehört, über die Brücke war keine Bewegung mehr; denn jeder Wagen und Reiter stand und jedes Auge schaute zum Himmel.
Nie, nie werde ich jene zwei Minuten vergessen – es war die Ohnmacht eines Riesenkörpers, unserer Erde.
Wie heilig, wie unbegreiflich und wie furchtbar ist jenes Ding, das uns stets umflutet, das wir seelenlos genießen und das unseren Erdball mit solchen Schaudern zittern macht, wenn es sich entzieht, das Licht, wenn es sich nur kurz entzieht.
Die Luft wurde kalt, empfindlich kalt, es fiel Tau, daß Kleider und Instrumente feucht waren – die Tiere entsetzten sich; was ist das schrecklichste Gewitter, es ist ein lärmender Trödel gegen diese todesstille Majestät – mir fiel Lord Byrons Gedicht ein: Die Finsternis, wo die Menschen Häuser anzünden, Wälder anzünden, um nur Licht zu sehen – aber auch eine solche Erhabenheit, ich möchte sagen Gottesnähe, war in der Erscheinung dieser zwei Minuten, daß dem Herzen nicht anders war, als müsse er irgendwo stehen.
Byron war viel zu klein – es kamen, wie auf einmal, jene Worte des heiligen Buches in meinen Sinn, die Worte bei dem Tode Christi: “Die Sonne verfinsterte sich, die Erde bebte, die Toten standen aus den Gräbern auf, und der Vorhang des Tempels zerriß von oben bis unten.”
Auch wurde die Wirkung auf alle Menschenherzen sichtbar. Nach dem ersten Verstummen des Schrecks geschahen unartikulierte Laute der Bewunderung und des Staunens: der eine hob die Hände empor, der andere rang sie leise vor Bewegung, andere ergriffen sich bei denselben und drückten sich – eine Frau begann heftig zu weinen, eine andere in dem Hause neben uns fiel in Ohnmacht, und ein Mann, ein ernster fester Mann, hat mir später gesagt, daß ihm die Tränen herabgeronnen.
Ich habe immer die alten Beschreibungen von Sonnenfinsternissen für übertrieben gehalten, so wie vielleicht in späterer Zeit diese für übertrieben wird gehalten werden; aber alle, so wie diese, sind weit hinter der Wahrheit zurück. Sie können nur das Gesehene malen, aber schlecht, das Gefühlte noch schlechter, aber gar nicht die namenlos tragische Musik von Farben und Lichtern, die durch den ganzen Himmel liegt – ein Requiem, ein Dies irae, das unser Herz spaltet, daß es Gott sieht und seine teuren Verstorbenen, daß es in ihm rufen muß: “Herr, wie groß und herrlich sind deine Werke, wie sind wir Staub vor dir, daß du uns durch das bloße Weghauchen eines Lichtteilchens vernichten kannst und unsere Welt, den holdvertrauten Wohnort, einen fremden Raum verwandelst, darin Larven starren!”
Aber wie alles in der Schöpfung sein rechtes Maß hat, auch diese Erscheinung, sie dauerte zum Glücke sehr kurz, gleichsam nur den Mantel hat er von seiner Gestalt gelüftet daß wir hineingehen, und Augenblicks wieder zugehüllt, daß alles sei wie früher.
Gerade, da die Menschen anfingen, ihren Empfindungen Worte zu geben, also da sie nachzulassen begannen, da man eben ausrief: “Wie herrlich, wie furchtbar” – gerade in diesem Momente hörte es auf: mit eins war die Jenseitswelt verschwunden und die hiesige wieder da, ein einziger Lichttropfen quoll am oberen Rande wie ein weißschmelzendes Metall hervor, und wir hatten unsere Welt wieder – er drängte sich hervor, dieser Tropfen, wie wenn die Sonne selber darüber froh wäre, daß sie überwunden habe, ein Strahl schoß gleich durch den Raum, ein zweiter machte sich Platz – aber ehe man nur Zeit hatte zu rufen: “Ach!” bei dem ersten Blitz des ersten Atomes, war die Larvenwelt verschwunden und die unsere wieder da: und das bleifarbene Lichtgrauen, das uns vor dem Erlöschen so ängstlich schien, war uns nun Erquickung, Labsal, Freund und Bekannter, die Dinge warfen wieder Schatten, das Wasser glänzte, die Bäume waren wieder grün, wir sahe uns in die Augen – siegreich kam Strahl an Strahl, und wie schmal, wie winzig schmal auch nur noch erst der leuchtend Zirkel war, es schien, als sei uns ein Ozean von Licht geschenkt worden – man kann es nicht sagen, und der es nicht erlebt, glaubt es kaum, welche freudige, welche siegende Erleichterung in die Herzen kam: wir schüttelten uns die Hände, wir sagten, daß wir uns zeitlebens daran erinnern wollen, daß wir das miteinander gesehen haben – man hörte einzelne Laute, wie sich die Menschen von den Dächern und über die Gassen zuriefen, das Fahren und Lärmen begann wieder, selbst die Tiere empfanden es; die Pferde wieherten, die Sperlinge auf den Dächern begannen ein Freudengeschrei, so grell und närrisch, wie sie es gewöhnlich tun, wenn sie sehr aufgeregt sind, und die Schwalben schossen blitzend und kreuzend hinauf, hinab, in der Luft umher.
Das Wachsen des Lichtes machte keine Wirkung mehr, fast keiner wartete den Austritt ab, die Instrumente wurden abgeschraubt, wir stiegen hinab, und auf allen Straßen und Wegen waren heimkehrende Gruppen und Züge in den heftigsten, exaltiertesten Gesprächen und Ausrufungen begriffen. Und ehe sich noch die Wellen der Bewunderung und Anbetung gelegt hatten, ehe man mit Freunden und Bekannten ausreden konnte, wie auf diesen, wie auf jenen, wie hier, wie dort die Erscheinung gewirkt habe, stand wieder das schöne, holde, wärmende, funkelnde Rund in den freundlichen Lüften, und das Werk des Tages ging fort.
Wie lange aber das Herz des Menschen fortwogte, bis es auch wieder in sein Tagewerk kam, wer kann es sagen? Gebe Gott, daß der Eindruck recht lange nachhalte, er war ein herrlicher, dessen selbst ein hundertjähriges Menschenleben wenige aufzuweisen haben wird. Ich weiß, daß ich nie, weder von Musik noch Dichtkunst, noch von irgendeiner Naturerscheinung oder Kunst so ergriffen und erschüttert worden war – freilich bin ich seit Kindheitstagen viel, ich möchte fast sagen, ausschließlich mit der Natur umgegangen und habe mein Herz an ihre Sprache gewöhnt und liebe diese Sprache, vielleicht einseitiger, als es gut ist; aber denke, es kann kein Herz geben, dem nicht diese Erscheinung einen unverlöschlichen Eindruck zurückgelassen habe.
Ihr aber, die es im höchsten Maße nachempfunden, habet Nachsicht mit diesen armen Worten, die es nachzumalen versuchten, und so weit zurückgeblieben. Wäre ich Beethoven, so würde ich es in Musik sagen; ich glaube, da könnte ich es besser.
Zum Schlusse erlaube man mir noch zwei kurze Fragen, die mir dieses merkwürdige Naturereignis aufdrängte:
Erstens: Warum, da doch alle Naturgesetze Wunder und Geschöpfe Gottes sind, merken wir sein Dasein in ihnen weniger, als wenn einmal eine plötzliche Änderung, gleichsam eine Störung derselben geschieht, wo wir ihn dann plötzlich und mit Erschrecken dastehen sehen? Sind diese Gesetze sein glänzendes Kleid, das ihn bedeckt, und muß er es lüften, daß wir ihn selber schauen?
Zweitens: Könnte man nicht auch durch Gleichzeitigkeit und Aufeinanderfolge von Lichtern und Farben eben so gut eine Musik für das Auge wie durch Töne für das Ohr ersinnen? Bisher waren Licht und Farbe nicht selbstständig verwendet, sondern nur an Zeichnung haftend; denn Feuerwerke,Transparente, Beleuchtungen sind doch nur zu rohe Anfänge jener Lichtmusik, als dass man sie erwähnen könnte. Sollte nicht durch ein Ganzes von Lichtakkorden und Melodien eben so ein Gewaltiges, Erschütterndes angeregt werden können, wie durch Töne? Wenigstens könnte ich keine Symphonie, Oratorium oder dergleichen nennen, das eine so hehre Musik war, als jene, die während der zwei Minuten mit Licht und Farbe an dem Himmel war, und hat sie auch nicht den Eindruck ganz allein gemacht, so war sie doch ein Teil davon.

Quelle: Wikipedia.

Trotz Löchern gute Bilder

meine lieben,
nun ist aus dieser Geschichte mit dem Foto fast schon eine Serie geworden. Ich lege dafür aber keine neue an, sondern schlage diese Artikel der Kategorie Den Schwarzen Löchern entgegen zu.
Heute geht es um die faszinierende Kamera und die Technik an sich, wie man zu solchen Fotos kommt.

Wer den vorigen Artikel noch nicht gelesen hat, sollte dies eventuell tun, denn ich werde dessen Inhalte an dieser Stelle nicht mehr wiederholen.

Qualität eines Bildes

Im Zusammenhang mit allem, was mit Bildverarbeitung zu tun hat, ob Kamera, Bildschirm oder Drucker, fällt dieser Begriff irgendwann. Je nach dem verwendet man dafür unterschiedliche Maßeinheiten, z. B. “Dots per Inch” oder “Megapixel”. Wie man das Ding auch immer bezeichnet. Es handelt sich immer um ein Maß für Bildpunkte pro Fläche. Bildpunkte pro Fläche impliziert schon fast, dass es zwischen diesen eventuell blinde Stellen geben könnte, also Löcher. Dem ist auch so. da setzt einem jegliche Technologie schon Grenzen verschiedenster Art. Jedes noch so kleine Bauteil hat eine Ausdehnung. Die lichtempfindlichen Zellen unserer Netzhaut ebenfalls. Man kann also mit einem bildgebenden Verfahren nur Objekte aufnehmen, die größer sind, als die Zwischenräume (Pixel) des Aufnahmesystems. Das gilt vom mikroskopisch kleinsten, bis hin zum astronomisch größten, wie wir noch sehen werden.
Die Qualität eines Bildes hängt also sehr stark von der Auflösung ab.

Auflösung im Alltag

Stellen wir uns zwei brennende Kerzen vor, die wenige Zentimeter voneinander auf einem Tisch stehen. Stehen wir direkt davor, bzw. befinden wir uns im selben Raum, dann können wir sehen, dass es zwei Kerzenflammen sind. Wir können das Bild auflösen. Sehen wir die beiden Kerzen aus großer Entfernung, dann sehen wir irgendwann nur noch einen hellen Punkt. Wir können nicht mehr auflösen. Ein Wald verschwimmt in großer Entfernung zu einer braun-grünen Masse, wo wir keine einzelnen Bäume mehr voneinander unterscheiden können.
Oder nehmen wir unseren Mond.
Der ist knapp 400.000 Kilometer von der Erde entfernt. Wenn wir ihn ohne technische Hilfsmittel betrachten, dann sehen wir natürlich ein paar Details. Wir sehen helle und dunkle Flecken. Aber wir können keine Krater auf seiner Oberfläche sehen, obwohl die natürlich da sind. Dafür reicht aber das Auflösungsvermögen nicht. Alles was kleiner als 130 Kilometer ist, geht im Bild unserer Augen unter.
Wir können uns dem Mond nähern, dann wird es besser. Wenn wir mit einem Raumschiff dorthin fliegen, sehen wir irgendwann alle Details. Aber wir können auch einfach bessere Augen benutzen. Und das müssen wir auch, wenn wir Objekte ablichten wollen, zu denen man niemals gelangen kann, weil sie Millionen von Lichtjahren von uns entfernt sind. Im Falle unseres Mondes reicht schon ein normales Fernglas aus, um mehr Details zu erkennen.

Lichteimer

Das Auflösungsvermögen eines Instrumentes hängt mittelbar von seiner Größe ab. So kann beispielsweise ein großes Teleskop einfach mehr licht sammeln, als ein kleines Fernröhrchen.
So spricht man bei Teleskopen meist von Metern Durchmesser. Damit ist meist die Größe des Hauptspiegels oder der Hauptantenne gemeint. “OK”, mag man denken. “Dann bauen wir die Dinger halt immer größer. Das geht natürlich nicht. Die Spiegel würden zu schwer und würden sich unter ihrer Masse verbiegen. Man stößt hier technisch relativ bald an Grenzen.
So um 200 m Durchmesser dürfte hier Schluss sein.
Oft sogar schon früher, weil es an der Finanzierung der Forschungsförderung scheitert.

Im nächsten Schritt erhöht man die Auflösung, indem man einfach mehrere Teleskope nebeneinander oder in einem Feld aufstellt. Die Bilder dieser Lichteimer kann man noch relativ einfach zu einem Bild vereinen. Und ja, ihr habt Recht. Das ist dann ein Teleskop mit Löchern. Das ist aber kein Problem, denn man kennt ja die Abstände zwischen den Teleskopen, und auf die Entfernung der beobachteten Objekte wirken sich die Löcher nicht aus.
Diese Technik funktioniert aber auch nur, wenn die Teleskope nicht zu weit voneinander entfernt stehen, weil sich zum einen die Erde dreht, aber vor allem, weil die Lichtgeschwindigkeit bei der Bildgewinnung irgendwann zuschlägt.

Will man also nun ein Objekt beobachten, so kann man über dessen Abstand und Entfernung berechnen, wie hoch die Auflösung unseres Instrumentes mindestens sein muss, um die Aufgabe erfolgreich zu lösen.

Das nächstgelegene große schwarze Loch ist Sagittarius-A*, das supermassereiche schwarze Loch im Zentrum unserer Milchstraße. 26.500 Lichtjahre weit weg und circa 22 Millionen Kilometer im Durchmesser. Um das auflösen zu können braucht man ein Teleskop mit einem Durchmesser von fast 10.000 Kilometern. Das schwarze Loch im Zentrum der Galaxie Messier 87, von dem im Frühjahr 2019 das erste Bild gemacht werden konnte ist 54 Millionen Lichtjahre weit weg aber mit einem Durchmesser von 40 Milliarden Kilometern auch viel größer. Auch hier ist ein Teleskop von fast 10.000 Kilometer nötig um es sehen zu können.
Das können wir nicht bauen. Und wenn doch, hätten wir keinen Platz, es irgendwo aufzustellen.

Das Zauberwort an dieser Stelle heißt Very Long Baseline Interferometry.

Und was ist das?

Dieses Verfahren nützt tatsächlich aus, dass es nicht unbedingt sein muss, dass ein Teleskop mit hoher Auflösung aus einem durchgängigen Spiegel bestehen muss. Es darf, ja es muss sogar für diese Technik “Löcher” haben.

Nun muss man einen Weg finden, wie man weit entfernte Teleskope so zusammenschaltet, dass sie sich tatsächlich wie eines verhalten. Und genau diese Aufgabe löst die Very Long Baseline Interferometry.

Man nutzt hier die Eigenschaft des Lichtes aus, dass es sich beispielsweise bei einem Doppelspaltversuch wie eine Wälle und nicht wie Teilchen verhält. Ich schrieb darüber in Station sechs der Reise zu den schwarzen Löchern, wo es um die Eigenschaften des Lichtes ging.

Die Spalten in Analogie zum dort beschriebenen Wellenversuch stellen verschiedene weit entfernte Teleskope dar, von denen jedes für sich sein eigenes Lichtmuster sammelt.

Zunächst schaut also jedes Teleskop für sich alleine zum Himmel. Aber natürlich beide zur gleichen Zeit auf den gleichen Punkt. Jedes sammelt Licht und genau dieses Licht wird nun kombiniert und zwar in einem “Interferometer”. Dort wird das Licht überlagert und es interferiert. Wenn man sich Licht als Welle vorstellt, und zwei dieser Wellen überlagert, dann können sich die Wellen verstärken und zwar dort, wo zwei Wellenberge aufeinander treffen. Aber auch auslöschen, wenn Wellenberg und Wellental aufeinander treffen. Das Interferenzsignal besteht also aus einer Abfolge von hellen und dunklen Bereichen. Helle und dunkle Streifen sind aber nicht das, was man von schönen bunten Bildern aus der Astronomie gewohnt ist.
Aber mit ein bisschen Arbeit und sehr viel Mathematik kann man aus dem Interferenzmuster jede Menge Informationen bekommen.

Zum einen braucht das Licht unterschiedlich lange um die einzelnen Teleskope zu erreichen, je nachdem wie weit sie voneinander entfernt sind. Aus diesem Unterschied in der Laufzeit kann man schon einige Rückschlüsse auf die Struktur der Lichtquelle ziehen. Man wird aber auch ein unterschiedliches Streifenmuster bekommen, je nachdem wie weit die Teleskope voneinander entfernt sind.
Je weiter die Teleskope auseinander stehen und vor allem je mehr unterschiedliche Distanzen man benutzt, desto besser funktioniert das Verfahren. Bei der VLBI stellt man also möglichst viele Teleskope möglichst weit verteilt auf der ganzen Erde auf und kombiniert deren Daten.
Das geht allerdings nicht mit normalen Teleskopen. Also nicht mit Teleskopen die im sichtbaren Licht arbeiten. Licht kann man nicht speichern; man kann es höchstens über Glasfaserkabel kurze Strecken weiterleiten und zur Interferenz bringen. Das geht mit Abständen von ein paar Dutzend bis hundert Metern. Aber nicht über viele 1000 Kilometer. Dazu braucht man Radioteleskope. Das langwellige Radiolicht aus dem All kann aufgezeichnet und sehr exakt mit Zeitstempeln versehen werden. Die ganzen Daten aller Teleskope werden dann gesammelt und quasi nochmal in einer Art Playback zusammen abgespielt und virtuell zur Interferenz gebracht werden.

Außerdem durchdringen Radiowellen auch Staub- und Gaswolken, die sich zwischen den Teleskopen und dem beobachteten Objekt befinden. Radioteleskope funktionieren quasi bei jedem Wetter. Lichtteleskope scheitern schon bei bewölktem Himmel.

Zum Glück entsteht in der Umgebung eines schwarzen Lochs auch jede Menge Radiostrahlung und deswegen konnte ein Verbund aus neun auf der ganzen Welt verteilten Radioteleskope die Bilder beider schwarzen Löcher, M87 und SGTA* machen.
Diesem Teleskop-Verbund gab man den Namen “Event Horizon Telescope”, zu Deutsch “Ereignis-Horizont-Teleskop”.

Man denkt schon darüber nach, die “Löcher” im Teleskop noch größer zu machen um das Auflösungsvermögen noch weiter zu erhöhen. In Zukunft sollen auch Radioteleskope im All in den Verbund eingegliedert werden. Dann hätten wir Teleskope die ein paar hunderttausend Kilometer groß sind.
Was wir dann damit entdecken, steht noch “in den Sternen”.

Quellen

nun möchte ich euch zum vorläufigen Schluss dieser kleinen Serie über die ersten Fotos von schwarzen Löchern noch einige Quellen zeigen. Das sind richtige Juwelen im Podcast-Universum. Hört mal rein. Ich garantiere euch sehr viele Stunden höchsten Hörgenusses.

  • Selbstverständlich beginne auch ich meine Reisen in das Universum bei Wikipedia. Dort findet ihr alles über das Event-Horizon-Telescope. Dazu bitte hier lang.
  • In Folge 334 geht Florian Freistetter auf die Galaxie ein, aus von deren schwarzen Loch das erste Foto stammte.
  • In Folge 357 der #Sternengeschichten beschreibt Florian Freistetter sehr schön, wie man schwarze Löcher sehen kann.
  • Und in Folge 385 erklärt uns Florian die Long Base line Interferometrie.
  • Endlich kommt mal eine Frau ins Spiel. In Folge 52 erzählt die Astronomin Rut Grützbauch im Podcast Das-Universum, den sie gemeinsam mit Florian macht, was es für Überraschungen im schwarzen Loch im Zentrum unserer Milchstraße gibt. Von ihr darf ich euch ihr erstes Buch “Per Lastenrad durch die Galaxis” wärmstens ans Herz legen. Es gibt es sogar von ihr selbst als Hörbuch aufgelesen.
  • Abschließen möchte ich diese Übersicht mit Folge 65 des Podcasts “Auf Distanz”. Dort durfte ich in Folge 17 zu Gast sein. Dieser Podcasts enthält sehr häufig spannende Interviews mit Wissenschaftlern, Weltraumingenieuren oder gar Astronauten.

Wie man Schwarze Löcher “sehen” kann

Meine lieben,

ich höre förmlich den Aufschrei der zumindest bei denen umgeht, die meine lange Serie zu den schwarzen Löchern gelesen haben, wenn sie diese Überschrift lesen. Und dieser Aufschrei ist durchaus berechtigt. Nein!!!
man kann ein schwarzes Loch nicht sehen, weil es eben schwarz ist. Nicht mal die beiden Fotos zweier schwarzer Löcher, die ich im vorigen Artikel versuchte taktil zu beschreiben, zeigen die beiden Löcher direkt. Wer nochmal nachlesen möchte, was ein schwarzes Loch eigentlich ist, sei an Folge zehn meiner Serie “Die Reise zu den schwarzen Löchern” erinnert. Ein Abschnitt stellt auch verschiedene Verfahren vor, wie sich diese Gravitationsmonster manchmal doch verraten und indirekt nachweisen lassen.

Auch das erste Foto wird dort schon erwähnt. Das aus unserer Milchstraße war noch nicht fertig.

Wir erinnern uns an den Begriff des Ereignishorizontes. Das ist der Bereich um ein schwarzes Loch herum, ab dessen Radius die Gravitation so stark wird, dass ihm nicht mal mehr das Licht entkommen kann.

Von außen betrachtet “sehen” wir also vorerst nur eine schwarze Kugel, die aber keine echte Kugel ist sondern nur eine Region im Raum um das schwarze Loch herum aus der keinerlei Licht mehr nach außen dringen kann. Und wir sehen die schwarze Kugel natürlich auch nicht, weil es da nichts zu sehen gibt. Wenn das schon alles wäre, könnten wir ein schwarzes Loch tatsächlich nicht sehen, geschweige denn ein Foto davon anfertigen.

Zum Glück gibt es hier ein großes Aber:
Schwarze Löcher, vor allem die gigantisch großen, die sich in den Zentren der Galaxien befinden, sind nicht einfach isoliert im All. Es gibt ja noch jede Menge anderes Material und gerade in den Zentren der Galaxien ist diese Materie besonders häufig und dicht. Da stehen die Sterne eng nebeneinander. Sie schleudern Gas und Staub hinaus ins All. Es gibt Gas- und Staubwolken zwischen den Sternen. All das bewegt sich um das schwarze Loch rundherum. Und kann auch ins schwarze Loch unwiederruflich hinein fallen. Was hinter den Ereignishorizont fällt, ist für immer verloren.
Bevor es das tut, spiralisiert es aber um das schwarze Loch herum.
Das ganze Material bildet eine große Scheibe um den Ereignishorizont und während es bei seiner Bewegung immer stärker beschleunigt wird, heizt es sich auch immer stärker auf, und beginnt zu leuchten!
Das Material um den Ereignishorizont herum ist also alles andere als unsichtbar! Es leuchtet hell, vor allem auch in den Bereichen des Lichts das für unsere Augen nicht sichtbar ist. Es gibt zum Beispiel Röntgenstrahlung oder Radiowellen ab.

Das schwarze Loch in unserer Galaxis verriet sich zunächst dadurch, dass man Sterne in seiner unmittelbaren Umgebung beobachtete. Sie umkreisen sehr schnell etwas unsichtbares, das eine Masse von etwa 4 Millionen Sonnen besitzen muss. Das Loch in M87 fand man aufgrund seiner Aktivität. Es leuchtet sehr hell und ist sehr aktiv. Man sah aber zunächst nicht mehr, als einen hellen verwaschenen Fleck. Die Auflösung der verfügbaren Teleskope war nicht hoch genug.
Es sollte eine Masse von etwa sechs Milliarden Sonnen in sich vereinigen.
Das Auflösungsvermögen sagt uns, wie nahe zwei Objekte nebeneinander stehen können so dass wir sie noch als zwei einzelne Objekte erkennen können. Wenn man zum Beispiel aus der Ferne auf einen Wald blickt, sieht man dort nur eine undefinierte grün-braune Masse. Benutzt man aber ein Fernglas, das ja ein deutlich besseres Auflösungsvermögen als unser Auge hat, dann erkennt man auf einmal einzelne Bäume. Genau so ist es auch bei den schwarzen Löchern. Wenn mir mit unseren bisherigen Teleskopen auf die Zentren der Galaxien schauten, konnten wir nur große, helle Flecken sehen. Irgendwo im Zentrum dieser hellen Flecken muss aber auch ein dunkler Fleck sein. Irgendwo dort muss der Ereignishorizont sein, die Region aus der kein Licht mehr zu uns kommen kann. Um DAS zu beobachten muss das Auflösungsvermögen groß genug sein. Was es aber lange Zeit nicht wahr.
Man mache sich klar:
Die Galaxie Messier 87 ist 54 Millionen Lichtjahre von uns entfernt. Der Ereignishorizont des schwarzen Lochs im Zentrum der Galaxie hat einen Durchmesser von 18 Milliarden Kilometern (das entspricht dem 120fachen Abstand zwischen Erde und Sonne). Das ist groß. Sehr groß. Drückten wir unsere Sonne zu einem schwarzen Loch zusammen, so hätte sie lediglich einen Durchmesser von sechs Kilometern.

Das schwarze Loch ist aber auch sehr, sehr weit weg. In der Astronomie benutzt man in solchen Fällen die Einheit des Bogenmaß um die Größe zu beschreiben. Man bestimmt also, unter welchem Winkel uns ein Objekt am Himmel erscheint. Ein Kreis um den gesamten Himmel herum hat dabei 360 Grad. Jedes Grad hat 60 Bogenminuten, jede Bogenminute 60 Bogensekunden. Der Vollmond zum Beispiel hat eine Größe von 30 Bogenminuten, überdeckt also ein halbes Grad des kompletten Kreises am Himmel. Oder anders gesagt: Man bräuchte 720 Vollmonde wenn man den Horizont einmal komplett rundherum füllen wollte.
Der Ereignishorizont des schwarzen Lochs von Messier 87 hat eine Größe von 40 Mikrobogensekunden. Das entspricht ungefähr der Größe einer Orange, die auf dem Mond liegt und die wir von der Erde aus beobachten wollen. Das ist nicht möglich, auch nicht mit den besten Teleskopen die wir haben. Wir müssen entweder näher ran. Das ist beim Mond noch einfach; da sind wir ja immerhin schon öfter mal hingeflogen. Aber bei einer Distanz von 54 Millionen Lichtjahren haben wir keine Chance uns auch nur irgendwie so weit zu nähern, dass sich an der scheinbaren Größe des schwarzen Lochs etwas ändern würde. Also müssen wir einen anderen Weg finden. Wir brauchen Teleskope mit einem besseren Auflösungsvermögen.
Das Event Horison ist ein solches Teleskop.
und genau damit war es möglich, die Bilder des schwarzen Loches im Zentrum von M87 und dem im Zentrum unserer Milchstraße einzufangen.
Wie dieses Instrument arbeitet und funktioniert, erfahrt ihr beim nächsten mal.
Weil die Löcher schwarz sind, haben wir auf beiden Fotos eigentlich wieder kein schwarzes Loch gesehen.
Wir haben das Licht gesehen, das vom Material in der Umgebung des schwarzen Lochs stammt. Aber sonst nichts. Und gerade das Nichts hätten wir gerne gesehen.

Die letzte Frage, die man sich hier noch stellen kann ist die, wieso man nicht zuerst Sagittarius A* in unserer Galaxis fotografiert hatte. Schließlich ist es deutlich näher als M87, dafür aber auch viel kleiner. Tatsächlich wurden beide Bilder ungefähr zeitgleich gemacht. So ähnlich sich die beiden Fotos auch sehen. Die beiden schwarzen Löcher sind so unterschiedlich, wie es sie nur sein können. Die Berechnung des Bildes von Sagittarius A* dauerte wegen der Pandemie und anderen Gründen einfach länger.

Aber auch diese aufregende Antwort heben wir uns für einen weiteren Artikel auf. Es bleibt spannend. Das kann ich euch versichern.

Ein Löchriges Tast-Rätsel

Meine lieben,

Heute wird es rätselhaft auf Blindnerd. Es geht um folgendes:

ein A4-Blatt liegt quer vor mir. Es ist tastbar bedruckt. Das erste, was ich ertaste sind zwei Ringe, die einen Durchmesser von etwa sieben Zentimeter besitzen und etwa in einem Abstand von fünf cm voneinander entfernt sind. Sie gehören also offenbar nicht zusammen und sind zwei voneinander völlig getrennte Objekte.

Normalerweise suche ich jetzt nach Beschriftungen in Punktschrift, damit ich vielleicht erfahre, worum es sich denn bei diesen merkwürdigen Ringen handelt. Das tue ich auch, aber halten wir noch etwas die Spannung.

Im nächsten Schritt vergleiche ich die beiden Ringe. Wie schon gesagt. Sie sind gleich groß, denke ich. Dasselbe trifft scheinbar auch auf ihre Löcher in der Mitte zu. Obwohl; vielleicht doch nicht ganz. Mir scheint, dass das Loch des rechten Ringes etwas oval ist. Ich fühle rechts eine leichte Spitze. Schwer, genau zu fühlen, da die taktile Struktur rund um die Löcher beider Ringe relativ schwach ist. Das liegt aber an dem Druckverfahren und den Farben des Bildes, die der Stärke der Pünktchen zugeordnet sind. Das zeigt mir, dass auch für sehende Betrachtende die Kontraste hier sehr schwach sein dürften. Immerhin, schwach ist besser als nichts. Bisher ertaste ich jeweils einen Ring mit einer Hand. Mehr und mehr bemerke ich aber, dass sich die beiden Ringe doch nicht ganz so ähneln, wie ich zuerst dachte. Also ändere ich meine Strategie, und gehe dazu über, die beiden Ringe einzeln und für sich mit beiden Händen nach und nach zu erkunden. Ich fange also mal mit den linken Ring an, und nehme ihn vor allem unter beide Zeigefinger. Vorsichtig und aufmerksam umfahre ich ihn mit beiden Fingern. Zwei Sachen fallen mir da auf. Zum einen ist der Ring weiter außen etwas schwächer gedruckt als weiter innen. Mir scheint auch, dass der Ring vielleicht doch nicht knallrund ist. Ich fühle unten und dann nochmal schräg rechts eine leichte Ausbuchtung. Ich sagte schon, dass sich die Farbe nach innen zu verändern scheint, denn dort ist er stärker gedruckt. Und nicht nur das. Der innere Teil des Ringes scheint eher einen Farbverlauf zu haben, denn unten links ist ein Teil noch etwas stärker gedruckt. Fühlt sich an, als läge eine Banane auf dem Ring. Schräg rechts unten finde ich noch ein Gebilde, das mich an einen Tropfen erinnert, dessen Spitze in Richtung des Loches in der Mitte zeigt. Insgesamt ist auch dieser innere stärker geprägte Teil des Ringes nicht ganz rund. Was ist das bloß für ein merkwürdiges Objekt. Mich zuckt es in den Fingern, und mich möchte nach oben fahren, wo eine Beschriftung steht. Abermals verkneife ich es mir, um für euch den Spannungsbogen aufrecht zu halten.

Wenden wir uns nun dem rechten Gebilde zu. Insgesamt ist dieses Bild, was es auch immer sein mag, dem linken zwar ringförmig ähnlich, aber es wirkt doch etwas unruhiger. Auch hier gibt es unten rechts eine kleine Ausbuchtung. Auch hier verändert sich nach innen hin scheinbar die Farbe, weil der Druck dort stärker wird. Auf diesem inneren Ring finde ich gleich drei Stellen, die besonders hell sein könnten. Die größte ist rechts oben und erinnert mich fast an einen Halbmond. Rechts unten ist wieder etwas tropfenförmiges, dessen Spitze nach links oben in Richtung Loch zeigt. Es könnten aber auch zwei hellere Stellen sein, die dicht übereinander liegen. Das fühle ich nicht ganz genau. Links oben finde ich dann noch etwas, das sich anfühlt, wie ein ausgefüllter Kreis mit etwa anderthalb Zentimetern Durchmesser. Auch scheint das Loch dieses Ringes deutlich verwaschener zu sein als auf dem linken Bild.

Ja, ich glaube, jetzt habe ich beide Bilder beschrieben. Ich könnte jetzt noch mein Farberkennungsgerät zu Rate ziehen, um zu versuchen, die Farbverläufe mir zu erschließen. Es ist aber manchmal nicht so einfach, die Farben auf geprägten Oberflächen zu erkennen. Die kommen im Gerät dann doch manchmal anders heraus als jemand sehendes sie sieht. Dass aber Farbe da ist, fühle ich genau, denn ich kann den Toner des Laser-Printers auf dem ganzen Blatt fühlen. Dann fühlt sich das Papier immer an, als wäre es leicht lackiert.

So, meine lieben. Bevor ich jetzt gleich zur Auflösung dieses löchrigen Rätsels komme, seit ihr gefragt. Wer mag, darf gerne mal die Lösung überspringen und mir entweder in den Kommentaren oder, wer Angst hat, sich mit einer Antwort öffentlich zu outen, über das Kontaktformular schreiben, was ich hier ertastet und beschrieben habe.

Danach kehrt zurück und lest die Auflösung.

Bevor ich aber nun zur Auflösung des Rätsels komme, muss ich erst noch meine kleine Flunkerei offenbaren. Natürlich weiß ich, worum es sich bei diesen beiden Objekten handelt. Schließlich habe ich ja meinen Kollegen darum gebeten, mir diese taktile Grafik anzufertigen. Zum Glück arbeite ich am ACCES@KIT, früher Studienzentrum für Sehgeschädigte (SZS). Nur dort habe ich einen so wunderbaren Zugang zu derlei Dingen. Dafür empfinde ich ein großes Stück Dankbarkeit.

Aber jetzt genug geschwätzt.

Der Grund meines Wunsches, dieses Bild zu bekommen ist etwas, das Mitte April durch die Medien geisterte. Da war die Rede davon dass der Teleskopverbund Event Horison nun auch ein “Foto” des schwarzen Loches Sagittarius A* in der Mitte unserer Galaxis “geschossen” hat. Und das war nicht das erste. Schon 2019 machte dieses riesige Teleskop von sich reden, indem die dortigen Wissenschaftler das erste Foto der Umgebung eines schwarzen Loches überhaupt anfertigten. Es war das super massereiche schwarze Loch in mitten der elliptischen Galaxi M87, die viele Millionen Lichtjahre von uns entfernt ist.

Diese beiden Fotos wollte ich einfach mal unter die Finger bekommen. Das Linke Bild zeigt also das erste Foto von M87 und das zweite das neue Foto von Sagittarius A*. Diese Bilder werfen so einige Fragen auf, denen wir uns in den nächsten Artikeln widmen werden.

Wieso fotografiert man zuerst ein Bild eines schwarzen Loches aus einer Galaxie, die so weit weg von uns ist, wo doch unseres viel näher wäre?

Mit welcher Art Kamera hat man die Bilder gemacht?

Was ist das Event Horison Telescope überhaupt?

Was sieht man genau auf dem Bild? Das schwarze Loch doch eher nicht, denn es ist ja unsichtbar.

Mit diesen und noch mehr quälenden Fragen lasse ich euch für diesmal bis zum nächsten Artikel zurück.

Der Kosmische Reigen

Meine lieben,
in einem Astro-Newsletter wurde am Sonntag jemand gesucht, der die Frage beantwortet, wieso sich irgendwie alles im Universum umeinander dreht. Vorgabe der Redaktion war, dass die Antwort ganz ohne Mathematik und einfach gestaltet sein soll, so dass sie auch von Menschen verstanden wird, die nicht in der Materie so drin stecken. Anscheinend gibt es die in diesem Newsletter. Ich habe mich mal an die Beantwortung dieser Frage gewagt.
Die Beantwortung der Frage war durchaus unter dieser Bedingung, dass sie für “alle” verständlich sein soll, nicht einfach. Hätte es mir leichter vorgestellt.

Die Frage war folgende:

Bei der Lektüre des Newsletters wird immer wieder klar, wie schnell sich die Erde um sich selbst dreht, diese wiederum um die Sonne und die Sonne mit uns und den anderen Planeten in und mit der Milchstrasse. Da wird einem schwindlig. Es stellt sich die Frage – warum dreht sich das alles? Warum dieses kosmische Karusell?”

Dann will ich mal versuchen diese Frage zu beantworten.

Ja, da würde uns tatsächlich schwindelig werden, wenn wir etwas von den ganzen Bewegungen spüren würden.
Schwindel und Seekrankheit entstehen immer dann, wenn wir unseren ruhenden Bezugspunkt verlieren, z. B. auf Wellen, im Flugzeug, in Fahrgeschäften auf dem Rummelplatz und ja, auch im All werden Astronauten zuweilen von der Raumkrankheit geplagt.
Aber lassen wir diese Unpässlichkeiten und wenden uns dem kosmischen Tanz zu, an welchem alle Teile unseres Universums beteiligt sind.

Wir Staunen

Vor dem Wissen kommt immer zuerst das Staunen.
Zum Glück bewegen wir uns mit der Erde in ihrer Drehrichtung mit, so dass sie uns in Ruhe scheint. Von der Erdbewegung um die Sonne spüren wir ebenfalls nichts, weil wir das gemeinsam mit der Erde tun, die wir als ruhend empfinden. Und so verhält es sich mit der Bewegung der Sonne um das Zentrum der galaxis, in dessen Mitte sich das geheimnisvolle schwarze Loch Sagittarius A Stern mit mehreren Millionen Sonnenmassen befindet,
Diese bewegt sich mit Milliarden anderer Galaxien auf ein Zentrum zu, bzw. um eines herum, dass man den großen Attraktor nennt.
Ob das Universum als ganzes eine Drehbewegung vollführt, wissen wir nicht, weil wir kein zweites besitzen, an welchem wir das relativ zu uns messen könnten.

Kein Ort der Ruhe

Ich behaupte, dass es Ruhe in unserem Sinne im Universum nicht gibt. Alles bewegt sich irgendwie relativ zueinander. Alleine schon durch die Wucht des Urknalls, die Ausdehnung des Universums, wenn dessen Bestandteile zusammenstoßen, oder auseinander streben, wenn sich Körper anziehen oder durch andere Körper beeinflusst aus ihren Bahnen geworfen werden, entstehen zufällige Bewegungen in alle Richtungen. Da ist es sehr wahrscheinlich, dass Objekte in eine Drehbewegung versetzt werden.
Auf atomarer Ebene ist das ebenso. Alles ist in Schwingung und Bewegung. Das ist der kosmische Tanz.

Was ist eine Drehbewegung überhaupt

Um unsere Frage zu beantworten, müssen wir uns auch darüber klar werden, was eine Drehbewegung überhaupt ist.

Die Einfachste

Die einfachste Bewegung, die wir uns vorstellen können, ist die geradlinige gleichförmige Bewegung, z. B. ein Auto, das mit einer bestimmten Geschwindigkeit auf einer geraden Straße entlang fährt. Dass es überhaupt keine gerade Straße gibt, weil die Erde selbst gekrümmt ist, soll uns bei unseren kleinskaligen Strecken nicht bekümmern.

Der freie Fall

Eine weitere Bewegung, die wir aus dem Alltag kennen, ist der Fall. Alles fällt zu Boden, weil unsere Erde es anzieht. Ein Objekt fällt um so schneller, desto mehr Zeit es zum Fallen hat, Will sagen, aus welcher Höhe man es losgelassen hat. Das nur am Rande. Im Vakuum fallen alle Objekte gleich schnell.

Alltagsphysik

Aus diesen beiden Bewegungsarten (gleichförmige Bewegung und der freie Fall) ergibt sich dann unter Umständen eine weitere Alltagserfahrung.
Wenn wir einen Gartenschlauch schräg nach oben halten, aus welchem ein Wasserstrahl spritzt, so sehen und erleben wir, dass das Wasser zunächst nach oben steigt, um dann in einem weiten Bogen wieder zur Erde zu fallen. Das kommt doch einer Drehbewegung immerhin schon sehr nahe. In Wirklichkeit beschreibt der Strahl einen Teil einer Parabel, weil die Erde in der Zeit, die das Wasser zum Fallen benötigt, das Wasser durch ihre Anziehungskraft beschleunigt. Es fällt immer schneller.
Das soll uns aber hier auch nicht stören, denn wir wollen es ja für alle, also ohne Mathematik erklären. Wichtig ist für uns bei diesem Schlauch-Experiment, dass wir erkennen, dass sich Kräfte und Bewegungen überlagern können, ohne sich nicht weiter zu stören. Die Kraft des Wasserdrucks, die den Wassertropfen eine Geschwindigkeit in eine Richtung verleihen, überlagert sich sobald das Wasser den Schlauch verlassen hat, mit der Erdanziehung. Zusätzlich erfährt das Wasser also, wie es sich gleichzeitig in die Richtung, z. B. schräg nach oben, und durch die Erdanziehung beschleunigt auf die Erde zu bewegt. Der Druck nach schräg oben und der Zug in Richtung Boden zwingen das Wasser zu dem “Kompromiss” beider Kräfte, in erwähnte bogenförmige Bahn. Es ist klar, dass die Erde in jeden Fall diesen Kampf gewinnen wird.

Vom Garten ins All

Möchte man z. B. zum Mond fliegen, so müssen wir der Erdanziehung quasi entkommen. Ansonsten würde es den Astronauten so ergehen, wie dem Wasser in obigen Beispiel. Sie würden mit Sack und Pack in einer parabolischen Bahn wieder zurück zur Erde fallen.

Was passiert aber nun, wenn die Kraft des Triebwerkes dem Raumschiff eine Geschwindigkeit und Richtung verleiht, die bei einer gewissen Entfernung von der Erde genau der Erdanziehungskraft entspricht? Genau. dort fällt das Objekt dann nicht mehr zur Erde zurück, sondern fällt für alle Zeiten quasi um die Erde herum. Die Richtungen der Bewegungskraft des Objektes und die der Erdanziehung stehen nun rechtwinklig zueinander und zwingen das Objekt auf eine Kreisbahn um die Erde. Bei der Masse unserer Erde liegt diese Bahn allerdings noch innerhalb unserer Atmosphäre, von welcher dieses Objekt abgebremst wird, weshalb es dann schließlich doch wieder zur Erde zurück fallen würde.
Es gibt da noch eine zweite Fluchtgeschwindigkeit, die unser Raumschiff auf eine sog. elliptische Keplerbahn bringt, und eine dritte, die es uns schließlich erlaubt, das Schwerefeld der Erde zu verlassen, um die Reise zu Mond oder Mars antreten zu können.

Die Raumstation kann sich nur da oben halten, weil sie mit einer Geschwindigkeit rechtwinklig zur Erdanziehung fliegt. Wäre sie langsamer, würde sie abstürzen. Wäre sie schneller, dann könnte sie ihre Bahn nur dadurch verteidigen, indem sie schneller fliegt. Das müsste sie auch, wäre sie in einer niedrigeren Umlaufbahn.

Eine langsamere Gangart könnte sie nur auf einer höheren Umlaufbahn einschlagen. So bewegen sich auch die inneren Planeten stets schneller um die Sonne als die äußeren. Merkur in 88, die Erde in 365 tagen und Saturn in 30 Jahren.

In Wahrheit bewegen sich Planeten auf elliptischen Bahnen um ihre Sonnen. Wie stark die Bahnen elliptisch sind, hängt davon ab, wie die Startbedingungen des Systems waren, bzw. ob ein vorbeiziehendes massereiches Objekt die Umlaufbahn verzerrt hat. Der Kreis ist quasi ein Sonderfall einer Ellipse. Bei ihm liegen eben beide Brennpunkte auf einem Punkt, dem Mittelpunkt. Das aber nur der Vollständigkeit wegen.

Eine Drehbewegung ist also stets eine Bewegung, die aus zwei Komponenten besteht. Die eine ist die Richtung, in welche der Körper fliegen würde, wenn da nicht die zweite Kraft, in unserem Fall durch Massenanziehung verursacht, wäre.

Wir haben ja schon gesagt, dass sich im Universum alleine durch seine turbulente Entstehung, aber auch durch Temperatur, andere Strahlung, aber vor allem durch die Gravitation (Massenanziehung), alles durcheinander bewegt. Die Gravitation und die “dunkle Materie” sorgen dafür, dass sich zwar Sterne um das Zentrum ihrer Galaxien drehen dürfen, aber nicht in irgend eine Richtung einfach auf und davon fliegen.

Und hier schließt sich der Kreis zu unserem Kapitel über das Staunen. Alles im Universum besitzt einen Drehimpuls und beteiligt sich somit am kosmischen Tanz.

Erstaunlich ist, dass es nach statistischen Beobachtungen so scheint, dass die bevorzugte Drehrichtung von Planeten, Sonnen und Galaxien links herum führt. Das lässt uns mit der Frage zurück, ob vielleicht schon der Urknall einen Drehimpuls, wovon auch immer, abbekommen hat.

Die beiden Männer, welche die Bewegungen von Planeten um die Sonne mathematisch beschrieben, waren Johannes Kepler und Isaac Newton. Die sparen wir uns aber für einen weiteren Artikel auf.