Kategorie: Astronomie

Ein Kosmischer Milchkaffee


Meine lieben,

gerade bin ich durch Twitter darauf aufmerksam gemacht worden, dass am 01.06.2023 der diesjährige Kosmologie-Tag stattfinden soll. Bisher wusste ich gar nicht, dass es so einen Tag überhaupt gibt, zumal er nie am selben Datum begangen wird.

Dann nehmen wir den doch zum Anlass, mal etwas über die Kosmologie im allgemeinen zu schreiben. Am Ende gibt es dann noch eine kleine kuriose Geschichte.
Ein Novum ist heute außerdem auf dem Blog, dass ich das erste Mal mit einer Partnerin zusammen arbeite, die einige von euch bereits kennen gelernt haben dürften. Sie heißt ChatGPT und soll mir Fakten für diesen Artikel liefern.
Schauen wir mal, wie sie sich anstellt.

Was ist die Kosmologie?

ChatGPT sagt:

Die Kosmologie ist ein Zweig der Physik, der sich mit dem Studium des Universums als Ganzes befasst. Sie beschäftigt sich mit Fragen zur Entstehung, Entwicklung, Struktur und dem Schicksal des Universums. Die Kosmologie versucht, die grundlegenden Eigenschaften des Universums zu verstehen, einschließlich seiner Größe, Form, Zusammensetzung, Energieinhalte und Verteilung von Galaxien und anderen astronomischen Objekten.
Die moderne Kosmologie basiert auf Beobachtungen, theoretischen Modellen und Experimenten. Eine wichtige Grundlage der Kosmologie ist das allgemeine Relativitätsgesetz von Albert Einstein, das die Gravitation als Krümmung von Raum und Zeit beschreibt. Im kleinen findet hier die Quantentheorie ihre Anwendung.
Die kosmologischen Modelle basieren oft auf der Annahme, dass das Universum homogen und isotrop ist, was bedeutet, dass es in großem Maßstab einheitlich und in jeder Richtung gleich aussieht.
Ein wichtiges Konzept in der Kosmologie ist der Urknall, eine Theorie, die besagt, dass das Universum vor etwa 13,8 Milliarden Jahren aus einem extrem heißen und dichten Zustand entstanden ist. Seitdem hat sich das Universum ausgedehnt und abgekühlt, und es hat sich eine Vielzahl von Strukturen gebildet, darunter Galaxien, Sterne und Planeten.

Die Kosmologie befasst sich auch mit anderen wichtigen Fragen, wie der Dunklen Materie und der Dunklen Energie, die zusammen den Großteil der Masse und Energie im Universum ausmachen sollen, aber bisher nicht direkt beobachtet wurden. Die Erforschung dieser Themen und die Entwicklung von Theorien und Modellen, um die Eigenschaften des Universums zu erklären, sind zentrale Aufgaben der Kosmologie.

Das hat diese neue künstliche Intelligenz doch gar nicht schlecht erklärt, finde ich. Nur weniges habe ich verändert oder ergänzt.
Allerdings beleidigt sie damit auch mein Schreiberherz, weil sie das so gut kann…
Aber ganz ohne Zweifel. So einer wichtigen Wissenschaft kann man durchaus mal einen Tag widmen, um auf diese und deren Inhalte aufmerksam zu machen.

Der Kosmologietag

Meine KI-Partnerin sagt:

Der Tag der Kosmologie ist ein jährlich stattfindendes Ereignis, das die Wissenschaft und das Interesse an der Kosmologie feiert. Es ist ein Tag, an dem Menschen weltweit zusammenkommen, um über die faszinierenden Aspekte des Universums zu diskutieren, Forschungsergebnisse zu präsentieren und das allgemeine Bewusstsein für die Kosmologie zu erhöhen.
Der genaue Tag der Kosmologie kann je nach Initiative, Organisation oder Region variieren.

Während des Tags der Kosmologie finden oft verschiedene Veranstaltungen statt, darunter Vorträge, Konferenzen, Workshops, Ausstellungen, öffentliche Beobachtungen des Himmels, Wettbewerbe und mehr. Ziel ist es, das Interesse der Menschen an der Kosmologie zu wecken, Wissen zu vermitteln, Diskussionen anzuregen und die Bedeutung der Erforschung des Universums zu betonen.
Es ist wichtig anzumerken, dass der Tag der Kosmologie kein offizieller Feiertag ist, sondern eine Initiative von Wissenschaftlern, Astronomen, Bildungseinrichtungen, Sternwarten und anderen Organisationen, die die Faszination für das Universum teilen und verbreiten möchten.

ChatGPT schwurbelte und fabulierte hierüber noch weiter, rutschte dann aber in die Esoterik und fast schon in die Astrologie ab. Das wurde mir dann zu viel und zu wage. Ja, das muss man wissen, wenn man sich mit dieser Dame einlässt. Niemals würde sie zugeben, etwas nicht zu wissen. Meistens phantasiert sie dan einfach weiter, wenn man ihr kein Einhalt gebietet.
Kommen wir nun also zu unserer Geschichte mit dem Milchkaffee.

Welche Farbe hat das Universum?

Das Universum kann man sich durchaus für diese Frage als eine Art Flüssigkeit denken, in welcher alle seine Bestandteile durcheinander wirbeln. Diese Flüssigkeit sollte, wenn man sie aus ungeheurer Ferne betrachtet, doch auch ungefähr eine einheitliche Farbe besitzen.

Auf diese Frage gibt es keine einfache Antwort. Das liegt daran, dass das Universum in seiner Gesamtheit keine eindeutige Farbe hat, wie wir sie von alltäglichen Objekten kennen.
Die Farbe eines Objekts hängt von der Art des Lichts ab, das es emittiert, reflektiert oder durchlässt, und wie dieses Licht von unseren Augen und unserem Gehirn interpretiert wird. Im Falle des Universums besteht es aus einer Vielzahl von Objekten wie Sternen, Galaxien, Gaswolken und interstellarem Staub, die unterschiedliche Farben haben können.
Wenn wir das gesamte sichtbare Lichtspektrum betrachten, würden wir verschiedene Farben sehen, die von den unterschiedlichen Arten von Objekten im Universum erzeugt werden. Sterne können verschiedene Farben haben, abhängig von ihrer Temperatur. Zum Beispiel erscheinen heißere Sterne bläulich-weiß, während kühlere Sterne eher rötlich erscheinen. Galaxien können ebenfalls verschiedene Farben haben, je nach den enthaltenen Sternen und der Menge an Staub und Gas.
Es gibt jedoch auch Bereiche des Universums, die außerhalb des sichtbaren Lichtspektrums liegen, wie zum Beispiel die Mikrowellenhintergrundstrahlung, die als Überbleibsel des Urknalls betrachtet wird. Diese Strahlung hat eine charakteristische Farbe im Mikrowellenbereich.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das Universum keine einheitliche Farbe hat, sondern vielmehr eine Vielzahl von Farben aufgrund der verschiedenen Arten von Objekten und Strahlung, die darin existieren.

Damit wollten sich aber einige Wissenschaftler:innen nicht zufrieden geben. Zumindest eine statistische Farbe, ähnlich einer gut durchmischten Flüssigkeit, sollte man wenigstens berechnen können.

Diese Idee führt uns unmittelbar zu unserem kosmischen Milchkaffee.
Lassen wir dazu nochmal meine Assistentin zu Wort kommen.

Cosmic Latte ist eine informelle Bezeichnung für die durchschnittliche Farbe des Universums. Im Jahr 2002 führten Astronomen des Johns Hopkins University Physics Laboratory eine Studie durch, um die gesamte Farbe des sichtbaren Lichts im Universum zu bestimmen. Dabei analysierten sie das Licht von mehr als 200.000 Galaxien und kombinierten diese Daten, um eine repräsentative Farbe zu ermitteln.
Das Ergebnis dieser Analyse ergab eine leicht gelblich-weiße Farbe, ähnlich der Farbe von Kaffee mit Milch. Die Astronomen nannten diese Farbe humorvoll „Cosmic Latte“. Es war eine anschauliche Art, die durchschnittliche Farbe des Universums zu beschreiben.
Es ist jedoch wichtig anzumerken, dass Cosmic Latte keine wissenschaftlich anerkannte oder exakte Farbbezeichnung ist. Die Farbe des Universums kann je nach den untersuchten Daten und den verwendeten Analysemethoden variieren. Dennoch hat sich der Begriff Cosmic Latte als eine populäre und leicht verständliche Art etabliert, die Durchschnittsfarbe des Universums zu beschreiben.

Mir als Blindnerd stellt sich natürlich jetzt die Frage, wie sich wohl der Gesamtklang des Universums anhören mag…
Und es gibt übrigens einen ganz wunderbaren Podcast, der sich Cosmic Latte nennt. Den kann ich euch nur empfehlen.

Eine Finsternis, ein Sonnenforscher und ein Lattenzaun


Meine lieben,

erinnert ihr euch noch?
vor vielen Monaten habe ich euch eine Serie versprochen, die einige Sonnenfinsternisse enthalten wird, die Astronomiegeschichte geschrieben haben.
Im ersten Artikel dieser Serie wurde anhand einer Finsternis geklärt, ob die Protuberanzen, die man während einer totalen Sonnenfinsternis sieht, zur Sonne, oder zum Mond gehören.

Die Indische Finsternis, um welche es heute geht, führte letztlich dazu, dass man die Protuberanzen heute am Tag und auch trotz heller Sonnenscheibe beobachten kann.
Am 18.08.1868 bewegte sich der Kernschatten einer Sonnenfinsternis über die indische und die malaiische Halbinsel.
Der Astronom und Fotograf Pierre Jules César Janssen nahm also die beschwerliche Reise auf sich, um von Guntur in Indien aus diese Finsternis zu beobachten und zu fotografieren.
Während der kurzen Dunkelheit erkannte er im Spektroskop, dass die Protuberanzen hauptsächlich bei den Wellenlängen des Lichtes des Wasserstoffs abstrahlen. Man bedenke, dass es damals durchaus noch nicht klar war, woraus die Sonne hauptsächlich besteht. Das erklärte uns erst die Frau mit dem Sonnenstoff.

Aber Spektralaparate waren bereits erfunden und man entdeckte auch die Lichtsignaturen der chemischen Elemente.
Als nach kurzer Zeit die Sonne wieder hinter der Mondscheibe hervortrat und die Protuberanzen verblassten, soll Janssen ausgerufen haben:
„Diese Linien will ich auch außerhalb der Finsternisse beobachten.“

Am nächsten Tag richtete er sein mit einem Spektroskop ausgestattetes Fernrohr gleich nach Sonnenaufgang auf die Stelle des Sonnenrandes, an der er während der Finsternis eine besonders helle Protuberanz gesehen hatte.
Wenn janssen in seinem Spektroskop nur auf die Alpha-Linie des
Wasserstoffs schaute, dann war er für nahezu alles andere Licht blind. Sonnenbeobachter bis heute betrachten die Sonne gerne in diesem Licht und blenden alles andere mit Filtern weg.
Tatsächlich konnte er das Licht der Spektrallinien der Protuberanzen auch am hellen Taghimmel ausmachen. Durch den Spalt des Spektroskops
am Fernrohr sah er im Licht der roten Wasserstofflinie einen schmalen Streifen der über den Rand der Sonnenscheibe herausragenden leuchtenden Gasmassen. Wenn er das Fernrohr leicht bewegte, dann verschob sich der Spalt und bot den Anblick eines benachbarten schmalen Streifens der Protuberanz. So konnte janssen am Spektroskop Streifen
für Streifen des Sonnenrandes abtasten, zeichnen und zu einem Bild der gesamten Protuberanz zusammensetzen.

Das Arbeiten während einer Finsternis ist stets durch Hektik bestimmt, da nur wenige Minuten Zeit bleiben und sich vielleicht für Jahre keine weitere Gelegenheit bietet. Doch jetzt hatte janssen Muße, mit dem Spektroskop am Fernrohr die Protuberanzen zu zeichnen und zu verfolgen, wie sie innerhalb von Stunden empor züngelten und wieder herabsanken, sich auflösten oder nach Tagen infolge der Rotation hinter dem Sonnenrand verschwanden. janssen war von dem faszinierenden Schauspiel so gefesselt, dass er erst einen Monat später der französischen Akademie der Wissenschaften eine Nachricht darüber zukommen ließ. Fünf Minuten bevor sein Brief die Akademie erreichte,
war dort aber bereits ein Schreiben Des Astronomen Lockyer verlesen worden, in dem dieser berichtete, wie es ihm gelungen war, Protuberanzen außerhalb einer Sonnenfinsternis zu beobachten. janssen hatte zwar als erster die Protuberanzen am hellen Taghimmel beobachtet, aber Lockyer hatte seine Ergebnisse fünf Minuten früher veröffentlicht. Die Akademie fasste daher den salomonischen Beschluss, eine Medaille prägen zu
lassen, um die Entdeckung zu würdigen. Eine Seite zeigt das Portrait von Lockyer, die andere das von janssen.

Die beiden konnten zwar Protuberanzen mit ihren Spektrographen und Teleskopen beobachten, die sich am Rand der Sonnenscheibe befanden, aber Protuberanzen auf der hellen Sonnenscheibe blieben einem anderen großen Astronomen vorbehalten.

Der erst 21jährige George Ellery Hale grübelte darüber nach, wie man trotz des störenden Lichtes der Sonne bessere Fotografien gewinnen und damit mehr
auf der Fotoplatte festhalten konnte.
Zur Idee seines neuen Instrumentes soll er gesagt haben, dass sie ihm in der Straßenbahn gekommen
sei, als er aus dem Wagen heraus auf die Latten eines Lattenzaunes blickte
und sich der dahinterliegende Garten scheinbar an den Zwischenräumen vorbei bewegte. Das war die Geburt des Spektroheliographen, wie Hale das Gerät nannte, das in diesem Augenblick in seinem Kopf
entstand.

Und so funktioniert es:

Ein Teleskop wirft ein Bild der Protuberanz auf den Spalt eines Spektographen.
Dieser Spalt schneidet aus dem Bild einen schmalen Streifen heraus, und nur
das Licht dieses Ausschnittes gelangt in das Innere des Spektrographen.
Dieser wiederum erzeugt auf einer Fotoplatte ein Bild des Spaltes in
allen Farben. Man kann nun einen zweiten Spalt an die Stelle des
Spektrums setzen, wo die dunkle Alpha-Linie des Wasserstoffs steht.
Durch diesen zweiten Spalt geht nur das Licht der Wasserstofflinie des
durch den ersten Spalt ausgeblendeten Streifens der Sonnenscheibe.
Eine Fotoplatte dahinter erhält dann nur das Bild, das der erste Spalt
aus der Sonnenscheibe und der zweite Spalt aus dem Spektrum herausschneiden
Würde man die Platte entwickeln, hätte man im Licht der herausgeblendeten Wellenlänge eine Fotografie der Protuberanz. Das Bild würde aber nur einen schmalen Streifen der Erscheinung zeigen, so, als müsse man in einer Galerie ein Rembrandt-Bild im
Nebenraum durch einen mehrere Meter entfernten schmalen Türspalt betrachten, man würde kaum etwas erkennen.
Deshalb arbeitete George Ellery Hale mit folgendem Trick: Während
man das Teleskop langsam relativ zur Sonne bewegt, wandert das Bild
der Protuberanz langsam über den Spalt.

Der schmale Streifen, der fotografiert wird, wandert langsam über die Protuberanz hinweg. Wenn man jetzt die Fotoplatte hinter dem zweiten Spalt im Spektrographen mit der richtigen Geschwindigkeit bewegt, so wird
Streifen neben Streifen auf die Platte gebannt. Auf der Schicht entsteht
so ein Bild der ganzen Protuberanz.

Später schrieb ein Freund Hales, daß die Erfindung zweifellos mehr zum
Verständnis der Vorgänge am Himmel beigetragen hatte als irgendeine
andere, seitdem Galilei sein Fernrohr zum Himmel gerichtet hat.

Es gäbe hier noch viel über diesen großen Mann zu berichten. Wie wichtig er war, kann man auf jeden Fall auch daran erkennen, dass man einen Kometen nach ihm benannte, den wir 1986 mit der Raumsonde Giottto besuchten.

Dank einer Erfindung des französischen Astronomen Bernard Lyot, ist zur Beobachtung der Protuberanzen heute kein Spektroheliograph mehr nötig. Man kann Filter herstellen, die nur Licht bei einer bestimmten Wellenlänge durchlassen.
Durch diese Erfindungen konnte man schließlich auch entdecken, dass es auf der Sonnenoberfläche recht arg zugeht. Aber das, und vieles mehr muss auf einen anderen Artikel warten.

Ein saftig langer Atem (Juice)


große Ereignisse werfen ihre Schatten voraus. Seit Wochen oder gar Monaten erscheint die Mission, Namens JUICE, in den Medien, vor allem auch in Podcasts, die ich persönlich schon seit Jahren höre.
Ich denke, dass es mal an der Zeit ist, so eine Mission genauer zu betrachten.
Nicht nur deshalb, weil es einfach unglaublich ist, was hier technisch geleistet wird, sondern auch wegen des langen Atems und der unendlichen Geduld, die man benötigt, bis aus einem einfachen Plan tatsächlich eine Mission wird, die dann hoffentlich noch gute wissenschaftliche Ergebnisse liefert.

Was soll JUICE?

JUICE ist eine komplexe Mission, die das Jupiter-System, vor allem aber den Jupitermond Ganymed im Detail untersuchen und neue Erkenntnisse über Europa und Kallisto bringen soll.
Es soll untersucht werden, ob diese Monde Leben ermöglichen und für Lebewesen bewohnbar sind. Die Mission beobachtet Jupiters Atmosphäre und Magnetfeld und untersucht, wie es mit den Jupitermonden interagiert. Untersucht wird die Dicke der Eiskruste auf Europa, zusätzlich sollen mögliche Landeplätze für künftige Missionen gesucht werden. Auf Ganymed wird die Oberfläche des Eises untersucht, aber auch die Schichtdicke und der innere Aufbau des Monds, inklusive des Ozeans unter dem Eis. Ganymed ist bisher der einzige Mond im Sonnensystem, von dem ein Magnetfeld bekannt ist. Die Mission wird dieses Magnetfeld genauer untersuchen. JUICE hat Instrumente zur Untersuchung der Eispartikel, die von Europa ausgestoßen werden, sowie zur Untersuchung der Exosphäre der Jupitermonde.
Die genauere Untersuchung des Jupitermonds Europa soll von der NASA-Mission Europa Clipper (geplanter Start 2024 / Ankunft 2031) erfolgen.

Der lange Atem:

Solche Missionen haben lange Vorbereitungs- und Laufzeiten und sollen die Forschung in neue Bereiche mit neuer Technologie weitertreiben.
JUICE ist das umgewidmete Projekt des Jupiter Ganymede Orbiters, der der Beitrag der ESA zur Europa Jupiter System Mission sein sollte. Da das Gemeinschaftsprojekt bei der NASA durch Budgetkürzungen gestrichen wurde, entschied sich die ESA für die Verwirklichung einer selbstständig durchgeführten Mission. Die Mission baut auf den interplanetaren Missionen Mars Express, Venus Express, Rosetta und BepiColombo auf und öffnet die Zukunft für weitere Missionen in das weiter entfernte äußere Sonnensystem, beispielsweise für eine Uranus-Mission. JUICE geht dabei weit über die Galileo-Mission der NASA hinaus und ergänzt die seit 2011 laufende JUNO-Mission.
Die Auswahl der JUICE-Mission wurde von der ESA am 2. Mai 2012 bekannt gegeben.
Am 14. April 2023 startete sie erfolgreich, nachdem ihr Start wegen Gewitters am Startplatz um einen Tag verschoben werden musste.
Am Jupiter wird sie aber wegen ihrer komplizierten Flugbahn erst in acht Jahren ankommen. Acht Jahre des Wartens. Naja, nicht ganz, denn man muss ja die Sonde auf ihrer komplexen Flugbahn überwachen, und sie kann durchaus unterwegs schon sehr spannende Bilder und Daten liefern, wenn sie an etwas spannendem vorbei fliegt.
Bei solchen Gelegenheiten kann man dann auch schon mal das ein oder andere Instrument kalibrieren und testen. Trotzdem. Die Wissenschaftler, die am Jupiter und dessen Monden forschen möchten, müssen sich tatsächlich bis 2031 gedulden.
Danach haben sie dann drei Jahre laut Plan Zeit, den Jupiter und dessen Monde zu erforschen. Was man an diesen langen Zeiträumen von der Planung, bis zur Durchführung deutlich sehen kann ist, dass so eine Mission für viele Beteiligte ein Generationenprojekt ist. Noch deutlicher wird das, wenn man bedenkt, dass sich der Start des James-Web-Space-Teleskop um zehn Jahre verzögerte, von der Kostenexplosion mal ganz zu schweigen. Viele, die an der Planung einer Mission beteiligt sind, erleben ihren Start, bzw. ihre Forschungsergebnisse höchstens noch im Ruhestand, oder überhaupt nicht mehr. Im Falle der in den siebziger Jahren gestarteten Sonden Voyager I und II musste man sogar die „alten Hasen“ aus ihrem Ruhestand reaktivieren, weil niemand mehr die Sonden programmieren konnte, und weil niemand damit rechnete, dass sie nach fast fünfzig Jahren noch immer einigermaßen Daten liefern. Damit muss man als Planer, Ingenieur, oder sonst wie beteiligter, erst mal klar kommen, dass die Wahrscheinlichkeit, dass man für die Nachwelt arbeitet, sehr hoch ist, und man eventuell den Erfolg und Ruhm nicht mehr genießen kann.
Daran sollten sich unsere Politiker mal ein Beispiel nehmen, denn diese planen oft nur von einer zur anderen Legislaturperiode. Damit löst man aber keine nachhaltigen Probleme, wie beispielsweise den Klimawandel.

Naja, derlei lange Projekte gab es schon in alten Zeiten, wenn man bedenkt, dass der Bau des Kölner Doms fast fünfhundert Jahre dauerte.
Was JUICE betrifft, so sieht man leicht, dass der Löwenanteil der Zeit, der Flug selbst ist. Das sollte doch zum Jupiter nicht so lange dauern. So weit ist der ja nun auch wieder nicht weg. Schauen wir uns also mal die Flugbahn und einige Stationen an, welche die Sonde passieren muss, bis sie endlich ankommt.

Mit viel Umweg zum Ziel:

So, wie das uns immer in Science-Fiction-Filmen gezeigt wird, kann man im Weltraum nicht fliegen. Im Weltall läuft nichts geradeaus, wie der Weg auf einer Autobahn. Das liegt daran, dass die Abstände zwischen den Zielen sehr groß sein können, z. B. Erde-Jupiter ungefähr 5,20 astronomische Einheiten. (1 AU ist Abstand Erde-Sonne, ungefähr 150 Mio Kilometer).
Dann kommt noch dazu, dass die Zielobjekte sich selbst bewegen., z. B. im Falle Jupiter um die Sonne, die ihrerseits auch nicht stille auf ihrem Platz verweilt. Außerdem wirken Kräfte auf die Raumsonde, welche sie versuchen, von ihrem Kurs abzubringen. Das sind in erster Linie Gravitationskräfte, die auf die Sonde wirken, wenn sie an anderen Himmelskörpern vorbei fliegt, aber auch das Sonnenlicht und der Sonnenwind wehen Sonden aus ihrer Bahn, wenn man ihren Kurs nicht ständig überwacht und korrigiert. Und dann gibt es noch das Treibstoff-Problem. Keine Sonde kann so viel Treibstoff mitnehmen, um aus eigener Kraft im Falle Jouice, den Jupiter zu erreichen. Sie wäre damit so schwer, dass sie mit heutigen Raketen überhaupt nicht von der Erde weg käme. Also macht man sich aus der Not eine Tugend. Man nutzt die Tatsache, dass man, wenn man es geschickt berechnet und anstellt, durchaus die Gravitationskräfte von Himmelskörpern entweder zum Schwung holen, bzw. auch zum Abbremsen nutzen kann. Davon macht Juice auf ihrem Weg reichlich gebrauch, und nimmt dafür große Umwege in Kauf, was halt dann acht Jahre dauert. Dafür hat man aber Energie und Kräfte benutzt, die sowieso im All vorhanden sind. Um in dem ungeheuren Schwerefeld des Jupiter zurecht zu kommen, musste die Sonde ohnehin genügend Treibstoff mitnehmen. Fast zwei Drittel ihres Gesamtgewichtes besteht aus Treibstoff.

Wie schon gesagt, startete die Mission erfolgreich am 14.04.2023 mit der letzten europäischen Ariane-Rakete von französisch Guyana aus, und begab sich auf ihre lange Reise.

Zunächst entfernt sie sich weit von der Erde, um sich dann wieder anzunähern. Im August 2024 wird sie zum ersten mal kinetische Energie mittels eines Vorbeifluges (Swing By) tanken.
Dadurch ist sie in der Lage, ihre Flugbahn derart zu ändern, dass sie im August 2025 den nächsten Swing By an der Venus durchführen wird. Das ist wirklich beachtlich, weil die Venus absolut in der Gegenrichtung zum Jupiter liegt. Sie ist der zweite Planet, und der Jupiter der fünfte. Das hätte ich so nicht gedacht. Im September 2026 benutzt sie dann unsere Erde zum ersten mal als weiteres Sprungbrett zu ihrem Ziel. Dann dreht sie eine Schleife, die sie dann im Januar 2029 erneut zur Erde führt, um nochmal Schwung zu tanken. Keine Ahnung, was sie so lange unterwegs treibt. Auf jeden Fall könnte ich derlei niemals berechnen. Nun kann sie ihr Ziel ansteuern. Im Juli 2031 schwenkt sie endlich in eine Umlaufbahn um den Jupiter ein.

Dort kann sie dann erst mal drei Jahre unseren größten Planeten erforschen, bevor sie dann im Dezember 2034 die günstige Gelegenheit ergreift, eine Umlaufbahn um den Jupitermond, Ganymed einzuschlagen.. Dort kann sie dann den Mond erforschen, bis sie dann mangels Treibstoff im Laufe des Jahres 2035 ihr Ende auf diesem Mond finden wird.

Schauen wir uns also nun noch an, was sie denn so für Augen, Ohren, Antennen und andere Sensoren im Gepäck hat, um uns Menschen weitere Erleuchtung zu bringen.

Die Sonde und ihre Instrumente

JUICE ist dreiachsenstabilisiert. Das bedeutet, dass sie sich nicht um sich selbst dreht, um sich zu stabilisieren, sondern ihre Lage mittels Schwungrädern und Startrackern kontrolliert.
Sie hat eine Leermasse von etwa 2400 kg und gewinnt ihre elektrische Energie durch Solarzellen mit hohem Wirkungsgrad. Die Sonde hat 10 Paneele in den Maßen 2,5 m × 3,5 m, wobei auf jeder Seite fünf kreuzförmig angeordnet sind. Insgesamt haben die Paneele ca. 85 $m^2$ Fläche. Zur Datenübertragung benutzt JUICE eine Parabolantenne, die eine Datenrate von mindestens 1,4 GB pro Tag ermöglicht.
JUICEs Antriebssystem verwendet als Treibstoff MMH und den Oxidator MON.

Für die Erfüllung ihrer Mission hat sie elf Instrumente an Bord, die ich hier kurz erwähnen möchte.

  1. Gravity & Geophysics of Jupiter and Galilean Moons (3GM)
    3GM ist ein radiowissenschaftliches Experiment mit einem Ka-Transponder und einem hochstabilen Oszillator. Dieses Instrument soll das Schwerefeld von Ganymed und die inneren Ozeane auf den Eismonden untersuchen. 3GM soll außerdem die Atmosphären und Ionosphären von Jupiter (0,1–800 mbar) und den Eismonden untersuchen. Betrieben von der Università di Roma „La Sapienza“ und ASI, Italien.
  2. Ganymede Laser Altimeter (GALA)
    Ganymed-Laserhöhenmesser. Soll die Topographie und die Verformungen, Hebungen und Senkungen der Oberfläche durch die Gezeitenkräfte beobachten. Der Laser bildet einen Strahl von 20 m Durchmesser. Die Auflösung ist 0,1 m bei 200 km Flughöhe. Betrieben vom DLR, Institut für Planetenforschung, Deutschland. Die Komponenten stammen von HENSOLDT Optronics GmbH, Fraunhofer IOF und JAXA.
  3. Magnetometer for JUICE (J-MAG)
    Dieses Instrument nutzt einen Arm aus 3 Segmenten, der ausgeklappt 10,5 m Länge erreicht und am äußersten Segment zwei Magnetometer und am Ende des Arms ein optisch gepumptes Quanteninterferenz-Magnetometer trägt, und soll damit das Magnetfeld Jupiters und die Interaktion mit dem Magnetfeld von Ganymed untersuchen. Es soll zur Untersuchung von verborgenen Ozeanen auf den Eismonden benutzt werden. Betrieben vom Imperial College London und UKSA, Vereinigtes Königreich.
    Fragt mich jetzt bitte nicht, was dieses letzte Instrument genau ist. Wenn jemand mehr darüber weiß, darf das gerne in die Kommentare geschrieben werden.
  4. Jovis, Amorum ac Natorum
    Undique Scrutator, camera system
    (JANUS) Was für ein Name für eine optische Kamera zur Kartierung der Eismonde. JANUS hat 13 Filter, ein Blickfeld von 1,3 Grad und eine räumliche Auflösung von 2,4 m auf Ganymed und 10 km auf Jupiter. Entwickelt von der Università degli Studi di Napoli „Parthenope“ und ASI, Italien.
    Diese Filter sind höchst interessant, weil man damit Bilder in verschiedenen Farben anfertigen, und diese dann übereinander legen kann.
  5. Moons and Jupiter Imaging Spectrometer (MAJIS)
    Hyperspektrales abbildendes Spektrometer. Es soll die Eigenschaften der Troposphäre auf Jupiter erkunden und die Eise und Mineralien auf der Oberfläche der Eismonde näher bestimmen. Die Wellenbereiche umfassen sichtbares und infrarotes Licht im Bereich zwischen 0,4 und 5,7 Mikrometer mit einer spektralen Auflösung zwischen 3 und 7 nm. Die räumliche Auflösung beträgt bis 25 m auf Ganymed und ungefähr 100 km auf Jupiter. Hergestellt vom Institut d’Astrophysique Spatiale und CNES, Frankreich.
    Immer, wenn ein Wort, wie Spektrum auftaucht, riecht es danach, dass man damit chemische Analysen durchführen möchte. Wir hatten das schon in einigen anderen Artikeln, wo es z. B. um die Analyse des Sonnenspektrums ging.
  6. Particle Environment Package (PEP)
    Teilchenspektrometer zur Messung von Dichte und Richtung von neutralen und geladenen Teilchen, thermalem Plasma und neutralen Gasen im Jupitersystem. Das PEP besteht aus zwei Einheiten mit insgesamt sechs unterschiedlichen Sensoren. Energiebereich von <0.001 eV bis >1 MeV. Zur Verfügung gestellt durch das Swedish Institute of Space Physics (Institutet för rymdfysik, IRF), Kiruna und SNSB, Schweden. Die Komponenten kommen von JAXA.
    Diese Teilchen kommen z. B. vom Sonnenwind. Es wird sehr interessant sein, zu erforschen, wie diese mit dem sehr starken Magnetfeld des Jupiters interagieren. Außerdem besitzt der Mond Ganymed ebenfalls ein Magnetfeld. Der einzige Mond im Sonnensystem, der eines hat.
  7. Radar for Icy Moons Exploration (RIME)
    Radar für die Eismonderforschung. Das Instrument benutzt eine 16-Meter-Antenne und soll damit die Eisoberfläche durchdringen und bis zu 9 km unter der Eisoberfläche messen können. Die vertikale Auflösung beträgt bis zu 30 Meter. Entwickelt von der Università degli Studi di Trento und ASI in Italien. Die Komponenten wurden von der NASA geliefert.
  8. Radio & Plasma Wave Investigation (RPWI)
    Radio- & Plasmawellenuntersuchung. Erforscht Radioemissionen und das Plasma in der Umgebung Jupiters und der Eismonde. Das RPWI basiert auf den vier Experimenten GANDALF, MIME, FRODO und JENRAGE. Es verfügt über verschiedene Sensoren und Langmuir-Sonden. Es soll elektrische und magnetische Felder im Radiobereich in Frequenzen von 80 kHz bis 45 MHz messen. Gebaut vom Swedish Institute of Space Physics (Institutet för rymdfysik, IRF), Uppsala und SNSB, Schweden. Komponenten wurden von NASA und JAXA beigesteuert.
    Wo Magnetfelder vorhanden sind, in welchen sich geladene Teilchen bewegen, entstehen auch Radiowellen. Darüber sprachen wir schon im Zusammenhang mit der Radiosonne.
  9. Planetary Radio Interferometer & Doppler Experiment (PRIDE)
    Planetarisches Radio-Interferometer- & Doppler-Experiment. Das Experiment nutzt das Kommunikationssystem der Sonde und VLBI für eine präzise Vermessung der Sondenposition und -geschwindigkeit, um das Schwerefeld von Jupiter und den Eismonden zu untersuchen. Hergestellt vom Joint Institute for VLBI in Europe, NWO und NSO, Niederlande.
  10. Sub-millimetre Wave Instrument (SWI)
    Submillimeterwelleninstrument. Superheterodynempfänger zur Untersuchung der Temperaturstruktur, Zusammensetzung und Dynamik der Stratosphäre und Troposphäre von Jupiter und der Exosphären und Oberflächen der Eismonde. Das Instrument benutzt eine 30-cm-Antenne und arbeitet in den zwei Bereichen (1080–1275 GHz und 530–601 GHz) mit einer spektralen Auflösung von ~107. Gebaut vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung und DLR, Deutschland. Komponenten kommen von JAXA.
  11. UV Imaging Spectrograph (UVS)
    Abbildendes UV-Spektrometer, soll die Zusammensetzung und Dynamik der Exosphären der Eismonde, die Aurora auf Jupiter und die Zusammensetzung und Struktur der oberen Atmosphäre untersuchen. Das Instrument wird nadir beobachten, aber auch für Sonnen- und Sternenbedeckungen eingesetzt werden, um die durchleuchtete Atmosphäre zu untersuchen. Die Wellenlänge ist 55–210 nm mit einer spektralen Auflösung von <0,6 nm. Die räumliche Auflösung ist 0,5 km auf Ganymed und bis zu 250 km auf Jupiter. Beitrag vom Southwest Research Institute und NASA, USA.

Fazit:

Ihr seht schon, dass man versucht alles zu messen, was so eine Umgebung her gibt. Von Licht, Radio, Plasma, Magnetfeldern, chemischen Zusammensetzungen, geologischen und seismographischen Veränderungen, sowie natürlich gravitative Wechselwirkungen wird alles gemessen, was ohne Landung auf diesen Körpern möglich ist. Wir dürfen gespannt sein, was uns diese Mission über uns und über die Entstehung unseres Sonnensystems noch verraten wird. Es sind bereits Folgemissionen in Planung, über die ich dann, sollte es diesen Blog noch geben, berichten werde.

Ich hoffe, ihr könnt euch auch an der Komplexität eines derartigen Gerätes erfreuen. Und wenn man so auf die Liste der Instrumente schaut, dann sieht man, wie international solche Missionen sind, wie viele Länder sich daran beteiligen und wie friedlich das dort zugeht. Die Raumfahrt beweist immer wieder, dass wir Menschen große Probleme lösen können, wenn wir Grenzen überwinden und Nationalitäten keine Rolle mehr spielen. Mögen wir zu dem werden, wozu wir geboren sind, zu Menschen, zu Terranern, und nicht zu Schwarzen, Weißen, Deutschen oder sonst was. Ich bin davon überzeugt, dass wenn wir diese Grenzen überwinden, dann bekommen wir auch solche Probleme, wie den Klimawandel in den Griff.
Und jetzt zum Schluss kommen noch einige Podcasts, die die Mission sehr schön behandelten.

  1. Der Podcast @Weltraumwagner veröffentlichte am 25.04.2023 eine ganz wunderbare Folge zu dieser Mission mit Interviews, der Verschiebung des startes und allem, was dazu gehört.
  2. Der Rege Podcast @Aufdistanz hat sogar drei Folgen mit Interviews zu dieser Mission gemacht. Das sind die Folgen 72, 74 und 75. Sehr hörenswert.
  3. Auch in der Sendung @Sternzeit vom Deutschlandfunk war diese Mission schon Thema. Diese Sendung kann man ebenfalls als Podcast abonnieren.

Eine Torte für die Mathematik – Wir begehen den $\pi$-Tag


Meine lieben,
Immer wieder habe ich das Datum verpasst. Aber diesmal nicht. Es geht um den 14. März eines jeden Jahres. Schreibt man das Datum in englischer Schreibweise, dann ist es March, 14th. oder 03.14. Und diese letzte Schreibweise kommt uns doch irgendwie bekannt vor. Spätestens dann, wenn man den Punkt durch unser deutsches Komma ersetzt. Dann wird daraus nämlich die Zahl 3,14, also die Kreiszahl $\pi$.

Diese Zahl ist den meisten aus der Schule bekannt. Mathematik, Geometrie und damit verbunden auch die Astronomie wäre ohne sie nicht denkbar. Ob dieser Wichtigkeit verwundert es nicht, dass man ihr genau den 14.03. als Gedenktag widmete.
Dann tun wir das doch einfach auch und begehen den $\pi$-Tag.
Bevor es los geht, noch eine kleine Anmerkung:

Wenn ich das Pi-Zeichen $\pi$ hier immer für Sehende schön angezeigt einfüge, dann kann es sein, dass im Fließtext der Lesefluss für unsere Sprachausgabe nutzer:innen etwas beeinträchtigt wird, weil dann immer auf einen mathematischen Modus umgeschaltet wird. Außerdem wird das $\pi$-Zeichen und andere mathematische Ausdrücke auf unseren Punktschriftzeilen leider momentan nur in der englischsprachlich mathematischen Notation für Blinde ausgegeben. Deshalb kann es durchaus sein, dass ich derlei dann und wann als Fließtext setze und nicht so formatiere, wie es mathematisch schön und korrekt auszusehen hätte. An anderen Stellen werde ich einfach zwei Varianten verwenden. Seht mir das also bitte nach.

Die Feier

Als Begründer dieser Tradition gilt Larry Shaw, der den Pi Day 1988 am Exploratorium in San Francisco initiierte, wo er seitdem jährlich begangen wird.

2009 wurde in den USA der 14. März vom US-Kongress zum offiziellen Nationaltag für die Kreiskonstante Pi erklärt.
Der Pi-Tag wird traditionell mit dem gemeinsamen Verzehren von kreisförmigen Kuchen begangen (im Englischen wird der griechische Buchstabe π lautgleich wie das englische Wort pie, Kuchen, ausgesprochen). Ein solcher Kuchen von 20 Zentimetern Durchmesser hat zudem π Quadratdezimeter Grundfläche.
Zur Verbreitung des Gedenktages trägt auch bei, dass zufällig der 14. März auch der Geburtstag Albert Einsteins und (seit 2018) der Todestag Stephen Hawkings ist. Besonders genaue Anhänger feiern um 13:59:26 Uhr und erreichen die Kreiszahl damit bis zur siebten Nachkommastelle
(3/14 1:59:26 pm).
Am Massachusetts Institute of Technology wurden 2015 in Anlehnung an den Pi-Tag einige Termine auf Samstag, den 14. März um 9:26 Uhr ET (3/14/15 9:26 am) gelegt.
Mindestens seit dem Jahr 2000 wird auch ein Pi-Näherungstag (Pi Approximation Day) am 22. Juli gefeiert, mit dem die näherungsweise Darstellung von π durch Archimedes (Archimedischer Algorithmus) als 22/7 ≈ 3,14 geehrt werden soll.
Daran sieht man sofort, dass die Kreiszahl Jahrtausende alt ist, wenn schon der alte Grieche mit ihr arbeitete, der mit seinem Heureka-Ruf aus seiner Wanne sprang.

Ich weiß nicht, ob er sich als er seinen Widersacher bat, seine Kreise nicht zu stören, gerade geometrisch mit der Kreiszahl beschäftigte, aber es soll ja dann quasi leider sein letzter Satz gewesen sein.

Was ist $\pi$
Zur Bezeichnung Pi kam die Zahl durch die Anfangsbuchstaben der beiden griechischen Wörter Perimetrus (Umfang) und Peripheria (Randbereich).

Ein Kreis mit dem Durchmesser 1 hat den Umfang pi.
Die Kreiszahl, auch Ludolphsche Zahl, Ludolfsche Zahl oder Archimedes-Konstante, abgekürzt mit dem griechischen Kleinbuchstaben ($\pi$), ist eine mathematische Konstante, die das Verhältnis des Umfangs eines Kreises zu seinem Durchmesser angibt. Dieses Verhältnis ist für alle Kreise gleich, unabhängig von ihrer Größe. Die dezimale Darstellung der Kreiszahl beträgt 3,14159265… Die PÜnktchen stehen für weitere Ziffern, denn pi reißt nicht ab.
Im Alltag reichen aber oft die ersten beiden Stellen hinter dem Komma aus.

Seit dem 8. Juni 2022 sind 100 Billionen Nachkommastellen der Kreiszahl bekannt.

Ein weiterer Ansatz pi zu definieren führt über den Vergleich der Kreisfläche und des Quadrates seines Radius. So ergibt sich die Kreisfläche als R^2 *pi. Kennt jeder noch aus der Schule.
Es gibt noch weitere Möglichkeiten pi über Reihen, Kettenbrüche, Winkelfunktionen etc. anzunähern, aber die sparen wir uns an dieser Stelle.
Einige dieser Ansätze durfte ich im Studium der Analysis und der Numerik kennenlernen.

Die Kreiszahl ist transzendent und hat damit unendlich viele Nachkommastellen. Darin sind bislang keine vorhersagbaren Muster erkennbar, die Ziffernfolge erscheint chaotisch.
Die Zahl ist eine irrationale Zahl, also eine reelle, aber keine rationale Zahl. Das bedeutet, dass sie nicht als Verhältnis zweier ganzer Zahlen , also nicht als Bruch , dargestellt werden kann. Das wurde 1761 (oder 1767) von Johann Heinrich Lambert bewiesen.
Dass pi transzendent ist, bedeutet auch, dass es kein vom Nullpolynom verschiedenes Polynom mit rationalen Koeffizienten gibt, das pi zur Nullstelle hat. So ist auch jede Zahl, die durch algebraische Operationen wie Addition und Multiplikation mit sich selbst und mit ganzen Zahlen aus erzeugt wird, wiederum transzendent. Das wurde erstmals von Ferdinand von Lindemann 1882 bewiesen.

Als Konsequenz ergibt sich daraus, dass es unmöglich ist, pi nur mit ganzen Zahlen oder Brüchen und Wurzeln auszudrücken, und dass die exakte Quadratur des Kreises mit Zirkel und Lineal nicht möglich ist.

Geschichte der Annäherung

Die Notwendigkeit, den Umfang eines Kreises aus seinem Durchmesser zu ermitteln oder umgekehrt, stellt sich im ganz praktischen Alltag: Man braucht solche Berechnungen zum Beschlagen eines Rades, zum Einzäunen runder Gehege, zum Berechnen der Fläche eines runden Feldes oder des Rauminhalts eines zylindrischen Getreidespeichers. Daher suchten Buchhalter und Wissenschaftler, vor allem Mathematiker und Astronomen, seit der Antike nach immer genaueren Näherungswerten für die Kreiszahl. Wesentliche Beiträge lieferten etwa ägyptische, babylonische und griechische Wissenschaftler, im Mittelalter vor allem chinesische und persische Wissenschaftler, in der Neuzeit französische, englische, schottische, deutsche und schweizerische Wissenschaftler. In der jüngeren Geschichte gerieten die Bestrebungen zur größtmöglichen Annäherung an phasenweise zu einer regelrechten Rekordjagd, die zuweilen skurrile und auch aufopfernde Züge annahm.
Aber wie schon gesagt, reichen im Alltag oft schon die ersten zwei Nachkommastellen als Näherung aus.
Mit der Näherung der ersten21 Nachkommastellen wäre erst der Umfang eines Kreises von etwa 3,8 Billiarden km Durchmesser (das entspricht der Entfernung zum Polarstern) um einen Millimeter falsch (nämlich zu kurz) berechnet.

Die Kreiszahl und einige ihrer Eigenschaften waren bereits in der Antike bekannt. Das älteste bekannte Rechenbuch der Welt, das altägyptische Rechenbuch des Ahmes aus der Mitte der 16. Jahrhundert v. Chr., erwähnt einen Bruch, der zumindest bis zur dritten Nachkommastelle ungefähr pi ergibt.

Als Näherung für pi benutzten die Babylonier häufig einfach nur 3 +1/8, solange dessen Abweichung von gut 4,5 % nicht ins Gewicht fiel. Den Wert 3 nutzte man auch im alten China, und er findet sich auch in der biblischen Beschreibung des Wasserbeckens, das für den Jerusalemer Tempel geschaffen wurde:

Dann machte er das Meer. Es wurde aus Bronze gegossen und maß 10 Ellen von einem Rand zum anderen; es war völlig rund und 5 Ellen hoch. Eine Schnur von 30 Ellen konnte es rings umspannen.

1. Buch der Könige, Kapitel 7 Ausstattung des Tempels, Vers 23, König Salomo, Hiram aus Tyrus formte das Meer, ein Wasserbecken aus Bronze.

In Indien nahm man für die Kreiszahl in den Sulbasutras, den Schnurregeln zur Konstruktion von Altären, den Wert und wenige Jahrhunderte v. Chr. in der Astronomie den Näherungswert Quadratwurzel aus 10, $\sqrt{10}$.

Handwerker benutzten in Zeiten vor Rechenschiebern und Taschenrechnern die Näherung 22/7 und berechneten damit vieles im Kopf. Der Fehler gegenüber pi beträgt etwa 0,04 %. In den meisten Fällen liegt das innerhalb der möglichen Fertigungsgenauigkeit und ist damit absolut akzeptabel.

Eine andere oft genutzte Näherung ist der Bruch 355/113 , immerhin auf sieben Stellen genau.

Und in dem Zusammenhang fällt mir eine kleine Geschichte zu pi ein.
Vor etwa zwanzig Jahren brachte eine Firma für Hilfsmittel für blinde Menschen einen sog. wissenschaftlichen Taschenrechner mit Sprachausgabe heraus. Auf einer Hilfsmittelmesse und auch danach noch, hatte ich die Gelegenheit, das Gerät zu testen. Noch am Messestand probierte ich gleich mal die Pi-Taste aus. Und obwohl dieser Rechner zehn Stellen anzeigen konnte, gab der Druck auf die pi-Taste lediglich nur 3,14 aus. Das war mir jetzt aber doch zumindest für das interne Rechnen etwas zu ungenau, wenn man bedenkt dass schon alte Handwerker und Astronomen das besser hin bekamen. Also gab ich tatsächlich einfach mal die kleine Aufgabe pi mal 100 ein. Als Ergebnis erhielt ich tatsächlich 314,0. Selbiges probierte ich dann auch noch mit der Euler-Zahl und mit der Quadratwurzel aus zwei aus. Es war dasselbe. Spätestens nach der dritten Nachkommastelle brachen all diese Zahlen ab. Das ärgerte mich dann schon, dass sich so ein Taschenrechner als wissenschaftlich bezeichnete und dazu noch um 500 Euro kosten sollte. Die Aufgabe 10/3*3 ergab übrigens nicht 10, sondern 9,99…
Aber zurück zur Kreiszahl.

Kommt pi vielleicht doch mal zum Abschluss?

Möndchen

Ich habe jetzt nicht ganz das Bild im Kopf, was die im folgenden erwähnten „Möndchen“ genau waren. Ich nehme an, dass hier ein Kreis in ganz viele „Kuchenstückchen“ zerschnitten wurde, und man diese gegeneinander zu einem Rechteck legte. Die Rundungen der Stückchen werden immer kleiner, in desto mehr Teile man den Kreis zerschneidet. Das ganze wird also einem Rechteck immer ähnlicher, dessen lange Kanten eben durch die Teilbögen des Kreises etwas wellig sind.
Somit ist das eine geometrische Annäherung an pi.

Die Flächensumme der Möndchen des Hippokrates entspricht der Fläche eines rechtwinkligen Dreiecks. Ein Beispiel für eine rationale Darstellbarkeit von Kreisausschnitten, weshalb es lange für möglich gehalten wurde, dass auch die Kreiszahl selbst rational ist.

Für den griechischen Mathematiker Archimedes und viele nach ihm war unklar, ob die Berechnung von pi nicht doch irgendwann zum Abschluss käme, ob also eine rationale Zahl sei, was die jahrhundertelange Jagd auf die Zahl verständlich werden lässt. Zwar war den griechischen Philosophen die Irrationalität derartiger Zahlen bekannt, dennoch hatte Archimedes keinen Grund, bei einem Kreis von vornherein eine rationale Darstellbarkeit der Flächenberechnung auszuschließen. Denn es gibt durchaus allseitig krummlinig begrenzte Flächen, die sich als rationale Zahl darstellen lassen, sogar von Kreisteilen eingeschlossene wie die Möndchen des Hippokrates.

Annäherung durch Vielecke

Archimedes gelang es um 250 v. Chr., die Kreiszahl mathematisch einzugrenzen, d. h. eine Ober- und Unterschranke anzugeben. Hierzu näherte er sich wie auch andere Mathematiker mit regelmäßigen Vielecken dem Kreis an, um Näherungswerte für pi zu gewinnen. Mit umbeschriebenen und einbeschriebenen Vielecken, beginnend bei Sechsecken, durch wiederholtes Verdoppeln der Eckenzahl bis zu 96-Ecken, berechnete er obere und untere Schranken für den Kreisumfang.

In den westlichen Kulturen stellten diese Berechnungen von Archimedes über eine sehr lange Zeit – wie in manchen anderen gesellschaftlichen und kulturellen Bereichen auch – den Status quo in Bezug auf die Genauigkeit der Kenntnis von pi dar. Erst im 16. Jahrhundert erwachte das Interesse wieder.

Fortschritte in der Annäherung erzielten in der Zeit des 4. bis 15. Jahrhunderts vor allem chinesische und persische Wissenschaftler:
Im dritten Jahrhundert bestimmte Liu Hui aus dem 192-Eck die Schranken 3,141024 und 3,142704 sowie später aus dem 3072-Eck den Näherungswert 3,1416.
Um 480 berechnete der chinesische Mathematiker und Astronom Zu Chongzhi (429–500) für die Kreiszahl , also die ersten 7 Dezimalstellen. Er kannte bereits einen Näherungsbruch, der in Europa erst im 16. Jahrhundert gefunden wurde (Adriaan Metius, deshalb auch Metius-Wert genannt). Im 14. Jahrhundert berechnete Zhao Youqin die Kreiszahl über ein 16384-Eck auf sechs Dezimalstellen genau.
Der indische Mathematiker und Astronom Aryabhata gibt im Jahre 498 das Verhältnis des Kreisumfangs zum Durchmesser mit an, was nur um rund 0,00023 % zu hoch liegt.
In seinem 1424 abgeschlossenen Werk Abhandlung über den Kreis berechnete der persische Wissenschaftler Dschamschid Masʿud al-Kaschi mit einem 3×228-Eck bereits auf 16 Stellen genau.

In Europa gelang es Ludolph van Ceulen 1596, die ersten 35 Dezimalstellen von pi zu berechnen. Angeblich opferte er dafür 30 Jahre seines Lebens. Van Ceulen steuerte allerdings noch keine neuen Gedanken zur Berechnung bei. Er rechnete einfach nach der Methode des Archimedes weiter, aber während Archimedes beim 96-Eck aufhörte, setzte Ludolph die Rechnungen bis zum einbeschriebenen $2^62$-Eck fort.

Bis heute lässt die Zahl pi die Mathematiker nicht in Ruhe. Es gäbe hier noch viel zu berichten, wie man sich mit neueren mathematischen Verfahren und Algorithmen und Computern der Zahl versuchte anzunähern, aber für deren Verständnis ist viel mathematisches Grundwissen nötig, das ich nur teilweise besitze. Das erspare ich uns jetzt. Wer hier tiefer einsteigen möchte, findet auf Wikipedia tiefe Befriedigung.

Weitere Kuriositäten

  • Freunde der Zahl feiern am 14. März (in US-amerikanischer Notation 3/14) den Pi-Tag und am 22. Juli (in US-amerikanischer Notation 7/22) den Pi Approximation Day.
  • Im Jahr 1897 sollte im US-Bundesstaat Indiana mit dem Indiana Pi Bill die Kreiszahl gesetzlich auf einen der von Hobbymathematiker Edwin J. Goodwin gefundenen Werte festgelegt werden, der sich auf übernatürliche Eingebungen berief. Aus seinen Arbeiten lassen sich unterschiedliche Werte für die Kreiszahl ableiten, unter anderem 4 oder 16⁄5. Nachdem er eine gebührenfreie Nutzung seiner Entdeckungen anbot, verabschiedete das Repräsentantenhaus diesen Gesetzentwurf einstimmig. Als Clarence A. Waldo, Mathematikprofessor der Purdue University, davon zufällig bei einem Besuch des Parlaments erfuhr und Einspruch erhob, vertagte die zweite Kammer des Parlaments den Entwurf auf unbestimmte Zeit.
  • Paragraph 30b der Straßenverkehrszulassungsordnung bestimmt in Deutschland für die Berechnung des (für die Kfz-Steuer relevanten) Hubraums eines Verbrennungsmotors: „Für pi wird der Wert von 3,1416 eingesetzt.“
  • Die Versionsnummer des Textsatzprogramms TeX von Donald E. Knuth wird entgegen den üblichen Konventionen der Software-Entwicklung seit den 1990er Jahren so inkrementiert, dass sie sich langsam annähert.
  • Der Versionsname der freien Geoinformationssystemssoftware QGIS lautet in der Version 3.14 „Pi“. Für Bugfix-Versionen werden zusätzliche Dezimalstellen hinzugefügt.
  • Wissenschaftler senden mit Radioteleskopen die Kreiszahl ins Weltall. Sie sind der Meinung, dass andere Zivilisationen diese Zahl kennen müssen, wenn sie das Signal auffangen können.
  • Der aktuelle Rekord im Pi-Vorlesen liegt bei 108.000 Nachkommastellen in 30 Stunden. Der Weltrekordversuch begann am 3. Juni 2005 um 18:00 Uhr und wurde am 5. Juni 2005 um 0:00 Uhr erfolgreich beendet. Über 360 Leser lasen jeweils 300 Nachkommastellen. Organisiert wurde der Weltrekord vom Mathematikum in Gießen.

Film, Musik, Kultur und Literatur

• Im Roman Der Zauberberg von Thomas Mann schildert der Erzähler im Kapitel Der große Stumpfsinn auf mitleidig-belächelnde Weise, wie die Nebenfigur des Staatsanwalts Paravant den „verzweifelten Bruch“ Pi zu enträtseln versucht. Paravant glaubt, dass die „planende Vorsehung“ ihn dazu bestimmt habe, „das transzendente Ziel in den Bereich irdisch genauer Erfüllung zu reißen“. Er bemüht sich, in seiner Umgebung eine „humane Empfindlichkeit zu wecken für die Schande der Verunreinigung des Menschengeistes durch die heillose Irrationalität dieses mystischen Verhältnisses“, und fragt sich, „ob nicht die Menschheit sich die Lösung des Problems seit Archimedes’ Tagen viel zu schwer gemacht habe, und ob diese Lösung nicht in Wahrheit die kindlich einfachste sei.“ In diesem Zusammenhang erwähnt der Erzähler den historischen Zacharias Dase, der Pi bis auf zweihundert Stellen nach dem Komma berechnet hat.
• In der Science-Fiction-Serie Raumschiff Enterprise bemächtigt sich in Folge 43, Der Wolf im Schafspelz (orig. Titel Wolf in the Fold), ein fremdes Wesen des Bordcomputers. Der 1. Offizier Spock befiehlt darauf dem Computer, die Zahl Pi bis auf die letzte Nachkommastelle zu berechnen. Durch diese Aufgabe wird der Computer so überfordert, dass das Wesen den Computer wieder verlässt.
• 1981 wurde Carl Sagans Buch Contact veröffentlicht. Das Buch beschreibt das SETI-Programm zur Suche nach außerirdischer Intelligenz und damit verbundene philosophische Betrachtungen. Es endet mit der fiktiven Beantwortung der Frage, ob das Universum zufällig entstanden ist oder planvoll geschaffen wurde. Die Zahl spielt für die im Rahmen der Handlung folgerichtige Antwort die zentrale Rolle.
• 1998 veröffentlichte Darren Aronofsky (Requiem for a Dream) den Film Pi, in dem ein mathematisches Genie (Sean Gullette als ‚Maximilian Cohen‘) die Weltformel aus herausfiltern möchte.
• Auf dem 2005 erschienenen Doppelalbum Aerial von Kate Bush ist ein Lied der Zahl Pi gewidmet.
• Die im November 2006 eröffnete Medieninstallation Pi in der Wiener Opernpassage widmet sich unter anderem der Kreiszahl.
• Im Film Nachts im Museum 2 (2009) ist die Kreiszahl die Kombination für die Tafel des Ahkmenrah. Die Kombination wird mit Hilfe von Wackelkopf-Einsteins gelöst und öffnet in dem Film das Tor zur Unterwelt.
• Die progressive Deathcore-Band After the Burial hat auf ihrem Debütalbum Forging a Future Self das Lied Pi (The Mercury God of Infinity) veröffentlicht. Es besteht aus einem Akustikgitarrensolo, auf das ein Breakdown folgt, dessen Rhythmus an die ersten 110 Stellen der Kreiszahl angelehnt ist.

Und was lernen wir aus all dem?

Fange niemals einen Satz an wie:

„Pi ist genau …“
Der wird immer falsch.

Rechnerinnen – zum Weltfrauentag 2023

Prolog

Heute ist der 08.03., Welt-Frauentag. Was liegt näher, so einen Tag zu begehen, als dass ich mir Gedanken über große Frauen in Astronomie und Wissenschaft mache. Das seid ihr ja von mir gewöhnt, dass an jedem 08.03. eine Wissenschaftlerin gewürdigt wird.

Bis heute sind Frauen in naturwissenschaftlich-technischen Berufen leider noch immer unterrepräsentiert. Die Statistiken sprechen hier eine sehr deutliche Sprache. Trotz Frauenbewegung, Emanzipation, Erziehungsurlaub auch für Männer, gesetzliche Gleichberechtigung und dafür aufgeschlossene Männern, ist es noch nicht gelungen, diesen Missstand in den Griff zu bekommen.
Dennoch hat es immer wieder Frauen gegeben, die trotz Benachteiligung, Unterdrückung, Bildungsverbot und Leben in einer streng patriarchaisch dominierten Gesellschaft, großartiges in Wissenschaft, z. B. der Astronomie, geleistet haben. Sie setzten sich in einer harten Männerwelt durch und waren vielleicht sogar öfter, als man denkt, die schlaueren Köpfe. Zumindest zeugen einige Dokumente davon, dass viele starke kluge Frauen die Fäden ihrer männlichen Professoren in Händen hielten…
Bis in biblische Zeiten hinein, kann man diese Phänomene beobachten. Somit scheint der Satz

Der Mann kann noch so viele Dinge bauen – Es steht und fällt ein Volk mit seinen Frauen.

mehr Wahrheitsgehalt zu besitzen, als manchen lieb ist.

So lasst uns den Weltfrauentag 2023 damit begehen, indem wir die Person und das Lebenswerk von Williamina Fleming würdigen.

Leben

Ihre Eltern waren Robert Stevens und Mary Walker Stevens. Williamina besuchte öffentliche Schulen in Dundee (Schottland) und wurde mit 14 Jahren Lehrerin. Das stelle man sich vor. Also wenn ich mir überlege, wo ich mit vierzehn Jahren war…

Sie heiratete James Orr Fleming. Als sie 21 Jahre alt war, übersiedelte das Paar in die USA nach Boston. Ihr Ehemann verließ sie, als sie mit ihrem Sohn Edward schwanger war. Das muss sehr schwer für sie gewesen sein, in dieser Zeit quasi ein vaterloses Kind als allein erziehende Frau groß zu ziehen. Das war ein großes gesellschaftliches Problem und sicherlich irgendwie auch eine Schande.

So musste sie sich eine Arbeit suchen, um den Lebensunterhalt für sich und ihr Kind zu verdienen.
Sie fand eine Stelle als Angestellte im Haus des Professors Edward Charles Pickering. Pickering, beeindruckt von der Intelligenz Flemings und unzufrieden mit seinen männlichen Assistenten am Harvard-College-Observatorium, erklärte, seine Hausangestellte könne deren Arbeit besser erledigen.

So beauftragte Pickering im Jahr 1881 in dem Observatorium Williamina mit Büroarbeiten und ab 1886 mit der Klassifikation von Sternen.

Lebenswerk

Ihr System basierte darauf, jedem Stern einen Buchstaben zuzuordnen in Abhängigkeit davon, wie viel Wasserstoff in seinem Spektrum beobachtet werden konnte. A-Sterne hatten am meisten Wasserstoff, B-Sterne etwas weniger, und so weiter. Insgesamt gruppierte Fleming die Sterne in 17 Kategorien ein.
Annie Jump Cannon , auch eine Frau, verbesserte später das System und entwickelte eine einfachere Klassifizierung auf Basis der Temperatur.

Wir erinnern uns, dass das, woraus Sterne im wesentlichen Bestehen, Wasserstoff und Helium, auch die Entdeckung einer Frau und Astronomin war. Sie würdigte ich
zum Frauentag 2022 in „Die Frau mit dem Sonnenstoff„.

Fleming beteiligte sich an der Katalogisierung der Sterne, der später als Henry-Draper-Katalog veröffentlicht wurde. In neun Jahren erfasste sie mehr als 10.000 Sterne. Bei ihrer Arbeit entdeckte Williamina Fleming 59 Gasnebel, 310 veränderliche Sterne und 10 Novae. 1907 veröffentlichte sie eine Liste von 222 veränderlichen Sternen, die sie neu entdeckt hatte.
Pickering übertrug ihr die Verantwortung für Dutzende von Frauen, die für die Durchführung mathematischer Klassifikationen angestellt waren, und sie redigierte die Publikationen des Observatoriums.
Frauen wurden häufig als sog. Rechnerinnen angestellt, weil man sie deutlich geringer bezahlte. Solchen Rechnerinnen oder auch Computer genannten Frauen verdanken wir die Mondlandung. denn sie berechneten dafür die Flugbahn der Raketen. An dieser Stelle will ich euch ganz dringend den Film „Hidden Figures“ empfehlen. Dieser handelt genau von diesen Frauen, die den Mondflug berechneten und dazu noch dunkler Hautfarbe waren. Jeder weiß, dass solche Menschen in den 60er Jahren des letzten Jahrhunderts großen Diskriminierungen und Benachteiligungen ausgesetzt wahren. Das ist bis heute noch nicht völlig überwunden. Es gibt diese Geschichte auch als Buch. Auf Deutsch heißt es
Im Kernschatten des Mondes – Die unbekannten Heldinnen der NASA, Taschenbuch von Margot Shetterly, HarperCollins, 9783959674034
Es wurde auch in den Hörbüchereien für blinde Menschen aufgelesen.

Und wir lernten unsere heutige Astronomin im Zusammenhang mit sog. Weißen Zwergen kennen.
Im Jahre 1910 waren Teleskope schon deutlich besser und empfindlicher, so dass diese Objekte langsam beobachtet werden konnten.
In diesem Jahr entdeckten die Astronom*innen Henry Norris Russell, Edward Charles Pickering und Williamina Fleming, dass
40 Eridani B ein sonnennaher schwacher Stern ist, Dieser sollte eigentlich eine rote Zwergsonne sein.
Er leuchtet entgegen aller Erwartungen weiß und muss daher eine sehr hohe Oberflächentemperatur besitzen. Er ist also ein weißer Zwerg, der erste, welcher je erblickt wurde.
Über diese Zwerglein schrieb ich in Station acht auf unserer Reise zu den schwarzen Löchern.

Ihr Appell

Fleming gelangte zu der Überzeugung, dass die Astronomie ein geeignetes Betätigungsfeld für Frauen ist. In ihrem Artikel A Field For Woman’s Work in Astronomy ging sie auf die Tätigkeit von sich und ihren Kolleginnen am Observatorium näher ein und versuchte die Motivation von Frauen zu stärken, sich in die Astronomie wissenschaftlich einzubringen.
Da rennt sie bei mir offene Türen ein. Und außerdem ist die Astronomie eines der inklusivsten Dinge, mit welchen man sich beschäftigen kann.

Würdigungen

1899 erhielt sie den Titel Kurator für Astronomische Fotografien und 1906 wurde sie Ehrenmitglied der Königlichen Astronomischen Gesellschaft von London – die erste Frau, der diese Ehre zuteil wurde. Kurz darauf erhielt sie ein Ehrenstipendiat am Wellesley College. Kurz vor ihrem Tod zeichnete die Mexikanische Astronomische Gesellschaft sie für die Entdeckung neuer Sterne mit der Guadalupe Almendaro Medaille aus.
Nach ihr wurde 1970 der Mondkrater Fleming (zusammen mit Alexander Fleming) benannt, sowie 2022 der Asteroid (5747) Williamina.

Astronomie ohne Sternensicht


Meine lieben,

Abgesehen von meinem Jahresrückblick melde ich mich heute bei euch mit meiner zweiten Veranstaltung, die ich in diesem Jahr bereits hatte bei euch zurück, obwohl es noch so jung.

Vorgeschichte

Seit einiger Zeit veranstaltet die Sternwarte München gemeinsam mit dem Bayrischen Blindenbund astronomische Abende für blinde Menschen. Das machte mich natürlich hellhörig. Auch der Veranstalter fand mich im Netz, und so kamen wir zusammen.
Der verfasst einen ganz wunderbaren Newsletter, der wöchentlich erscheint.
In diesem Newsletter erfährt man viel zum Jahreslauf, z. B. was es gerade am Himmel zu sehen gibt, es erscheinen schöne Geschichten aus der Mytologie, Phänomene werden erklärt und oft gibt es dann noch ein Video zu einem Thema.
Ein weiteres Alleinstellungsmerkmal ist, dass alle Bilder extra für uns beschrieben werden. Das ist dem Macher des Newsletters so wichtig, dass er es sogar ausdrücklich erwähnt.

Sternenkartenselfi
Dieses obige Bild beschreibt er z. B. so:

Das Foto zeigt Gerhard mit tastbarer Sternkarte in der Hand und daneben stehend ein Modell der Saturn-5-Rakete.

Jetzt hoffe ich, dass ich das richtige Bild aus der Mediathek gefischt habe…
Auf jeden Fall ist das von Eberhard so vorbildlich, dass sich viele daran ein Beispiel nehmen können. In den sozialen Netzwerken wird fast kein einziges Bild für uns erklärt. Und wie man am Beispiel sieht, ist das doch gar nicht so schwer. Nur mut. Eine schlechte Beschreibung ist mehr, als gar keine. Der Wille zählt. Und mittlerweile kann Mensch sich da auch von den einschlägigen KIs helfen lassen.

Auf diesem Newsletter war ich Gast mit einem Text, der meinen Zugang, den Zugang des Blinden zum All, erklären sollte.
Als ich vor vielen Jahren diesen Blog startete, schrieb ich in Wieso ich Astronomie treibe, bereits aus der Sicht meiner persönlichen Entwicklung darüber. in diesem Artikel orientiere ich mich vor allem an den Tatsachen, welche die Astronomie so zugänglich für alle (inklusiv) machen.
Also los:

Zu meiner Person – Aus meinem Buch:

Am 21. Februar 1969 wurde ich als fünftes von sechs Kindern in Schopfheim geboren. Da ich zwei Monate zu früh das Licht der Welt erblickte, musste ich zunächst in den Brutkasten. Nicht selten, so auch bei mir, führte dies zu einer Augentrübung, die der Grund für meine Blindheit ist.
Aufgewachsen bin ich mit meinen zwei Brüdern und drei Schwestern in einer Arbeiterfamilie. Somit führte vor allem mein Vater uns schon als Kinder an technische Dinge heran und lehrte uns den Umgang mit Werkzeug und Werkstoffen wie Holz.
Von meiner Mutter wurden wir schon als Kinder stets zur Arbeit und Mithilfe in Haus, Hof und Garten herangezogen. Jeder musste für alle etwas übernehmen und war dafür verantwortlich.
Dass ich in einer solchen Umgebung aufwachsen durfte, förderte natürlich mein Interesse an technischen Dingen, und führte mich letztlich zu meinem Lieblingshobby, der Astronomie.
Wie alle Kinder meines Alters wuchs auch ich ganz selbstverständlich im Schatten von Captain Kirk und seiner Enterprise auf.
Star Wars, Raumpatrouille und viele andere beeindruckten mich schon immer sehr. Stets mochte ich Handlungen mit viel technischem Bezug.
Außerdem faszinierten mich die futuristischen Geräusche sehr.
Ich habe das große Glück, seit dem Jahr 2000 als diplomierter Informatiker am Institut
ACCESS@KIT
(A@K) arbeiten zu dürfen, ohne das meine Vorträge zu astronomischen Themen nicht möglich wären.
Ich höre die Sterne nicht und fühle auch den Vollmond nicht. Hätte ich keinen Kalender, wüsste ich gar nicht, wann Vollmond ist.
Und trotzdem ist die Astronomie eines der inklusivsten Hobbys, das ich kenne.

Nagende Zweifel

Was, das glauben Sie nicht? Damit sind Sie nicht alleine. Viele, die in meine Veranstaltungen kommen, sind erstmal skeptisch und werden von
Fragen und Zweifeln getrieben.
Das klingt dann ungefähr so:

  • Wieso machst Du das? Da hast Du doch eh nichts davon!
  • Wie willst Du da mitreden? Du siehst das doch gar nicht.

Weil ich das weiß, eröffne ich viele Vorträge ungefähr dann so:

Jetzt Hand aufs Herz. Wer hat momentan diesbezüglich auch berechtigterweise noch Fragezeichen in den Augen? Die oder derjenige möchte bitte die Hand heben. Keine Angst. Ich „schaue“ weg. Es stellt sich also niemand bloß. Bitte zählt mal jemand, der sehen kann, durch.
Am Schluss der Veranstaltung machen wir das Spielchen nochmal. Dann werden wir sehen, ob und wieviel sich bewegt hat.

Das geht natürlich hier in einem Newsletter nicht so gut mit dem Hand heben. Aber ob sich bei Dir ganz persönlich was bewegt und verändert hat, fühlst Du ja dann selbst.
Also liegt es nun bei mir, euch zu zeigen, dass die These, dass Astronomie barrierefrei sei, stimmt.

Das geht uns alle an

Zunächst ist die Astronomie etwas für Alle, weil sie sich mit Fragen beschäftigt, die uns alle umtreiben und angehen.

  • Wo kommen wir her?
  • Wo gehen wir hin?
  • Wie war der Anfang?
  • Wie wird das Ende sein?
  • War es ein Schöpfergott?
  • Wie funktioniert das Universum?

Da ist doch schon einiges dabei, das auch für Menschen interessant ist, die nicht sehen können…
Kommen wir nun aber zu mir und meinen Gründen, wieso ich Astronomie so spannend für mich finde:

Ich habe meine Gründe

  • Die meisten Dinge in der Astronomie spielen sich mittlerweile nicht mehr visuell ab.
  • Ergebnisse zeigen sich häufig als Tabellen über Strahlungsarten und oder Verteilungen.
    Diese sind mit heutiger Technologie auch blinden Menschen zugänglich und können von ihnen interpretiert und verstanden werden.
  • Die Sicht auf Sterne ist wegen der nächtlichen Lichtverschmutzung meist unmöglich.
  • Im Vergleich zu der großen Zahl an Sternen, die es alleine in unserer Milchstraße gibt, sind die wenigen, die man selbst bei bester Sicht mit bloßem Auge sehen kann, vernachlässigbar.
  • Dass ein klarer nächtlicher Sternenhimmel eine Augenweide darstellt, ist sicher unbestritten; unter dem Strich ist dies aber relativ
    unwesentlich für die Astronomie als Ganzes.
  • Das Universum besteht nur zu vier Prozent aus dem, was für Augen vermeintlich so interessant ist. Tja, da kann man nichts machen.
    Stellen Sie sich vor, Sie sähen nur noch vier Prozent Ihres Fernsehbildes. Vermutlich würden Sie dann dieses abendliche Vergnügen rasch aufgeben.
  • Dunkle Energie und dunkle Materie weigern sich strickt, gesehen zu werden. Hören lassen sie sich bisher allerdings auch noch nicht,
    und somit besteht hier Chancengleichheit, was die Suche danach angeht.
  • Schwarze Löcher sind – zumindest wenn sie gerade hungern – so schwarz, dass man mit den besten Augen nichts damit anfangen könnte.
    Alles Unsichtbare ist prädestiniert, auch von Blinden erobert zu werden.

Na, jetzt sollten die Zweifel doch schon langsam zu bröckeln beginnen, nicht wahr?
Dann lasst uns doch einige dieser Punkte mal etwas genauer betrachten.

Erstes Beispiel:

Die Idee, dass die Bewegungen von Himmelskörpern, z. B. von Planeten musikalisch- harmonischen Gesetzen gehorchen sollten, geht bis auf Pythagoras und die alten Griechen zurück. Selbst Johannes Kepler versuchte in einem seiner Bücher noch, die Bahnen der Planeten auf Musiknoten abzubilden. Da liegt es doch nahe, dass man diesem Gedanken noch heute, wo wir über Computer und Sound-Systeme verfügen, nochmal auf den Grund gehen wollte.
Und das wurde tatsächlich gemacht.
Ich schrieb darüber in Klingende Planetenbahnen.

Beispiel zwei

Nehmen wir die Tatsache, dass sich viele Dinge in der Astronomie heutzutage nicht mehr im visuellen Bereich abspielen. Da gibt es die Radioastronomie, die gerade für blinde Hörmenschen par excellence, ein unheimlich reichhaltiges Radioprogramm bietet.
Man kann z. B.

und vieles mehr.
Auf meinem Blog habe ich diesen Themen eine ganze Kategorie gewidmet.
Wer sich dafür interessiert, sollte mal in Mit dem Ohr am Teleskop stöbern.
Selbst alle großen Raumfahrtagenturen haben die Sonifikation, also die Verklanglichung von Himmelsphänomenen mittlerweile für sich entdeckt.
Sogar der aktuelle Rover auf dem Mars, ja, der mit dem Hubschrauber, hat ein Mikrofon dabei.
Hört mal (NASA), was der Rover so hört.

Das liegt ja auch nahe, denn was man nicht sehen kann, z. B. infrarotes Licht, muss auch für Sehende aufbereitet werden. In dem Sinne ist dann die Sonifizierung fast dasselbe. Das kann uns wissbegierigen blinden Astronomen nur recht sein.
Die riesigen Staubwolken, die das Hubble-Teleskop „Die Säulen der Schöpfung“ genannt, entdeckte, sind eine wahre Kinderstube neuer Sternentstehung.
Die optischen Daten wurden verklanglicht und klingen dann so (Youtube).
Es gibt mittlerweile auch Bilder der Säulen vom JWST, das im infraroten Bereich durch die Staubwolken in die Säulen direkt auf die jungen Sterne blicken kann.
Alles, was für die Augen visualisiert werden muss, ob Infrarot, Röntgenstrahlung oder der ganze Radiobereich, kann auch akustisch aufbereitet werden. Ob ich einer Welle beispielsweise eine Farbe zuordne, oder einen Ton oder Sound, ist fast einerlei.

Podcasts und Sendungen:

Es gibt sie zu den unterschiedlichsten Themen. Podcasts sind Sendungen, die ohne Bilder auskommen müssen, weil sie häufig mobil von unterwegs angehört werden. Was zu beschreiben ist, muss also für alle so erklärt werden, dass man es auch ohne Bildinformation versteht. Das kommt blinden Menschen natürlich sehr zu pass, und ist somit inklusiv.
Welche wichtige Informationsquellen Podcasts für mich mittlerweile geworden sind, beschrieb ich in
Podcasts, ein inklusives Tor zu Bildung und Wissen.

Bücher, Bücher, Bücher

  • Ich stieß Anfang der 90er auf das Hörbuch „Kurze Geschichte der Zeit“ von Steven Hawking. Hierzu gab es auch einen Kinofilm. Interessant ist, dass ich stets gefragt wurde, ob ich die Bücher von Hawking kenne. Allerdings nicht wegen ihrer Inhalte, sondern weil auch Hawking behindert war – wenn auch ganz anders als ich. Ich machte die merkwürdige Erfahrung, dass viele Menschen stets davon ausgehen, alle Behinderten würden sich untereinander kennen – und was noch wichtiger ist: sich gegenseitig ganz lieb haben.
  • In dieser Zeit wurde die Audioausgabe der Zeitschrift „Spektrum der Wissenschaft“ durch den Deutschen Verein für Blinde und Sehbehinderte in Studium und Beruf herausgegeben, die ich sofort abonnierte und bis heute immer wieder verschlinge.
  • Ich stieß auf die Bücher und Sendungen von Joachim Ernst Behrendt, der mir erstmals zeigte, dass alles irgendwie Klang ist.
    Von Radioaufnahmen von Pulsaren, dem Sonnenwind, und vielem mehr, findet sich alles in seinen Sendungen „Nada Brahma“ und „Das Ohr ist der Weg“.
  • In der Blindenhörbücherei entdeckte ich – auf ungefähr 20 Kassetten aufgelesen – das Buch „Der Stern, von dem wir leben – Den Geheimnissen der Sonne auf der Spur“ von Rudolf Kippenhahn, dessen Vortrag ich schon erwähnt habe. Mich faszinierte an diesem Buch vor allem, dass alle darin enthaltenen grafischen Elemente zusätzlich mit einer derart ausführlichen Texterklärung versehen waren, wie ich es selten bei anderen Autoren erlebt habe. Es schien fast so, als würde er auch an blinde Menschen denken, die auf derlei Beschreibungen angewiesen sind.
  • Neben den Roboter-Romanen Isaac Assimovs fesselten mich auch seine populärwissenschaftlichen Werke, z. B. „Explodierende Sonnen“, oder „Die Rückkehr des Halleyschen Kometen“.
  • Und jetzt kommt der Oberhammer:
    1995 erhielt ich mein erstes Vorlesesystem, mit dem man ein Buch einscannen und sich anschließend per Sprachausgabe vorlesen lassen konnte. Dafür opferte ich ein ganzes Studiensemester, in welchem ich täglich viele Stunden vor diesem Gerät verbrachte und manchmal mehrmals wöchentlich Kunde der Stadtbibliothek war. In diesem halben Jahr las ich quasi nur. Es war, als stünde ich am Brunnen des Wassers meines Lebens. Tröpfelte bisher nur wenig Literatur durch unsere Hörbüchereien und noch viel weniger in Blindenschrift zu mir, so ergoss sich nun dieser unerschöpfliche Quell. Ich konnte lesen, was ich wollte. Das war eine Befreiung.

Modelle

Ich lebe genau zur richtigen Zeit am richtigen Ort, um „Inklusion am Himmel“ zu treiben. Die Möglichkeiten des 3D-Druckes, etc. eröffneten mir eine ganz neue Welt. Somit setze ich in meinen Veranstaltungen viele Modelle und taktile Materialien ein, die dann herum gehen, und von allen betastet werden dürfen.
Ein Highlight meines Lebens war in diesem Zusammenhang, dass ich mal mit einem Vortrag und danach mit einem Messestand meine Projekte bei der Jahrestagung der internationalen astronomischen Union in Wien vorstellen durfte. Ihr erinnert euch? Das sind die, die 2006 den Pluto als Planeten heraus geworfen haben…
Auf jeden Fall habe ich darüber einen schönen bebilderten Artikel gemeinsam mit einem Reporter aus Wien geschrieben.
Zum bebilderten Teil des Artikels geht es hier lang.
Dort kommen übrigens auch noch andere blinde Berufsastronom:innen zu Wort. Ja, es gibt sie. Meist wurden die im Laufe ihres Berufslebens blind, und haben einfach weiter gemacht. Man kann ja von der optischen Astronomie in die hörbare Radioastronomie wechseln. Aus den meisten anderen Berufen würde man nach einer Erblindung einfach heraus fallen. So inklusiv ist die Astronomie eben auch.

Astronomie für benachteiligte Kinder

Ganz besonders bei meinen Vorträgen an Brennpunkt-Schulen zeigt sich auch wieder, wie inklusiv Astronomie sein kann. Sie holt die Kinder ab, und soziale Benachteiligungen, Migrationshintergründe und sonstige Einschränkungen haben erst mal Pause.
In meiner Kategorie Inklusion findet ihr zahlreiche Beispiele für sehr inklusive Veranstaltungen.

Abspann

So, liebe Leser:innen, ich denke, damit lassen wir es erst mal für heute bewenden. Ich hoffe, ich konnte euch etwas näher bringen, wieso ich die Astronomie so sehr liebe. Ich hoffe, dass ihr verstanden habt, dass es bei mir so ist:
Außer den Sternenhimmel selbst betrachten zu können, kann nahezu alles, was diese Wissenschaft betrifft, von mir, also Menschen ohne Sehvermögen bewältigt werden.

Nicht jeder Zugang zur Astronomie ist für jeden geeignet, aber ich versichere euch, dass es für jeden mindestens einen Zugang gibt.

So, und jetzt wollt ihr bestimmt noch wissen, wie ihr diesen Newsletter abonnieren könnt.
Da es ein geschlossener Newsletter ist, müsst ihr euch per Mail an
Eberhard Grünzinger e.gruenzinger@gmx.de wenden. Der nimmt euch gerne auf. Und ich kann euch sagen, es ist immer ein sonntägliches Lesevergnügen vor dem schlafen gehen.

Jahresrückblick 2022

Meine lieben,

mit diesem Artikel melde ich mich das erste mal 2023 bei euch zurück.
Es ist, wie immer, mein obligatorischer Jahresrückblick.
Ich wünsche euch für dieses Jahr das, was jeder von uns am nötigsten braucht. Möge vor allem der Krieg ein Ende finden, die Energiekrise vorüber gehen und mehr Verstand in unsere Köpfe kommen, damit wir endlich mit voller Kraft den Klimawandel angehen können.
Ich danke euch für eure Treue zu mir und meinem geschwätzigen Blog. Gerne würde ich noch mehr Menschen erreichen, was manchmal gar nicht so einfach ist. Vielleicht mögt ihr mich ja unterstützen, indem ihr meinen Blog mit euren lieben teilt, das würde mich freuen. Und auch in diesem Jahr gilt: Kommentare, Kritik und natürlich auch Lob, sind herzlich willkommen…

Ich habe mich übrigens für diesen Rückblick entschlossen, nur positive Dinge aufzuschreiben. Von den anderen hatten und haben wir mehr als genug.
Jetzt also los, mit meinem Jahresrückblick.

Himmelwärts

Mein Astro-Jahr 22 startete ich, indem ich mit meiner Arbeitsplatzassistenz am 24.02.2022 die Ausstellung Himmelwärts in Stuttgart besuchte.
Ende 2021 jährte sich Keplers Geburtstag zum 450. Mal. Er kam am 27. Dezember 1571 in der damaligen freien Reichsstadt Weil der Stadt zur Welt. Anlass, mit der Ausstellung himmelwärts den weltberühmten Astronomen aus dem heutigen Baden-Württemberg in all seinen Facetten zu würdigen.
himmelwärts ist ein Ausstellungsprojekt des 5. Physikalischen Instituts in Kooperation mit der Kepler-Gesellschaft e. V. in Weil der Stadt und zahlreichen weiteren Partnern.
Dort gab es ganz viel anzufassen und auszuprobieren. Somit konnte man Keplers Lebenswerk hautnah erfahren. Natürlich gab es dort auch sehr viele Tafeln, die mir meine sehende Begleitperson vorlas. Ich ergänzte dann meist noch Geschichten, die ich wusste. Und das merkten bald dann auch andere Besucher, dass der blinde dort noch besseres auf Lager hat. Unser Grüppchen wuchs somit stetig an.
Das war ein wirklich inklusives Erlebnis. Wenn die Ausstellung mal wieder stattfindet, kann ich nur jedem raten, sie zu besuchen. Auch für blinde Menschen ist dort wirklich ganz viel zu ertasten und auszuprobieren.
Wenn ihr in einen suchdienst eurer Wahl „Himmelwärts“ eingebt, kommt ihr auf die Seiten. Die ausstellung läuft als Wanderausstellung weiter.

Fasten und Feiern mit den Sternen

Einen Monat später, am 24.03. durfte ich online einen Vortrag zum Thema „Fasten und feiern mit den Sternen“ halten. Es ging vor allem um die Berechnung des Ostertages. So langsam habe ich mich tatsächlich daran gewöhnt, und merke, dass ich nun auch bei Online-Veranstaltungen besser werde. Das viel mir lange sehr schwer, weil ich gerne mit meinem Publikum interagiere. Online kann man einfach nicht so Rampensau sein.
Grundlage zu diesem Vortrag waren die drei Artikel

  1. Warum ist Ostern manchmal so früh, und manchmal so spät
  2. Das Osterparadox
  3. Eine Ostergeschichte für Respekt und Toleranz

Netzwerk mit Sternwarte München

Die Sternwarte München führt dann und wann tatsächlich Astronomie-Veranstaltungen für blinde Menschen gemeinsam mit dem dortigen Blindenverband durch. Das fand ich höchst spannend, denn ich hatte noch nie etwas davon gehört. Merkwürdig war, dass ich auch schon für den Bayrischen Blindenverband Vorträge hielt. Da dachte ich eigentlich, man würde mir Fragen stellen, wie so eine Veranstaltung durchgeführt werden kann. Sei es darum. Ich bin nicht das Maß aller Dinge, und die Events kommen sehr gut an.

Was ich dann durch Eigene Recherche bekommen habe, ist ein wunderbarer Kontakt der Veranstalter, und einen schönen Newsletter, der wöchentlich erscheint und mir viel Freude bereitet.
Wie man als außenstehende Person an diesen Newsletter kommt weiß ich nicht, aber wer mag, darf sich gerne an mich wenden. Ich vermittle gern den Kontakt. Benutzt hierfür einfach das Kontaktformular auf dem Blog.

Was tun, wenn man als Coach plötzlich blinde Menschen im Online-Seminar hat

Ein Coach, bei dem ich mal einen Kurs zu Life-Work-Planing mitmachen durfte, und der in Zusammenarbeit mit unserem Institut jährlich ein Training für Menschen, die sich gerade bewerben veranstaltet, fragte mich an, ob ich ihn bei einem Online-Vortrag des Verbandes „Trainertreffen Deutschland“ unterstützen wollte. Es sollte eine Sensibilisierungs-Veranstaltung für Trainer und Coaches werden, was zu beachten ist, wenn man blinde Personen im Online-Workshop hat. Das war auch für mich neu, aber es war eine großartige Veranstaltung, mal ganz weg von der Astronomie.
Derlei ist in unserer Online-Welt wichtig, und ich danke Marc, dass ich hier quasi ein Botschafter sein durfte.

Auch für Marc und alle Teilnehmenden war es denke ich eine große Bereicherung. Marc meldete mir zurück, dass er sah, dass alle Teilnehmenden mit eingeschalteter Kamera ganz nah und aufmerksam bei mir waren. Das bekomme ich natürlich nicht mit. Vor allem, wenn die Mikros ausgeschaltet sind, spreche ich dann im Grunde in eine Wand. Ich höre keine Bewegungen, kein Atmen und auch sonst nichts, was ich sonst von meinen Zuhörern mit bekomme.
Außerdem entnehme ich das dem Text auf Marcs Blog. Wir haben beschlossen, dass wir uns zu dieser Sache gegenseitig verlinken.

Marc beschreibt in seinem Text sehr anschaulich, wie er lernte, mit der Situation klar zu kommen, auch Menschen mit Blindheit in seinen Online-Veranstaltungen zu haben. Der Text ist wirklich sehr lesenswert, und ich kann ihn euch wärmstens ans Herz legen.
Sein Text heißt
Von Sehbehinderten lernen

mein Astronomisches Comeback

Mein absolutes Comeback war mein Astro-Tag beim Inklusionstag auf der Landesgartenschau am 07.04.2022. in Neuenburg. Es tat so gut, mal wieder einen quirligen Kinderworkshop zu halten, mal wieder life vor Erwachsenen über „Inklusion am Himmel“ sprechen zu dürfen und mal wieder Menschen an meinem Stand zu empfangen, die viele Fragen stellten, all meine Modelle bestaunten und betasteten, und ja,mir auch das eine oder andere Buch über den Ladentisch hinweg abkauften.
Über diese Veranstaltung schrieb ich ausführlich in …
Ich kam, sah und siegte.

Mitte Mai taktiles Bild der schwarzen Löcher

Das war schon eine Sensation, als Mitte Mai das Foto der Umgebung des massereichen Schwarzen Loches in Mitten unserer Galaxis veröffentlicht wurde. Es gab zwei Jahre zuvor die erste Veröffentlichung eines solchen Fotos eines schwarzen Loches aus einer anderen Galaxie.
Auf Wunsch fertigte mir mein Kollege in unserem Labor eine tastbare Version beider Fotos an, so dass ich sie miteinander vergleichen konnte.
Es ist einfach wunderbar, dass ich an diesem Institut arbeite. Ansonsten hätte ich niemals Zugang zu derlei Möglichkeiten.

Ich machte ein Tasträtsel aus diesem Bild. Das findet ihr hier.
Wie die beiden Fotos gemacht wurden und mehr Hintergründe dazu findet ihr in den beiden Artikeln:

  1. Wie man schwarze Löchern sehen kann
  2. Trotz Löchern gute Bilder

09.06. Interview für die Hörzeitung Trierische Tonpost

Seit Jahren genieße ich die ganze Adventszeit den Klingenden Adventskalender, der das Bistum Trier für blinde Menschen heraus gibt. Die fragten mich an, ob ich mit ihnen ein Interview für ihre andere Hörzeitschrift, der Trierischen Tonpost, führen würde.
Es war zwar ein Telefoninterview, was der Klangqualität etwas abträglich war, aber ansonsten war es ein sehr gelungenes gespräch.
Wir sprachen über Astronomie, über Inklusion am Himmel, aber auch über das Spannungsfeld zwischen Wissenschaft und Religion. Ruck zuck war eine Stunde herum. Ich denke, dass das Interview spannend für viele Hörer:innen war, und dass es vielen vielleicht auch Mut und Kraft gab, wenn sie hören durften, was alles trotz Sehverlust möglich ist.
Nach ausdrücklicher Genehmigung des Verlages, darf ich dieses Interview mit euch teilen. Allerdings ist es so, dass die Datei zu groß ist., dass ich sie an einem Stück auf dem Blog veröffentlichen kann. Außerdem wurde sie mir dann von der Redaktion freundlicherweise in einigen Teilen geschickt. Das wären dann elf Links für euch, was ich etwas anstrengend und unkomfortabel für euch fände.
Aus diesem Grund stelle ich jetzt erst mal das Interview an einem Stück auf meine Dropbox. Dort könnt ihr es euch anhören, bzw. auf den Abspieler eurer Wahl herunterladen. Bitte gebt die Datei nicht weiter, und veröffentlicht sie bitte auch nicht irgendwo. Das darf nur ich hier tun.
Zum Interview geht es hier lang.

Vorträge im Urlaub

Es ist mittlerweile zur guten Tradition geworden, dass ich in meinem Sommerurlaub im Erholungszentrum für Blinde in Schwarzach in jeder Urlaubswoche einen Vortrag mit aktuellem astronomischen Bezug halte.
Diesmal ging es in der einen Woche um die Veröffentlichung der Fotos der schwarzen Löcher, und im zweiten um das sagenhafte James-Webb-Space-Teleskop.

Von diesem steht mir leider noch kein Modell zur Verfügung, das transportabel wäre, aber zu den schwarzen Löchern konnte ich immerhin taktile Ausdrucke der Fotos und einer Spiralgalaxie austeilen. Ich freue mich im Vorfeld des Urlaubs schon immer sehr auf diese Vorträge, die stets gut angenommen werden. Es kommt auch vor, dass Kinder von Hausangestellten oder sonstige Verwandte daran teilnehmen. Es gibt aussagen von Müttern, deren Kinder noch nach Jahren von diesen Vorträgen sprechen. Das macht dann besonders viel Freude.
Die Links zu den Fotos habt ihr schon.
Mehr zum James-Webb-Teleskop und weitere Hintergründe findet ihr in den beiden Artikeln:

  1. Das Unsichtbare Licht erforschen
  2. Das Kosmische Orchester

16.09. Kurzvortrag an der astronomischen Uhr in Straßburg

Das war wirklich ein sehr schöner Ausflug, den ich mit dem Evang. Blinden- und Sehbehindertendienst mitmachen durfte. Besonders beeindruckt hat mich die astronomische Uhr im straßburger Münster. Darauf hatte ich mich natürlich etwas vorbereitet, zum Glück, denn der Führer erzählte uns leider nichts darüber, was die Uhr alles astronomisch kann. Das ergänzte ich dann für unsere Gruppe direkt vor Ort, was auch andere Besucher des Münsters anzog.
Über diese Uhr schrieb ich in
Ein Uhrenerlebnis.

18.09. Inklusionslauf

Nach über zwei Jahren Pandemie-Pause durfte dieser Lauf im Rahmen des Baden-Marathon wieder stattfinden. Es war wirklich ein sehr starkes und berührendes Erlebnis, an diesem Lauf mit meiner Kollegin teilzunehmen. Diesen Lauf beschrieb ich ausführlich und ordnete ihn in einen gesamtgesellschaftlichen Kontext ein.
Zum Bericht über dieses unvergessliche und großartigen Erlebnis geht es hier lang.

09.10. SWR2 Matiné Zugang zu Musiknoten

Da bekam ich doch tatsächlich eine Anfrage des SWR, ob ich nicht an einer Sendung über Musiknoten teilnehmen möchte. Ich kann zwar ungefähr die Punktschriftnotenschrift, und habe auch schon viel mit diverser Software experimentiert, dass ich Noten für Sehende schreiben konnte. Dennoch fühlte ich mich etwas unsicher, da ich normalerweise mit meinem absoluten musikalischen Gehör ohne Noten auskomme. Absagen wollte ich der Dame aber auch nicht. Also ließ ich mich auf dieses spannende Projekt ein. Dafür, dass wir über eine Stunde lang miteinander über das Thema sprachen, ist mein Beitrag in der Sendung vielleicht etwas kurz geraten, aber die Sendung an sich ist absolut hörenswert, weil ganz viele andere Musiker zur Sprache kommen. Sie erzählen, wie sie mit Noten umgehen. Es lohnt sich also, mal rein zu hören.
Ich hoffe, die Sendung ist noch in der Mediathek, und ihr findet den Knopf zum Abspielen…
Link zur Sendung

25.11 – 27.11. Freizeit für junge Erwachsene zum Thema Licht

Was liegt näher, als gerade am Wochenende des ersten Advents eine Freizeit zum Thema Licht durchzuführen. Mancher mag vielleicht denken, dass Licht für blinde Menschen nicht interessant wäre, aber mit nichten. Ich war selbst erstaunt, aus welch ungeheuer vielen Aspekten man sich dem Licht nähern kann, als ich dazu recherchierte.

Und so starteten wir also am Freitag Abend mit einer ausführlichen Vorstellungsrunde, einer kleinen Betrachtung und einigen Liedern, die ich mit der Gitarre begleitete. Danach ließen wir den Abend in gewohnter Manier bei guten Gesprächen und Getränken ausklingen.

Am Samstag ging es dann nach dem Frühstück und einer kleinen Andacht zur Tageslosung voll ins Thema. Den ersten Blog leitete ich. Er befasste sich damit, was das Licht physikalisch ist, welche Seltsamkeiten es zu bieten hat, und wie man sich seinen Eigenschaften im Laufe der Wissenschaftsgeschichte von der Antike bis in die Heutzeit genähert hat.
Darüber schrieb ich im Rahmen der Reise zu den schwarzen Löchern in
Station sechs.
Ein weiterer Block befasste sich dann mit dem Licht aus theologischer Sicht. Wir diskutierten über viele Bibelstellen, in welchen das Licht eine Rolle spielt. Diese jetzt hier aufzuzählen, würde den Rahmen des Artikels sprengen. Das muss vermutlich mal ein eigener Artikel werden. Dass unsere Bibel voller Sterne ist, zeigte ich euch ja im Die Bibel, ein Buch voller Sterne.

Schließlich führte ein Teilnehmer nach Mittagessen und Mittagspause eine wunderbare Meditation mit uns durch. Nach einer Gruppenarbeit, wo wir uns über Highlights, Lichterlebnisse und auch darüber austauschten, wo manchen vielleicht noch das orientierende Licht im Leben fehlt, schlossen wir dann diesen Haupttag der Freizeit mit einigen Geschichten ab. Außerdem übten wir noch die Lieder,die am Sonntag im Gottesdienst gesungen werden sollten, denn viele von uns müssen auswendig singen, weil Lesen nicht möglich ist.

Nach diesem großartigen Gottesdienst und einem vorzüglichen Mittagessen, ging es dann wieder nach hause.
Einen ausführlichen Freizeitbericht wird es noch geben, aber der ist noch nicht fertig. Ich werde ihn dann verlinken und darauf hinweisen.
Auf jeden Fall war die Freizeit in unserem bewährten Tagungshaus in Rastatt wieder ein voller Erfolg. Ich bin gespannt, welches Thema wir in 2023 haben werden. Es gibt schon Ideen.

29.11. OVZ-Vortrag „Mysterium des Sterns von Betlehem“

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. Außerdem hatten die einen virtuellen Weihnachtsmarkt laufen, auf welchem sehr schöne und weihnachtliche Veranstaltungen und ein Hör-Weihnachtskalender liefen.
So hatte ich am 29.11.2022 die Ehre, dort auf dem virtuellen Weihnachtsmarkt einen Vortrag zum Stern von Betlehem anzubieten.
Und darum ging es:
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 näherten wir uns diesen Geschichten aus astronomischer Sicht.

Im zweiten Teil beschäftigten wir uns mit der Frage, wie man einen Stern als Navi benutzen und ob man damit wirklich einen Stall finden kann.
Diese Sendung war wirklich eine Weihnachtsveranstaltung der besonderen Art.
Grundlagen dieses Vortrages waren die beiden Artikel:

  1. Was war der Stern von Betlehem
  2. Taugt ein Stern als Navi

Ankündigung, Erster Vortrag 2023

Und im neuen Jahr geht es direkt weiter.
Gleich zu Jahresbeginn, am Freitag, 13.01.2013 starten wir auf unserer Lesebühne mit meinem Vortrag
„Freitag, 13, und andere Kalenderspielchen“.
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 entweder 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.

So, meine lieben,
jetzt genug Bauch gepinselt.
Beginnt das Jahr gut und gehabt euch wohl.

Bladventskalender22, 17.12. Frauen im Weltall

Meine lieben,
Ihr wisst ja, dass es mir sehr am Herzen liegt, dass Frauen in Naturwissenschaften stets noch mehr repräsentiert und vertreten werden. Mit dieser Männerdomäne in Naturwissenschaften und Technik muss endlich Schluss sein.
Schon einige starke Frauen, die genau so einem MINT-Weg nahmen, habe ich auf diesem Blog vorgestellt. Es sollten mehr sein. Daran arbeite ich noch. Und wenn sich jetzt jemand fragen sollte, was das folgende Thema mit Weihnacht zu tun hat, dem- oder derjenigen rufe ich freudig zu, dass Maria eine Frau war, und was für eine…
Nun zum freudigen Frauenthema von heute:

Es tut sich was

Vor wenigen Tagen stellte die ESA ihr neues Astronaut:innen-Chor vor. Aus über 22000 Bewerber:innen wurden fünf Berufs- und fünf Reserve-Astronaut:innen ganz Europas ausgewählt. Was mich sehr daran freut ist, dass fast die Hälfte der neuen Astronaut:innen nun endlich Frauen sind. Und ja, es ist sogar einer mit körperlicher Einschränkung dabei.

Im Gegensatz

Bei der letzten Auswahl vor 13 Jahren war lediglich eine einzige Frau dabei, nämlich
Samantha Cristoforetti aus Mailand, Italien.
Im Podcast @Raumzeit von Tim Pritlove berichtet sie in Folge 11 über ihre Ausbildung zur Astronautin. In Folge 64 erzählt sie über ihren Aufenthalt auf der ISS.
Da hat bei der aktuellen Auswahl doch ein Umdenkprozess bei der ESA stattgefunden.

Etwas Historie

Hier ein kurzer Abriss zu Frauen im Weltall.
Die erste Frau im All war keine „weiße“ Amerikanerin, sondern Frau Walentina Tereschkowa, die 1962 im Rahmen des soviettischen Weltraumprogramms in eine Umlaufbahn um die Erde geschickt wurde. Bis heute ist sie übrigens die einzige Frau, die ohne männliche Begleitung flog.

Die zweite Frau im All war ebenfalls eine Kosmonautin, Swetlana Sawizkaja.

1983 startete die erste Amerikanerin ins all.
Sally Ride war die erste US-Amerikanerin im Weltraum und nach den Kosmonautinnen Walentina Tereschkowa und Swetlana Sawizkaja die dritte Frau, die einen Raumflug absolvierte.

Bei der letzten Auswahl von Astronaut*innen der NASA 2017 wurden immerhin schon fünf Frauen von zwölf Bewerber*innen ausgewählt. Das waren:

  1. Zena Cardman, U.S. Marine Corps Maj
  2. Jasmin Moghbeli, U.S. Navy Lt
  3. Kayla Barron
  4. Loral O’Hara
  5. Jessica Watkins

Hoffnung

Wie gut Frauen in den anderen Weltraum-Nationen im All repräsentiert sind, weiß ich nicht, aber man kann schon sehen, dass es ein langer Prozess war, bis erkannt wurde, dass das All nicht nur uns Männern gehört.
Und nun ist hier Europa auch angekommen.
Vieles hat die Raumfahrt voran getrieben. Und wenn sie sich nun auch an Gleichberechtigung und Inklusion beteiligt, kann das durchaus ein Umdenken in der Welt unterstützen, was diese Missstände betrifft.
Zu einem schönen Artikel, der die neuen Astronaut:innen vorstellt, geht es hier lang.

Bladventskalender22, 14.12. Zum Stern von Betlehem

Meine lieben,
im letzten Jahr befassten wir uns mit der Frage, ob der Stern von Betlehem eventuell ein Komet war, weil er oft so gezeichnet wird.
Das ist aber durchaus nicht der einzige Vorschlag, was er gewesen sein könnte.
Hier eine weitere Idee und die Geschichte dazu:

Die Huldigung der Sterndeuter: Matthäus 2, 1–12

  1. Als Jesus zur Zeit des Königs Herodes in Betlehem in Judäa geboren worden war, kamen Sterndeuter aus dem Osten nach Jerusalem
  2. und fragten: Wo ist der neugeborene König der Juden? Wir haben seinen Stern aufgehen sehen und sind gekommen, um ihm zu huldigen.
  3. Als König Herodes das hörte, erschrak er und mit ihm ganz Jerusalem.
  4. Er ließ alle Hohenpriester und Schriftgelehrten des Volkes zusammenkommen und erkundigte sich bei ihnen, wo der Messias geboren werden solle.
  5. Sie antworteten ihm: In Betlehem in Judäa; denn so steht es bei dem Propheten:
  6. Du, Betlehem im Gebiet von Juda, bist keineswegs die unbedeutendste unter den führenden Städten von Juda; denn aus dir wird ein Fürst hervorgehen, der Hirt meines Volkes Israel.
    Micha 5, 1.3; 2. Samuel 5, 2
  7. Danach rief Herodes die Sterndeuter heimlich zu sich und ließ sich von ihnen genau sagen, wann der Stern erschienen war.
  8. Dann schickte er sie nach Betlehem und sagte: Geht und forscht sorgfältig nach, wo das Kind ist; und wenn ihr es gefunden habt, berichtet mir, damit auch ich hingehe und ihm huldige.
  9. Nach diesen Worten des Königs machten sie sich auf den Weg. Und der Stern, den sie hatten aufgehen sehen, zog vor ihnen her bis zu dem Ort, wo das Kind war; dort blieb er stehen.
  10. Als sie den Stern sahen, wurden sie von sehr großer Freude erfüllt.
  11. Sie gingen in das Haus und sahen das Kind und Maria, seine Mutter; da fielen sie nieder und huldigten ihm. Dann holten sie ihre Schätze hervor und brachten ihm Gold, Weihrauch und Myrrhe als Gaben dar.
  12. Weil ihnen aber im Traum geboten wurde, nicht zu Herodes zurückzukehren, zogen sie auf einem anderen Weg heim in ihr Land.

Idee Konjunktions-Theorien

Seit dem Sassanidenreich im 3. Jahrhundert sahen Astrologen in einer großen Konjunktion (Begegnung) der Planeten Jupiter und Saturn Vorzeichen wichtiger historischer Ereignisse, etwa eines neuen Zeitalters, einer neuen Dynastie, der Geburt eines Propheten oder eines gerechten Königs. Jüdische Gelehrte wie Māschā’allāh ibn Atharī, Abraham Ibn Esra und Levi ben Gershon folgten dieser Grundannahme. Manche ihrer Vorhersagen wurden im jüdischen Messianismus auf die Geburt des Messias bezogen.
Der Astronom und Astronomiehistoriker Konradin Ferrari d’Occhieppo wies seit 1964 in mehreren Publikationen auf die bereits von Kepler bemerkte und sehr seltene dreifache Jupiter-Saturn-Konjunktion im Zeichen der Fische hin. Diese schien gut in den ungefähren Zeitraum der Geburt Jesu zu passen. Laut d’Occhieppo musste ein babylonischer Astronom eine solche Konjunktion als Hinweis auf ein Ereignis in Israel (Judäa) verstehen, weil Jupiter der Stern des babylonischen Gottes Marduk gewesen sei, während Saturn als Planet des jüdischen Volkes gegolten habe. Der westliche Teil des Fischezeichens habe unter anderem für Palästina gestanden. Daraus hätten babylonische Astronomen folgern können: Königstern (Jupiter) + Israelschützer (Saturn) = „Im Westen (Sternbild der Fische) ist ein mächtiger König geboren worden.“
Als Einwände werden genannt:

  • Ein dreimaliges Zusammentreffen von Jupiter und Saturn komme selten vor und führe nie zur Verschmelzung beider Lichtpunkte, so dass es sich nicht zwingend auf den einen, in Mt genannten Stern beziehen lasse.
  • Matthäus gebrauche das griechische Wort für „Stern“ und nicht das für „Planet“ oder „Planetenkonstellation“. Man habe damals sehr wohl zwischen Fixsternen und Planeten unterscheiden können. Dieser Einwand setzt voraus, dass der Evangelienautor diese Unterscheidung kannte.
  • Zweifelhaft sei vor allem, ob Saturn für babylonische Astronomen der kosmische Repräsentant des Volkes Israel war. Saturn (akkadisch kewan) wurde nach babylonischer Deutung mit dem Land Syrien verbunden, nach griechischer Deutung mit dem Gott Kronos, der in manchen antiken Zauberbüchern mit dem jüdischen Gott JHWH gleichgesetzt wurde – möglicherweise wegen des jüdischen Sabbat, der mit dem „dies Saturni“ (Saturnstag, englisch Saturday) zusammenfiel. Eine Siebentagewoche mit Planetennamen als Tagesnamen war bei den Babyloniern gebräuchlich. Trotzdem erscheint die Übertragung vom Planeten Saturn auf das Judentum zweifelhaft, da dessen Verehrung im Tanach geradezu als ein Zeichen des Abfalls vom Judentum erscheint
  • Heute sind mindestens vier Keilschrifttafeln bekannt, auf denen die Babylonier die Ephemeriden (Umlaufbahnen) von Planeten wie Saturn und Jupiter im Jahr 7 v. Chr. vorausberechnet haben. Dort spielte deren große Konjunktion keinerlei Rolle. Ob die Babylonier ihr überhaupt Bedeutung beimaßen, ist daher ebenfalls zweifelhaft.

Bis heute hat die Konjunktions-Idee nichts an Faszination eingebüßt. Um die Weihnachtszeit bieten Planetarien immer wieder Reisen in die Vergangenheit zur Geburt Jesu an.
Es gibt noch weitere Konjunktions-Ideen, bei denen Mond und Venus noch eine Rolle spielen, aber die erspare ich uns an dieser Stelle.
Tja, leider sind wir auch mit dieser Idee etwas im unklaren. Macht nichts, denn das Weihnachtsfest bedeutet ja, dass wir dem Stern im Herzen folgen.

Bladventskalender22, 10.12. Etwas zu den langen Winternächten

Meine lieben,
Lasst uns hier die langen dunklen Winternächte mit etwas Astronomie und Sternenschein versüßen.
Heute möchte ich mich hier etwas über die Frage auslassen, weshalb es überhaupt dunkel in der Nacht wird.
Natürlich,. Klar. Dunkel wird es dann, wenn wir uns von der Sonne abwenden, so dass es auf der anderen Seite der Erde Tag werden kann.

Das reicht aber als Erklärung nicht. So viele Sterne stehen am Himmel.
All diese Sterne senden uns ihr Licht.
Wie man in einem Wald stehend nach allen Seiten hin auf mehr oder weniger weit entfernte Bäume blickt, sollte unser Blick in einem einigermaßen homogen mit Sternen und Galaxien angefüllten Universum stets auf Sterne fallen, die ihr Licht zu uns senden.
Natürlich sind sie ungleich viel weiter von uns entfernter als unsere Sonne, deren gleißend helles Licht wir empfangen. Dennoch. Frei nach dem Motto, dass Kleinfieh auch Mist macht, sollten sich diese kleinen, aber sehr zahlreichen Lichtpünktchen zu einem hellen Strahlen addieren, welches der Pracht unserer Sonne in nichts nachsteht.
Somit sollte es Nachts auch hell sein, zumindest längst nicht so dunkel, wie wir das alle Nacht wahrnehmen.

Auf dieses Paradox, dass es nachts eben dunkel ist, stieß 1826 der Arzt und Astronom Heinrich Willhelm Olbers  und wies darauf hin. Seitdem wird dieses Problem als Olbersches Paradoxon bezeichnet.

Viele Lösungsansätze wurden diskutiert, um die nächtliche Dunkelheit zu erklären.
Naheliegend wäre beispielsweise, dass undurchsichtige Staub- und Gaswolken uns die Sicht auf die Sterne verwehren. Dieser Ansatz muss jedoch leider verworfen werden, da diese Wolken die Strahlung der Sterne absorbieren würden. Das führte dazu, dass die Wolken sich aufheizen und mit der Zeit sich selbst zu sichtbaren Strahlern entwickelten.

Die Auflösung liefert unser heutiges Wissen über die Entwicklung unseres Universums.
Immer besser werdende Teleskope erlauben einen immer tieferen Blick in das Innere unseres Universums.
Aufgrund der räumlichen Verteilung von Galaxien, sowie ihrer im Spektrum u .a. von Milton Humason nachgewiesenen Rotverschiebung, postulierte der belgische Priester Georges Lemaître im Juni 1927 die Expansion des Weltalls im Einklang mit Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie. Hubble veröffentlichte zwei Jahre später, 1929, mit zusätzlichen Daten denselben linearen Zusammenhang zwischen der Rotverschiebung und der Verteilung extragalaktischer Nebel, zog jedoch nicht die physikalische Schlussfolgerung einer Expansion des Weltalls und vermutete ein bisher unentdecktes Naturprinzip hinter der Rotverschiebung. Dennoch wird in der öffentlichen Wahrnehmung diese Entdeckung Lemaîtres häufig Hubble zugeschrieben.
Wie auch immer. Das Universum dehnt sich aus, und wie wir seit Mitte der 90er Jahre des letzten Jahrhunderts wissen, sogar beschleunigt.
Für diese Entdeckung gab es vor einigen Jahren sogar einen Nobellpreis.

Zur Erinnerung:
Ich erklärte in anderem Zusammenhang schon, was die Rotlichtverschiebung ist. Aus dem Alltag kennen wir den dafür verantwortlichen Effekt, den Doplereffekt von vorbeifahrenden Krankenwagen her, die sich bei Annäherung höher anhören und deren Sirenen bei der Vorbeifahrt dann wieder tiefer zu klingen scheinen.
Entfernt sich ein leuchtendes kosmisches Objekt, z. B. ein Stern oder eine Galaxie von uns, dann sehen wir sein Licht leicht in das langwelligere rote Licht verschoben. Bei Annäherung ist sein Licht etwas ins Blau-Spektrum verschoben.

Nun aber zurück zu Olbers und seinem Problem.
Das Weltalter, multipliziert mit der Lichtgeschwindigkeit, definiert die Grenze des für uns beobachtbaren Raumes. Objekte, die jenseits dieser Grenze liegen, können wir noch nicht wahrnehmen, da ihr Licht unterwegs zu uns ist, uns aber noch nicht erreicht hat.
Durch die Expansion des Weltalls wird die Energie dadurch verringert, dass die Rotlichtverschiebung die Wellen dehnt.
Somit erreicht uns je weniger Strahlungsenergie, desto weiter die beobachtete Region von uns entfernt ist.
Das prominenteste Beispiel ist die kossmische Hintergrundstrahlung. Kurz nach der Entstehung des Universums aus dem Urknall heraus, erfüllte diese Strahlung gleißend hell das gesamte damals noch sehr kleine Universum.
Heutzutage ist das Universum derart ausgedehnt, so dass diese Strahlung dermaßen in die Länge gezogen ist, dass lediglich eine Strahlung übrig blieb, die unser Universum ungefähr um drei Grad Kelvin erwärmt.
„Früher einmal“, vor 14 Miliarden Jahren, war diese Strahlung dem Auge sichtbar, hätte es eines gegeben, das sie hätte schauen können.
Derzeit ist die Strahlung vom Dopler-Effekt in die Länge von Mikrowellen gedehnt.

Wer sich nun nachts fragt, weshalb es dunkel wird, darf somit messerscharf kombinieren, dass sich das Universum ausdehnt.