Meine lieben,
erinnert ihr euch noch? Vor sechs Jahren hatte ganz Deutschland bundesweit am 31. Oktober, am Reformationstag also, frei. Der Grund dafür war, dass sich die Reformation zum 500sten male jährte.
Damals schrieb ich einige Worte auf dem Vorläufer dieses Blogs zu Bruder Martin Luther und seinem Weltbild. Lasst uns einiges davon zum heutigen Reformationstag nochmal aufwärmen und nachhaltig für die Ewigkeit rezyklen.
Tischgepolter
Beginnen wir mit einem Zitat:
Dieser Narr will die ganze Kunst Astronomiae umkehren
soll Luther bei Tische gepoltert haben, Und begründete seinen Ausbruch mit:
aber Josua hieß die Sonne stillzustehen und nicht das Erdreich.
Damit ist die Bibelstelle, Josua 10, Vers 12, gemeint, nach der die Sonne und der Mond stillstanden, bis das heilige Volk Rache an seinen Feinden genommen hatte.
Diese Vorstellung lässt astronomisch tief blicken:
Die Sonne kann nur bei einem geozentrischen Weltbild stehen bleiben, bei einem Weltbild also, dessen Zentrum und Mittelpunkt nicht die Sonne, sondern die Erde darstellt.
Was genaues weiß man nicht
Mit „Narr“ war in dem Fall zweifellos Kopernikus gemeint, der fast zeitglich zu Luther lebte, und die Abkehr vom erdzentrierten- zum sonnenzentrierten Weltbild einleitete.
Martin Luther war ein Aufklärer und Reformator. Es ist aber sehr fraglich, ob er überhaupt etwas von Kopernikus gewusst hat. Beide lebten ja relativ zeitgleich und Kopernikus veröffentlichte sein Buch erst kurz vor seinem Tode.
Hier kurz die wichtigsten Daten:
Martin Luther, 10. November 1483 in Eisleben, Grafschaft Mansfeld; † 18. Februar 1546 ebenda.
Nikolaus Kopernikus, 19. Februar 1473 in Thorn; † 24. Mai 1543 in Frauenburg
Veröffentlichung von Kopernikus Buches De revolutionibus orbium coelestium. Nürnberg 1543.
Somit dürfte bis da hin die kopernikanische Lehre von der Sonne als Mittelpunkt der Welt nur Insidern bekannt gewesen sein.
Besagte Tischrede ist von 1539, wurde aber erst Jahrzehnte später gedruckt, und zwar von jemandem, der nicht selbst dabei gewesen ist. Im Tagebuch des damaligen Luther-Vertrauten Anton Lauterbach findet sich auch kein Hinweis auf eine derartige Äußerung.
Ein gewisser Physiker und Wissenschaftshistoriker, Andreas Kleinert, der Universität Halle, bezeichnet diese Tischrede als „Geschichtslüge“. Kleinert weist nach, dass Luther erst im 19. Jahrhundert von zwei katholischen Historikern zum Anti-Copernicaner gemacht worden ist, während des Kulturkampfes zwischen Kaiserreich und katholischer Kirche.
Ob diese Aussage so stimmt, muss man auch vorsichtig betrachten. Sie könnte sozialistisch gefärbt sein.
Tatsache ist, dass sich nichts in Luthers Lebenswerk finden lässt, das belegen würde, dass Bruder Martin sich überhaupt mit Astronomie befasst hätte.
Die Bedeutung des gestirnten Himmels
Der Himmel, sowohl der Göttliche, als auch der astronomische, galten zu jener Zeit als so unveränderlich und perfekt, dass man sich im Mittelalter hierzulande kaum damit beschäftigte.
Und allgemein kann man zur damaligen Bedeutung und Rolle des gestirnten Himmels auch noch festhalten, dass Die Sonne und alle Sterne, Konstellationen und Himmelskörper zwar in der Antike als Götterwesen galten, die in mythologischen Geschichten beschrieben wurden.
Das Weltbild der Bibel setzt die neue Auffassung dagegen, dass es sich um „Lampen am Himmel handelt“, eben Himmelskörper, und es jedenfalls nur einen Gott gibt. Ähnliches haben sonst nur die „Wissenschaftler“ der Chaldäer geschafft, deren Wissen auch in der Himmelsscheibe von Nebra Niederschlag gefunden hat. Die Himmelsscheibe von Nebra ist das erste Bild des Sternenhimmels, das einen Text braucht, um verstanden zu werden.
Da es aber damals in der Bronzezeit noch keine Schriftsprache gab, ist dieses Wissen wieder untergegangen. Aber überall sonst, und zu allen Zeiten haben abergläubische Erklärungen von Himmelsphänomenen immer wieder fröhlich Renaissance gefeiert. Und wenn ich mir so ansehe, was teilweise heute noch oder wieder geglaubt wird, scheint es mir manchmal, dass sich das bis heute nicht geändert hat…
Trotz Reform rückwärts gewandt
Ob Tischgepolter, oder nicht.
Zumindest taten sich später die Protestanten mit der Umstellung von Julianischen auf den Gregorianischen Kalender schwer. In reformierten und protestantischen Gegenden fand die Anpassung des Kalenders später statt. Diese Regionen waren nicht „papstgläubig“ und lehnten daher damals diese päpstliche Reform ab. Für das Jahr 1700 war aufgrund der verschiedenen Schaltjahrregelungen ein weiterer Tag Differenz zu befürchten. Daraufhin einigten sich 1699 die protestantischen deutschen Territorien auf dem Reichstag in Regensburg und führten einen Verbesserten Kalender ein, der nur unwesentlich vom katholischen abwich.
Und die Moral von der Geschichte
Ob kirchliche und oder weltliche Reform. Am Ende ging es dann doch nicht ohne moderne Astronomie und Mathematik.
ganz in Ruhe lassen mich die Planetarien noch nicht. Ich habe ja mit euch noch nicht geteilt, was ich damit erleben durfte. Außerdem ist eine Sorte von Planetarien noch gar nicht zur Sprache gekommen, die für Wissenschaftskommunikation und Bildung eine ganz erhebliche und wichtige Rolle einnehmen.
Wer den Artikel zu 100 Jahre Planetarien noch nicht gelesen hat, sollte dies vielleicht noch tun, denn es kann sein, dass hier Beegriffe vorkommen, die ich in besagtem Artikel schon erklärt habe. Ich möchte mich hier nicht wiederholen.
Fangen wir also an.
Mein erster Kontakt
Mein erstes Erlebnis mit Planetarien war ein Besuch 1987 des Planetariums Stuttgart. Ich weiß gar nicht mehr, welche Show dort gegeben wurde, weil ich nur damit beschäftigt war, die hellsten Sterne zu erspähen. Ich konnte tatsächlich manchmal welche sehen, wenn sie durch mein Blickfeld zogen. Damals reichte mein Sehrest dafür noch aus. Das war ein großartiges Erlebnis, denn am wirklichen Himmel konnte ich ohne Hilfsmittel nicht mal den Vollmond sehen. Den sah ich zum ersten mal, als wir in der Schule die Kamera eines Bildschirm-Lesegerätes darauf richteten. Ganz erstaunlich, wie schnell der über den Bildschirm raste und dann weg war, weil wir keine Nachführung hatten.
Wer mein Buch gelesen hat, weiß, dass ich später nochmal mit einem Teleskop die Gelegenheit dazu hatte.
Planetarium in Wernigerode
Als ich dort Mitte der 90er Jahre einmal in einem Haus für Menschen mit Blindheit Urlaub machte, ergab sich die Gelegenheit ein ganz kleines altes Planetarium zu besuchen. Ich glaube, es gehörte zu einer Schule. Das war ein krasser Gegensatz zu Stuttgart. Dort war schon alles modern Neben dem Sternenprojektor und den mechanischen Planeten kamen hier schon Diaprojektoren zum Einsatz. Nicht so in Wernigerode. Das war ein absolut mechanischer Sternenprojektor mit umlaufenden Planeten. Angetrieben wurde es von Hand. Der Vorführer kurbelte es, um verschiedene Sternkonstellationen einzustellen. Man konnte die Zahnräder und alles deutlich hören. Es gab auch keine Musik und keine Sprecher über Lautsprecher. Er sprach selbst. Ein Mikrofon war nicht notwendig, weil die Kuppel sehr klein war. Ich glaube, wir waren nicht mehr als 15 Personen darin. Mich hat hier das Geräusch des Räderwerkes wirklich beeindruckt. Je nach dem, welches Geburtsdatum er einstellte, musste er wirklich sehr lange die Kurbel drehen. Leider durfte ich das Getriebe und den Projektor nicht berühren, aber unvergesslich ist das Urlaubserlebnis dennoch.
Orgelfabrik Durlach
Und nun kommen wir zu der Sorte von Planetarien, die ich oben ankündigte.
Im Zusammenhang der Veröffentlichung meines Buches wurde Matthias auf mich aufmerksam, der hier auf dem Blog zum Thema Orreriys zu Gast war. Er erzählte mir von Gernot Meiser und seinem mobilen Planetarium. Bis dato wusste ich gar nicht, dass es mobile Planetarien überhaupt gibt. Dieses sollte nun in der großen Orgelfabrik Durlach gastieren.
Ich wurde also eingeladen, dort meine „Inklusion am Himmel“ zu präsentieren. Das war eine große Herausforderung, denn bei diesem Vortrag sollten passende Dinge an diesen künstlichen Leinwandhimmel präsentiert werden, und meine Weltraumsounds sollten über die 3D-Soundanlage abgespielt werden. Normalerweise sind einige Folien an der Wand das höchste der Gefühle, das ich anbiete. Meistens zeige ich keine, weil es bei meiner Mission ja genau darum geht, einfach mal nichts zu sehen…
Vor allem in der Vorbereitung unterschied sich der Vortrag wesentlich von den meisten anderen. Ich musste ihn, wie ein Drehbuch verfassen, damit den Technikern des Planetariums klar war, wann welche Objekte an den Leinwandhimmel geworfen werden sollen. Es wurden sogar Schlüsselwörter vereinbart, damit das Script um einen Schritt weiter fuhr.
Außerdem wurden einige Weltraumsounds direkt in das Steuerscript des Vortrags eingebaut und surround abgespielt. So liefen die Planeten akustisch um die ganze Kuppel. Dieser 3D-Sound hat mich sehr beeindruckt.
Nun war ich sehr gespannt, wie so ein Planetarium überhaupt aussieht. Trotz, dass es mobil war, passten ja immerhin 80 Personen unter die Kuppel. Das braucht dann schon eine riesige Halle, um es unterzubringen.
Das Planetarium fühlte sich für mich tatsächlich, wie ein Zelt an. Es hatte schon ein stützendes Gerüst aus Stangen. Richtig rund wurde die Kuppel aber durch ein Gebläse, dass einen leichten Überdruck im Inneren erzeugte. die Kuppel bestand aus zwei Lagen, zwischen welchen ein Vakuum herrschte, damit nichts Falten wirft.
Das Gebläse hörte man kaum, und der Überdruck erzeugte keinen Druck in den Ohren, wie man das z. B. im Flugzeug erlebt. Vom Wind des Gebläses merkte man auch nichts. Nur die Türe in die Kuppel mit Reißverschlüssen war recht klein, damit nicht die ganze Luft gleich wieder entweicht, wenn sie geöffnet wurde. Dieses Planetarium hatte keinen klassischen Sternenprojektor und auch keine mechanisch umlaufenden Planeten. Hier kommen sehr moderne Beamer zum Einsatz, die von Computern angesteuert werden. Ein Bild ohne Verzerrung in eine Kuppel zu projizieren ist eine große technische Herausforderung, und pixellig sollte das Bild für die Insassen ja auch nicht werden. Digital sind diese Probleme aber gut lösbar. Ich glaube, es waren drei Beamer im Einsatz.
So saß und redete ich unter einem Zelt der besonderen Art. Es war großartig und mein Vortrag wurde damals sehr gelobt.
Im Theater in Saarlouis durfte ich den Vortrag im selben Planetarium einige Jahre später nochmals halten. Bei dieser Gelegenheit lernte ich dann auch das Weltraumatelier und die Sternwarte St. Wendel kennen. Die stellten auch barrierefreie Angebote vor. Das war eine schöne Gelegenheit, sich zu vernetzen. Vielleicht ergibt sich ja mal wieder die Gelegenheit, für solch ein mobiles Planetarium etwas anzubieten. Nun ja, so ganz mobil ist das Planetarium von Gernot dann doch nicht. Er benötigt dafür sicherlich einen Sprinter o. ä., um es zu transportieren. Die Kuppel war schließlich so hoch, dass man darunter bestuhlen konnte. Aber, meine lieben, es geht noch mobiler.
Das Planetarium auf dem Rad
Eine der prominentesten Planetariumsdirektorinnen ist zumindest für mich, Ruth Grützbauch aus Österreich. Ihr Planetarium hat sie nach einer Anleitung aus dem Internet selbst gebaut. Es ist so mobil, dass es in Taschen verpackt sogar auf ein gewöhnliches Lastenrad passt. Damit fährt sie an Schulen und andere Einrichtungen, wo sie dann bis zu dreißig Kinder unter ihrem Sternenzelt versammelt, um sie für den Weltraum zu begeistern.
Die Kinder sitzen entweder auf Kissen oder liegen darunter.
Aber auch viele Erwachsene konnte Frau Grützbauch damit schon erreichen.
Ihr Planetarium passt in quasi jede Turnhalle. Es hat nur wenige Meter Durchmesser und in seinem inneren kann man nicht aufrecht stehen
Auch diese Sternenblase wird von einem Gebläse aufgeblasen und rund gehalten. Ob es Zeltstangen zur Stabilisierung benötigt, weiß ich jetzt nicht genau. Als Projektor kommt auch hier kein sperriger Sternenprojektor, sondern ein moderner Beamer zum Einsatz. Gesteuert wird das ganze von einem Laptop aus, auf dem die kostenlose Software Stellarium läuft, die jeder sich frei herunterladen kann. Ein Soundsystem benötigt Frau Grützbauch vermutlich nicht, denn sie hat eine schöne laute Stimme.
Davon kann sich jeder überzeugen, der ihr Buch „Per Lastenrad durch die Galaxis“ als hörbuch hört, denn sie hat es mit schönem feinem österreichischen Akzent selbst ganz großartig aufgelesen.
In ihrem Buch beschreibt sie u. A. das Planetarium und seine Geschichte sehr genau und anschaulich.
Außerdem ist sie im Podcast „Das Universum“ mit Florian Freistetter und im Podcast WrinT von Holger Klein regelmäßig zu hören.
Und sie ist nicht die einzige, die so ein mobiles Planetarium betreibt. Da es Anleitungen für den Selbstbau im Netz gibt, steht diese Möglichkeit vielen offen.
Das Weltall für die Hosentasche
Es geht noch kleiner und mobiler:
Viele kennen sie, die zahlreichen Apps, womit ein Smartphone praktisch zum Taschenplanetarium wird. Nützt so etwas aber auch blinden Menschen, wo die Dinger doch absolut grafisch sind?
als Martin, der Entwickler von Universe2Go mich auf einem Vortrag, den ich in Hannover hielt fragte, ob ich es mir vorstellen könnte, dass wir so eine Art Audioguide für blinde Menschen entwickeln, sagte ich ihm ungefähr, dass ich es nicht glaube und mir nicht vorstellen kann. Aus diesen Grunde sollten wir es probieren.
Und jetzt ist es so, dass es funktioniert. Hier ein kurzes Beispiel:
Es gab im Mai 2016 einen Merkurtransit. Den habe ich akustisch mit Universe2Go beobachten können.
Es handelt sich dabei um eine Brille, in welche man sein Smartphone einlegt.
Diese Brille arbeitet mit Augmented Reality. Für Sehende Himmelsbeobachter werden passend zur Blickrichtung Zusatzinformationen und Sternkonstellationen eingespielt, so dass man sich am Himmel besser zurecht finden kann. Sie zeigt die Sterne auch, wenn sie nicht sichtbar sind.
Für Blinde werden die Himmelsobjekte akustisch angesagt. Es gibt sogar einen Suchmodus, der einen per Richtungsangaben zum gewünschten Objekt führt, wenn es sich über dem Horizont befindet.
Und so habe ich beobachtet:
Zunächst suchte ich im Planeten-Suchmodus die Sonne. Die hätte ich auch so gefunden, aber ich wollte es vollständig mit U2G machen.
Das funktionierte prima, denn sie ist so groß und auch so nah.
Im nächsten Schritt drehte ich mich wieder aus der Sonne und stellte die Suche auf den Merkur ein.
Und siehe da. Als ich ihn fand, knallte mir die Sonne voll ins Gesicht.
Natürlich wusste ich das, dass dem so sein würde, aber es mit einem Instrument nach zu empfinden und zu erleben, ist etwas anderes, als es einfach nur zu wissen.
Ich wiederholte den Versuch zu Beginn, gegen 14:00 Uhr, zur Mitte, gegen etwa 17:30 und zum Ende gegen 20:15 Uhr.
Mein Ziel war, die Wanderung des Merkur über die Sonnenscheibe zu erleben.
Ich bilde mir ein, den Unterschied von einem zum anderen Rand, erlebt zu haben, bin mir aber wirklich nicht sicher.
Die Erde hat sich ja auch beträchtlich in der zwischenzeit gedreht, Das habe ich natürlich in Richtung und Winkel zur Ekliptik durchaus mit U2G erlebt.
Die Wanderung des Merkurs kann ich aber wirklich aus rein wissenschaftlicher Sicht nicht ganz sicher belegen, aber gefühlt ist gefühlt und das ist auch OK so.
Ich habe gleichberechtigt mein Instrument und kann teilhaben.
Einfach großartig, wie inklusiv so ein bissel Technik und Software sind.
Fazit
als ich vor einigen Jahren Mitglied in der astronomischen Gesellschaft wurde, erfuhr ich im Outreach-Workshop, dass derzeit vor allem in Ostdeutschland viele Schulplanetarien und Schulsternwarten quasi verrotten, weil sie nicht mehr gepflegt werden, bzw. keine Lehrer mehr da sind, die so etwas begleiten möchten oder können. Schulsternwarten etc. hatten in der ehemaligen DDR eine große Tradition. Astronomieunterricht gab es in diesem Regime quasi überall. Auch in Westdeutschland gibt es immer weniger Astronomieunterricht. Das sollte man sich wirklich nochmal überlegen, ob es so sinnvoll ist, derlei abzuschaffen, wo wir doch gerade in dieser Zeit Kinder benötigen, die sich für Wissenschaft begeistern, und dadurch dann auch Dinge, wie den Klimawandel verstehen.
Ein Land, das über Fachkräftemangel in wissenschaftlichen und technischen Berufen klagt, täte gut daran, die Astronomie und verwandte andere Fächer wieder stärker zu fördern…
Gerade diese mobilen Planetarien erfüllen hier eine ganz großartige und wichtige Aufgabe. Sie sind mit ihren Betreibern großartige Vermittler und Multiplikatoren für Wissenschaft und begeistern viele. Für manches unserer Kinder kann ein derartiger Besuch eventuell ein Schlüsselerlebnis sein. Das ist meine Hoffnung.
Da wäre mir doch fast ein Jubiläum entgangen. Dank der „@Astrozwerge“ wurde ich daran erinnert. Heute geht es, wie die Überschrift schon sagt, um einhundert Jahre Planetarium.
Mancher mag nun verwundert denken, was schreibt der blinde Blindnerd jetzt über Planetarien, wo er doch reichlich wenig davon hat. Ja, stimmt schon. Von einem Planetariumsbesuch bleibt mir leider immer nur die Audiospur. Dennoch, und das kann ich euch versprechen, ist die Geschichte dieser Himmelsmaschinen so spannend und aufregend, dass auch ein blinder Nert Schnappatmung davon bekommen kann.
Was ist ein Planetarium überhaupt
Unter einem Planetarium versteht man heute ein Gebäude mit einer halbkugelförmigen Kuppel, auf deren Innenfläche Bilder des Sternenhimmels von einem speziellen Projektor erzeugt werden. Diese Art Planetarium bezeichnet man als Projektionsplanetarium. Zu den wesentlichen Merkmalen gehört, dass der Projektor die Tages- und Jahresbewegungen zu einer beliebigen Zeit und für einen beliebigen geographischen Ort darstellen kann.
Als Erfinder des modernen Projektionsplanetariums gilt der Physiker Walther Bauersfeld, der es 1919 im Auftrag von Carl Zeiss Jena entwickelte und baute.
Ein Planetarium ist nicht mit einer Sternwarte zu verwechseln. Ersteres erzeugt einen simulierten Sternenhimmel, während man in einer Sternwarte die realen Himmelsobjekte beobachten kann.
Der Lange Weg
Seit über einem Jahrhundert vermitteln Planetarien die Faszination für den Kosmos und die Sterne auf beeindruckende Weise. Ihre Entwicklung und Verbreitung haben einen langen Weg hinter sich, seit das erste moderne Planetarium im Jahr 1923 in München eröffnet wurde.
Bereits in der Antike berichten Cicero, Ovid und Pappos über eine wahrscheinlich von Archimedes konstruierte mechanische Kugel aus Syrakus, die die Bewegungen von Sonne und Mond darstellen konnte.
Tellurien (von Tellus die Erde) dienen der Illustration der jahreszeitlichen Erscheinungen bedingt durch die Neigung der Erdachse, meist zusammen mit einem Lunarium, das den Mond in das Modell mit einbezieht.
Solche mechanischen Modelle werden auch als Orrerys bezeichnet, nach dem Grafen von Orrery, der um 1713 so ein Modell erhielt.
Zum Thema Orrerys gibt es auf meinem Blog einen wunderschönen Gastbeitrag von Matthias.
Ein mechanisches Modell der Galileischen Monde wird Jovilabium genannt.
Bei Armillarsphären werden die Umlaufbahnen mit Metallringen abgebildet.
Im Gottorfer Riesenglobus befindet sich ein Modell des alten, geozentrischen Weltbildes nach Ptolemäus. Es wurde zwischen 1650 und 1664 errichtet und gilt als ältestes begehbares Planetarium. Weltweit existieren vier solcher Hohlgloben.
Ein altes Mechanik-Planetarium befindet sich in Franeker (Friesland, Niederlande). Im Wohnzimmer eines wunderschönen friesischen Grachtenhauses
Es ist zwischen 1774 und 1781 vom Wollkämmer Eise Eisinga gefertigt worden: Am 8. Mai 1774 gab es eine für manche beängstigende Planetenkonstellation. Es wurde behauptet, dass diese Planeten zusammenstoßen würden. Dadurch sollte die Erde aus ihrer Bahn geschleudert werden und in der Sonne verbrennen. Eise Eisinga wollte mit dem Gerät zeigen, dass es keinen Grund zur Panik gab.
In den Anfängen bestand die Hauptaufgabe von Planetarien darin, den Menschen einen realistischen Einblick in den Himmel zu ermöglichen und sie über die Bewegungen der Sterne, Planeten und anderer Himmelskörper aufzuklären.
Meilensteine
Das weltweit erste, von Walther Bauersfeld entwickelte Projektionsplanetarium wurde am 21. Oktober 1923 im Deutschen Museum in München der Öffentlichkeit vorgestellt. Zwei Monate zuvor wurde es auf dem Zeiss-Werksgelände in Jena an einer 16-m-Kuppel getestet. Vor der endgültigen Installation wurde es von München zunächst erneut nach Jena zur Komplettierung geschickt und schließlich am 7. Mai 1925 offiziell in München in Betrieb genommen.
Das Planetarium Barmen war ein 1926 eröffnetes Planetarium in den Barmer Anlagen in Barmen, einem heutigen Stadtteil von Wuppertal. Bei seiner Eröffnung war es, abgesehen von einer Testinstallation des Projektorherstellers in München, das erste Planetarium weltweit und gehörte zu den Größten seiner Art.
Ein weiteres dieser frühen Planetarien, war das 1926 eröffnete Städtische Planetarium in Dresden, das nach den Plänen des Architekten Paul Wolf auf dem Städtischen Ausstellungsgelände gebaut wurde.
Wie funktioniert ein Planetarium
Die ersten richtigen Planetarien arbeiteten mit einem Projektor, der die Sterne in die Kuppel brachte. So ein Projektor besteht im wesentlichen aus zwei hohlen Metallkugeln, in welche alle 9600 darstellbare sichtbaren Sterne als Loch hinein gebohrt wurden. Man hatte eine Kugel für die Nordhalbkugel und eine für die Südhalbkugel. Diese Kugeln besaßen in ihrem Inneren eine Lampe, so dass das Licht durch die Sternenlöcher an die Kuppel fiel. Größere Löcher ließen mehr Licht durch, so dass diese Sterne dann auch heller erschienen. Unsere Planeten werden bei derartigen Projektoren mechanisch an Gestängen und Getrieben um den Projektor herum geführt. Oft spart man sich hier die Planeten Uranus und Neptun, weil man diese in der Regel mit bloßem Auge nicht wahrnehmen kann.
Viele Planetarien verfügen trotz modernerer Beamer-Technologie noch immer über solch einen Projektor, weil die schärfe, wie diese den Sternenhimmel darstellen, bis heute mit anderer Technologie unerreichbar ist.
Die Projektortechnik wurde in Jena entscheidend weiterentwickelt und die technische Ausstattung von Planetarien in aller Welt wurde zu einem wichtigen Exportprodukt des Unternehmens VEB Carl Zeiss Jena.
Mit der Zeit wurden die Technologien immer fortschrittlicher, was zu realistischeren und immersiveren Erlebnissen führte.
Die Sternprojektoren wurden zunächst um Dia-Projektoren erweitert, so dass man z. B. auch die Milchstraße und mehr an die Kuppel projizieren konnte.
Heute nutzen wir hochmoderne Projektionssysteme, wie z. B. Beamer und auch 3d-Soundsysteme, die die Möglichkeiten eines Planetariums weit über die Astronomie hinaus erweitern. Heute lässt sich in ein modernes Planetarium alles projizieren. Man kann beispielsweise eine virtuelle Reise durch unseren Körper machen, Erdbeben erleben, und Tauchfahrten ins Meer unternehmen.
Aus diesem Grund heißt das Planetarium in Kiel nun Mediendom.
Eines der größten und meist besuchten Planetarium ist das in Bochum. Und wenn wir schon von den größten sprechen, dann gibt es auch die kleinsten. Die passen in zwei Koffer und sind mobil. Aufgebaut werden sie oft in Turnhallen, um an Schulen direkt Kinder zu erreichen. Wir erinnern uns eventuell an das Buch von Ruth Grützbauch „Per Lastenrad durch die Galaxis. Über diese mobilen Planetarien werden wir noch sprechen, denn ich hatte ganz besondere Erlebnisse mit ihnen. Lasst euch überraschen.
Fazit
Planetarien waren Anfang des 20. Jahrhunderts die Kathedralen der modernen Wissenschaft. Der Blick in das Universum vermittelt einer staunenden Öffentlichkeit die Erkenntnisse der Zeit und erlaubte einen Blick auf das Weltall, wie er sich in den staubigen Städten nur selten bot.
Planetarien dienen nicht nur der Astronomie, sondern auch der Bildung und Inspiration. Sie sind Orte des Lernens, der Neugierde und der Entdeckung, an denen Menschen jeden Alters die Wunder des Universums erleben können. Schulklassen, Familien, Wissenschaftsbegeisterte und Kulturinteressierte besuchen diese Einrichtungen, um mehr über Astronomie, Raumfahrt und die unglaublichen Phänomene des Universums zu erfahren.
Die Bedeutung von Planetarien in der modernen Welt liegt nicht nur in der Wissensvermittlung, sondern auch in ihrem Beitrag zur Sensibilisierung für Umweltfragen und den Schutz unseres Planeten. Sie verdeutlichen die Einzigartigkeit und „Zerbrechlichkeit“ der Erde im kosmischen Kontext.
In den kommenden Jahren werden Planetarien eine entscheidende Rolle spielen, wenn es darum geht, unser Verständnis für den Klimawandel zu schulen, und die nächste Generation von Entdeckern, Wissenschaftlern und Träumern zu inspirieren. Mit innovativen Technologien und einem wachsenden Interesse an Weltraumerkundung wird die Zukunft der Planetarien zweifellos noch spannender und aufregender werden.
Und für alle, die das Thema jetzt gepackt hat, gibt es hier noch zwei Links, die ich wärmstens empfehlen kann.
@Tim @Pritlove mach seit Jahren den Podcast @CRE mit Interviews, die die Bereiche Gesellschaft, Technik und Kultur berühren. In vom 13.02.2015 hatte er den Leiter des Großplanetariums Berlin, Florian Horn zu Gast. Er ist ein absoluter Visionär, was die Zukunft von Planetarien betrifft.
Gleicher Journalist macht auch den Podcast @raumzeit. Auch hier gibt es zum Thema Reichlich Informationen.
Meine lieben,
und gleich geht es wieder tierisch auf Blindnerd weiter.
Einleitung
heute Nacht ist mir plötzlich siedendheiß eingefallen, dass wir ja mit unseren süßen Kätzchen am Himmel noch gar nicht fertig sind. Ich erinnerte mich an eine Podcastfolge des Podcasts @wrint (Wer redet ist nicht tot) von Holger Klein und der Astronomin Rut Grützbauch, die das hörens- und lesenswerte Buch „Per Lastenrad durch die Galaxis“ geschrieben und selbst als Hörbuch aufgelesen hat.
Außerdem passt das Thema gerade sehr gut, weil ich am Wochenende quasi mein musikalisches Come Back bei einer Charity-Veranstaltung feiern durfte, deren Erlös an den Verein „Katzenstimme“ ging, der sich um Katzen kümmert, die kein Zuhause haben.
Das war nach der ganzen Pandemiepause mal wieder richtig schön für mich, mit meiner Gitarre und meiner Mundharmonika mal wieder in ein Mikrofon zu schreien…
Ich hatte nach der dreijährigen Pause richtig Angst davor, aber nach drei Gitarrengriffen und einigen Stößen in meine Bluesharp war der Rampensau-Modus wieder aktiviert, als wäre nichts gewesen.
Aber nun zu unserer Katzengeschichte.
das Auge der galaktischen Katze
Der Katzenaugennebel, auch unter der Katalogbezeichnung bekannt als NGC 6543 ist ein bemerkenswertes astronomisches Objekt, das sich im Sternbild Drache befindet. Er ist einer der eindrucksvollsten planetarischen Nebel am Nachthimmel und fasziniert Hobbyastronomen und Wissenschaftler gleichermaßen.
Kleine Anmerkung am Rande
Das Wort „Planetarer Nebel“ hat nichts mit Planeten zu tun. Vermutlich kam man zu dem Begriff, weil es sich dabei immer um einen Stern handelt, der mindestens von einer Hülle umgeben ist.
Namensgebung
Der Name Katzenaugennebel leitet sich von der markanten Erscheinung ab, die an die Pupillen eines Katzenauges erinnert.
Weil er sich fast am Nordpol der Erdbahn befindet, wird er manchmal auch als Polarnebel oder Ekliptik-Nordpolnebel bezeichnet.
Wenn man ihn mit einem Teleskop beobachtet, sieht man In seinem Inneren einen hellen Punkt, der dann von einem Halo umgeben ist. Und das ganze wird dann noch von einer weiteren Hülle umgeben. Das kommt einem Auge mit Pupille sehr nahe. Und wie wir wissen, leuchten Katzenaugen in der Dunkelheit.
Entdeckung
Der Katzenaugennebel wurde erstmals im Jahr 1786 von dem Astronomen William Herschel entdeckt. Der baute damals die besten Teleskope der Welt und hatte in seiner Schwester die beste Assistentin, die er sich hätte wünschen können. Diese Frau muss man in diesem Zusammenhang immer würdigen, weil sie sich in dieser Männer dominierten Naturwissenschaft durchsetzte und großen Ruhm erlangte. Ich würdigte sie in meinem Artikel Weltfrauentag 2018.
Ort und Sichtbarkeit
Der Katzenaugennebel befindet sich etwa 3.000 Lichtjahre von uns entfernt im nördlichen Sternbild Drachen und ist somit ein Teil unserer Milchstraßengalaxie.
Leider hat er nur eine Helligkeit von 8,1 Magnituden. Das bedeutet, dass er mit bloßem Auge nicht sichtbar ist. Mit unbewaffnetem Auge kann man gerade noch am unverschmutzten Himmel Sterne der Größenklasse fünf erkennen. Darüber sprachen wir bereits im Die Himmelskatze. und noch mehr Informationen zur Messung der Helligkeit und Lichtverschmutzung findet ihr bei mir in Im dunkeln sieht man besser.
Was ist aber nun der Katzenaugennebel.
Er ist im Grunde das, was unserer Sonne noch bevorsteht, ein roter Riese im Übergang zu einem weißen Zwerg. Ein Stern, am Ende seines Lebens also. Ja, wir sehen diesem Stern beim Sterben zu.
Die meisten Sterne enden als Weißer Zwerg. Andere werden zu Neutronensternen oder gar zu einem schwarzen Loch.
Der Stern, aus dem der Katzennebel wurde, hat seine Kernverschmelzung von Wasserstoff zu Helium in seinem Inneren bereits beendet. Auch das dann einsetzende Heliumbrennen zu Stickstoff, Sauerstoff, Kohlenstoff und anderen Elementen, die leichter als Eisen sind, das ihn zu einem roten Riesen aufblähte, ist vorüber. Nun kommt es dazu, das solch ein Stern sich in einer fulminanten Explusion schlagartig eines Großteils seiner Masse entledigt, und dass der innere Kern, der nun nichts mehr der Schwerkraft entgegen zu setzen hat, eben zu einem sehr massereichen weißen Zwerg kollabiert. Weiß ist er deshalb, weil er sehr heiß ist und dadurch weißes Licht absondert. Ein Teelöffel voll seines Materials wiegt mehrere Tonnen. Die abgestoßene Hülle bildet nun den planetaren Nebel. Wer mehr über diese Zwerglein wissen möchte, findet das bei mir im Artikel Bombur, dem schweren Zwerg aus dem kleinen Hobbit.
Seine Erscheinung macht den Katzennebel so interessant für die Wissenschaft.
In der Mitte des Nebels befindet sich der helle, weiße Zentralstern, der das intensive Licht und die Energie abgibt, um die umgebenden Gase zum Leuchten zu bringen. Diese Gase sind hauptsächlich Wasserstoff und Helium, die von der energiereichen Strahlung des Sterns ionisiert werden.
Der Nebel hat eine zweischichtige Struktur: Eine innere Sphäre aus heißem Gas und eine äußere Hülle aus kühleren, expandierenden Gasen. Die innerste Sphäre besteht aus ionisiertem Gas, das vom Zentralstern ausgestoßen wurde. Dieses Gas ist so heiß, dass es bläulich erscheint. Die äußere Hülle besteht aus kühlerem, expandierendem Gas, das eine rote Färbung aufweist.
Beobachtung und Erforschung
Der Katzenaugennebel ist ein beliebtes Ziel für Hobbyastronomen, da er mit Teleskopen gut sichtbar ist. Seine charakteristische Struktur und auffällige Farben machen ihn zu einem beeindruckenden Anblick. Professionelle Astronomen verwenden moderne Teleskope und Instrumente, um detaillierte Untersuchungen der Gase, Strukturen und des Zentralsterns des Nebels durchzuführen.
Die Beobachtung und Erforschung von Nebeln wie dem Katzenaugennebel tragen zur Erweiterung unseres Verständnisses der stellaren Evolution und der Entstehung von Nebeln bei. Zudem ermöglichen sie Einblicke in die Entwicklungsprozesse von Sternen und den Kreislauf von Materie im Universum.
Wer möchte und kann, findet bei Wiki sehr viele Bilder und noch detailliertere physikalische Beschreibungen, die ich uns hier erspare.
Und wer sich noch mehr für weiße Zwerge und sonstige „Sternleichen“ interessiert, wird bei mir in den Artikeln zu Den Schwarzen Löchern entgegen fündig.
Meine lieben,
und hiermit meldet sich der Blindnerd nach einer etwas längeren Sommerpause zurück.
ich weiß, dass viele in meinem Umfeld Katzen mögen oder auch besitzen. Ich habe zwar keine eigene, mag sie aber sehr. Ich kann mich noch sehr gut daran erinnern, dass ich zum Leidwesen meiner Mutter gerne eine Katze in mein Bett nahm. Unser Kinderzimmer war unbeheitzt und wir hatten im Winter Eisblumen an den Fenstern. Da war so ein kuscheliges warmes schnurrendes Kätzchen schon etwas sehr schönes.
Neulich diskutierten wir über eventuelle Inhalte eines Buches. Da kam die Idee auf, eventuell mal eine Anthologie über Katzengeschichten zu schreiben.
Sollte es tatsächlich mal dazu kommen, dann bin ich am Himmel bestens vorbereitet, denn fast hätte es die Katze tatsächlich als Sternbild an den Himmel geschafft.
Hier kommt also eine astronomische Katzengeschichte.
Die Katze (lat. felis) ist ein Sternbild des Südhimmels, das nicht zu den 88 von der Internationalen Astronomischen Union (IAU) anerkannten Sternbildern zählt.
Die Katze ist Teil des offiziellen Sternbildes Wasserschlange. Sie liegt südwestlich des Stern μ Hydrae (42 Hya) und besteht nur aus lichtschwachen Sternen bis maximal 5m Größenklasse.
Die Größenklasse ist ein sehr konservatives astronomisches Maß für die Helligkeit der Sterne. Lasst uns kurz darauf eingehen.
Aus babilonischer Tradition heraus, wo die Zahl sechs eine besondere Rolle spielte, teilte man die Helligkeit der Sterne in sechs Größenklassen ein, was Hiparch für seinen Sternenkatalog, in welchem 900 Fixsterne verzeichnet waren, übernahm.
Klasse eins umfasst die hellsten Sterne. und sechs diejenigen, welche man gerade noch so mit bloßem Auge am unverschmutzten Himmel sehen kann.
Bemerkenswert ist, dass unsere Sonne damals nicht als Stern gezählt wurde. Ansonsten hätte man doch wohl ihr die eins zugeordnet.
Spätestens, als man das Teleskop erfunden hatte, und klar war, dass auch die Sonne einen gewöhnlichen Stern darstellt, musste man die Skala nach beiden Seiten hin erweitern, denn mit diesen Instrumenten konnte man nun auch noch Objekte wahrnehmen, die jenseits dessen in der Skala lagen, was man mit bloßem Auge noch sehen konnte. Außerdem gibt es Objekte am Himmel, die deutlich heller, als die Objekte der Klasse eins sind, wie z. B. unsere Sonne eben.
Die Helligkeitsskala wurde 1850 von Norman Pogson logarithmisch so definiert, dass ein Stern erster Größe (1,0 mag) genau hundertmal so hell ist wie ein Stern sechster Größe (6,0 mag), und dieser hundertmal heller als ein Stern elfter Größe
(11,0 mag).
Die Eichung der Skala erfolgte an sogenannten Standardsternen.
Sehr große Teleskope reichen visuell bis etwa zur 22. Größe, moderne Astrofotografie zur 25. Größe. Im Hubble Extreme Deep Field sind noch Galaxien mit einer Helligkeit von 31,5 mag erkennbar.
Hellere Objekte als die 0. Größe erhalten ein negatives Vorzeichen, z. B. die Venus −4,4 mag oder die Sonne −26 mag.
Na so was. Da hat die Sonne tatsächlich ein negatives Vorzeichen. Das meine ich eben mit den konservativen Astronomen. Da benutzen sie einfach die alten Maßeinheiten aus Babylon weiter und wursteln sich damit so durch. Für unsere Katze bedeutet das jedenfalls, dass sie mit bloßem Auge gerade noch so zu sehen ist, wenn man sich auf der Südhalbkugel befindet.
Südlich von der Katze liegt das Sternbild Luftpumpe und westlich von ihr das Sternbild Kompass.
Und diese technischen Namen für Sternbilder, sind geschichtlich sehr spannend.
Im Zusammenhang der Kolonialisierung, Ausbeutung und dem grenzenlosen Glauben an Technik und Fortschritt entrissen wir den auf der Südhalbkugel lebenden indigenen Völkern auch ihren Himmel, ihre Sterne, ihre damit verbundenen Geschichten und somit ihre Kultur. Diese Hybris drückt sich dann in Namen für Sternbilder, wie Luftpumpe, Kompass, Chemischer Ofen, etc. aus. Welch unfassbare abendländische Arroganz.
Aber zurück zur Katze.
Eingeführt wurde das Sternbild „Felis“ von Jérôme Lalande in seiner Himmelskarte von 1799 und es ist unter anderem im berühmten Sternkatalog von Johann Elert Bode zu finden. Eine Motivation dafür mag gewesen sein, den Dichter Voltaire zu ärgern, der keine Katzen mochte und des Öfteren lästerte, dass sie die Aufnahme unter die 33 Sternbild-Tiere nicht geschafft hatten. Lalande jedenfalls nannte als Begründung: Ich mag Katzen. Soll diese Katze an den Himmelskarten kratzen. Der Sternenhimmel hat mich genug Sorgen gekostet, jetzt kann ich auch einen Scherz damit haben.
Ein kleiner Trost zum Schluss:
Wenn auch die Hauskatze heutzutage unter den 88 anerkannten IAU-Sternbildern fehlt, so stellen immerhin drei der IAU-Sternbilder taxonomisch Katzen dar: Löwe, Kleiner Löwe und Luchs. Das muss allen Katzenfreunden genügen.
Es ist mal wieder so weit. Sternschnuppenzeit im August.
Und diesmal ohne störenden Vollmond und mit besten Wettervoraussagen.
Über dieses Ereignis habe ich zwar schon in der Vergangenheit geschrieben, aber es ist immer wieder einige Worte wert, und ihr glaubt ja gar nicht, wie viel ich von einem mal auf das nächste Ereignis, an den Artikeln schraube. Einfach nur kopieren und nochmal veröffentlichen is nich…
Also dann:
Jedes Jahr im August erreicht der Nachthimmel seinen Höhepunkt an Schönheit und Faszination, wenn die Perseiden, auch bekannt als „Tränen des Laurentius“, über uns hinwegziehen.
Dieser jährliche Meteoroidenschauer ist vermutlich das von Medien und Amateurastronom:innen am meisten erwartete und beobachtete Himmelsereignis in unserem Jahreslauf.
Namensgebung
Der scheinbare Ursprung dieses Stroms, liegt im namensgebenden Sternbild Perseus.
Das Sternbild soll die Gestalt des griechischen Helden Perseus darstellen, der die tödliche Medusa besiegte. Der Stern Algol repräsentiert das abgeschlagene Medusenhaupt, das er in der Hand hält.
Der Name „Perseiden“ leitet sich also von diesem Sternbild ab, aus dem heraus die Meteore zu strömen scheinen.
Tatsächlich stammen die Meteore aber aus den Hinterlassenschaften des Kometen 109P/Swift-Tuttle. .
Sie erscheinen uns aufgrund der Perspektive nur so, als kämen sie aus der Richtung des Sternbildes Perseus.
Da das Erscheinen der Perseiden mit dem Fest des Märtyrers Laurentius am 10. August zusammenfällt, der im Jahre 258 das Martyrium auf einem glühenden Rost erlitt, werden sie im Volksmund auch Laurentiustränen oder Tränen des Laurentius genannt. Kurz vor seinem Tod soll Laurentius der Legende nach seinem Widersacher, dem römischen Kaiser Valerian, die folgenden Worte gesagt haben:
Du armer Mensch, mir ist dieses Feuer eine Kühle, dir aber bringt es ewige Pein.
Hach, wie ist das einfach nett, wenn man in der Astronomie so schön vom Höckchen auf’s Stöckchen kommt.
Beobachtung
Perseus gehört zu den 48 klassischen Sternbildern, die von Ptolemäus beschrieben wurden.
Die erste überlieferte Beobachtung der Perseiden fand vor etwa zwei Jahrtausenden in China statt. Danach gibt es Berichte aus Japan und Korea. In Europa stammt die erste bekannte Beobachtung aus dem Jahr 811.
Bereits im Mittelalter hatten arabische Astronomen die eigenartige Verdunklung des Sterns Algol beobachtet. Der Name leitet sich aus dem arabischen Ras al Ghul ab und bedeutet Haupt des Dämonen.
Vom 17.Juli bis zum 24. August kann jedes Jahr vermehrt mit Sternschnuppen gerechnet werden.
Das Maximum findet immer um den 12. August herum statt.
Am besten beobachtet man die Sternschnuppen an einem möglichst dunklen Ort auf dem Land, wo kein Stadtlicht stört. Man legt sich am besten auf eine Wiese auf den Rücken und wendet nach Mitternacht den Blick gen Osten, also in Richtung Erddrehung. Man dreht sich dann quasi mit der Erde in den Meteorschauer hinein. Das ist dann etwa so, als führe man mit einem Auto schnell durch den Regen. Dann bekommt die Windschutzscheibe ja auch deutlich mehr Regen ab, als die Heckscheibe.
Im Gegensatz zu letztem Jahr haben wir 2023 das Glück, dass der Mond die Beobachtungen nicht durch seine Helligkeit stören wird.
Am besten sichtbar sind die Perseiden auf der Nordhalbkugel.
Was sind nun die Perseiden?
Die Perseiden bestehen aus dem, was der Komet 109P/Swift-Tuttle. bei seinen letzten Besuchen durch erwärmung, schmelzen etc. verloren hat.
Er erscheint ungefähr alle 130 Jahre und entfernt sich dann stets etwas schlanker, als er vorher war. Das nächste Mal wird er um das Jahr 2126 erwartet. Ganz genau kann man das bei Kometen nie sagen, weil ihre Bahn von den Planeten gestört werden können, bzw. sie selbst ihre Bahn ändern, wenn sie aktiv sind. Dann wirkt sich die Aktivität wie kleine Schubdüsen aus.
Die Erde kreuzt auf ihrer Bahn immer um den 12. August die Staubspur, die dieser Komet im All hinterlässt, wenn er vorbei kommt. Die Staubteilchen treffen dabei mit hoher Geschwindigkeit auf die Atmosphäre und bringen die Luftmoleküle zum Leuchten. Die Sternschnuppe ist daher nicht das verglühende Staubkorn selbst, sondern wird durch das Rekombinationsleuchten der ionisierten Luft sichtbar.
Momentan werden die zu erwarteten Sternschnuppen jedes Jahr immer weniger, weil zum einen schon viel in der Erdatmosphäre verglühte und zum anderen sich der Kometenstaub, immer mehr verteilt und somit ausdünnt.
Es wird Zeit, dass er mal wieder vorbei kommt, und seine Bahn für uns mit neuem „Sternenstaub“ auffüllt.
Eines Tages wird der Komet vollständig aufgelöst sein.
Dann wird es die Perseiden nicht mehr geben, weil kein Nachschub an Staub mehr kommt.
Sternschnuppen hören
Hörbar sind die Perseiden zumindest für Amateurfunker, die einen Empfänger und eine passende Antenne besitzen, auch.
Diese Disziplin des Amateurfunks nennt man Meteor Scatter.
Wer einen passenden Empfänger und eine Antenne besitzt, kann das Französische Radar-Signal des Weltraumradars GRAVES benutzen. Dieses französische Radarsystem sendet auf 143,050 MHz einen Dauerträger, Dauerton, der über Phasenarray-Antennen den Himmel “abtastet”. Meteoriten, aber auch andere Objekte (Flugzeuge, Satelliten, die ISS, der Mond) reflektieren das Signal und streuen es in alle Richtungen, und diese Reflexionen können dann in Europa gut empfangen werden. Anhand der Doppler-Abweichung erkennt man dann, welches Objekt das Funksignal reflektiert hat: der Mond oder Flugzeuge bewirken eine sich nur langsam ändernde Dopplerabweichung, bei Objekten in Erdumlaufbahn ändert sich die Abweichung schnell, und bei Meteoriten extrem schnell.
Und wie sich Sternschnuppenanhören findet ihr in „diesem Link“.
Fazit
Die Perseiden bieten eine großartige Gelegenheit, die Wunder des Universums zu bestaunen und gleichzeitig Einblicke in die faszinierende Welt der Astronomie zu gewinnen. Obwohl wir meist von störendem selbstgemachten Kunstlicht, Lichtverschmutzung, umgeben sind,
welches uns oft von den Schönheiten des Nachthimmels trennt, erinnert uns dieses alljährliche Naturschauspiel daran, wie klein wir im Vergleich zum Universum sind und wie viel es noch zu entdecken gibt. Also schnappt euch eine Decke, sucht euch einen gemütlichen Ort und lasst euch von den Tränen des Laurentius verzaubern.
Und bitte auch das Wünschen nicht vergessen…
Meine lieben,
Gerne lese ich dann und wann Weltraumbücher für Kinder, weil ich in ihnen immer mal wieder auf ganz verblüffende kindgerechte Erklärungen physikalischer oder astronomischer Phänomene stoße. Diese Ideen verwende ich dann für meine Kinderveranstaltungen.
gestern hörte ich in dem Astronomiebuch „Hat der Weltraum eine Tür“ für Kinder und Jugendliche der Kinderuniversität Tübingen zum ersten mal von einem spannenden Versuch, mit welchem die Lichtgeschwindigkeit gemessen wurde.
Dieser geniale Versuch ist der Anlass zu diesem Artikel.
In Station sechs zu meiner Serie zu den schwarzen Löchern streiften wir die Messung der Lichtgeschwindigkeit zwar kurz, sind dort aber eher auf weitere Eigenschaften des Lichtes eingegangen. Heute schauen wir uns an, wie man sich allmählich der Lichtgeschwindigkeit mittels verschiedener Versuche annäherte.
Galileis Misserfolg
Sehr frühe Diskussionen über die Geschwindigkeit des Lichts stammen aus dem 17. Jahrhundert. Galileo Galilei war einer der ersten, der versuchte, die Geschwindigkeit des Lichts zu messen. Er nutzte dabei eine Methode, die auf der Beobachtung der Laternensignale entfernter Beobachter basierte. Obwohl er einige Schätzungen machte, war sein Ansatz unzureichend, da die Lichtgeschwindigkeit extrem hoch ist und die technischen Mittel der damaligen Zeit nicht ausreichten, um eine präzise Messung vorzunehmen.
Wie sein Versuch genau ablief, konnte ich nicht herausfinden.
Ein Mond verspätet sich
Im Jahr 1676 stellte der dänische Astronom Ole Roemer fest, dass die Zeiten zu welchen der Mond IO seinen Planeten, Jupiter, verdeckt, je nach der Position der Erde zum Jupiter bis zu mehreren Minuten variierten. Das passte so gar nicht zu den Zeiten, die man mittels Tabellen und Formeln vorausberechnet hatte. Man kann sich gut vorstellen, dass er mit seiner beunruhigenden Beobachtung sofort zu seinem Vorgesetzten, dem großen und berühmten Astronomen Giovanni Domenico Cassini, der zu der Zeit Direktor des Pariser Observatoriums war, ging, um ihm davon zu berichten.
Aus diesen Abweichungen schloss nun Römer, dass das Licht eine endliche Geschwindigkeit haben muss, wenn die Verzögerungen vom Abstand zwischen Jupiter und der Erde abhängig sind. Je nach Position von Erde und Jupiter braucht das Licht einfach länger, bzw. wieder kürzer, um von dem Ereignis der Bedeckung von Jupiter durch seine Monde zu künden. Ja, auch Schatten breitet sich mit Lichtgeschwindigkeit aus…
Und so formulierte er 1676 also die Hypothese, dass die Lichtgeschwindigkeit endlich sein müsse.
Der von Roemer ermittelte Wert für die Geschwindigkeit des Lichtes wich nur um 30 % vom tatsächlichen Wert ab.
Sein Vorgesetzter, Cassini, stimmte zunächst zu und widersprach anschließend, weil er ein Anhänger der damals vorherrschenden Annahme einer augenblicklichen Lichtausbreitung war, die auf René Descartes zurück ging.
Cassini war eine sehr illustre und konservative Persönlichkeit, in welcher sich das alte geozentrische Weltbild, das neue von Kopernikus und so manch andere Ansichten vermischten. Er ist bei Gelegenheit mal einen eigenen Artikel wert.
Von Zahnrädern, Spiegeln und Lichtquellen
Und jetzt kommen wir zu dem in oben erwähnten Kinderbuch beschriebenen Experiment.
Der französische Physiker Armand Fizeau führte 1849 ein bahnbrechendes Experiment durch, das eine präzisere Annäherung an die Lichtgeschwindigkeit ermöglichte.
1849 nahm Fizeau Messungen der Lichtgeschwindigkeit in verschiedenen Medien vor. Seine erste Untersuchung galt der Lichtgeschwindigkeit in Luft, wofür er eine von Galileo Galilei erdachte Methode verfeinerte. Mit einem rotierenden Zahnrad und mit Hilfe zweier Fernrohre konnte er aus der Umdrehungsgeschwindigkeit des Rads und der vom Licht zurückgelegten Strecke die Lichtgeschwindigkeit annähernd berechnen.
Ein Lichtstrahl wurde auf den Spiegel gerichtet und von dort zum rotierenden Zahnrad reflektiert. Abhängig von der Rotationsgeschwindigkeit des Rades konnte der zurückkehrende Strahl entweder durch eine Zahnlücke passieren oder wurde blockiert. Indem er die Rotationsgeschwindigkeit anpasste, konnte Fizeau die Geschwindigkeit des Lichts auf ungefähr 313.000 Kilometer pro Sekunde bestimmen – ein Wert, der erstaunlich nah an der heutigen akzeptierten Lichtgeschwindigkeit von etwa 299.792 Kilometer pro Sekunde liegt.
Der ermittelte Wert, der um fünf Prozent zu hoch war, wurde später von Foucault korrigiert.
Ebenfalls 1849 berechnete Fizeau mit der Methode der Spiegelrotation die Lichtgeschwindigkeit in unbewegtem Wasser, 1851 folgte die Messung in bewegtem Wasser. Anhand der Messergebnisse konnte Fizeau zeigen, dass die Lichtgeschwindigkeit in Wasser geringer ist als in Luft. Die Abhängigkeit der Lichtgeschwindigkeit von der Strömungsrichtung des Wassers ließ sich nicht mit dem Additionsgesetz der Geschwindigkeiten der klassischen Mechanik vereinbaren, weshalb die Fizeau’schen Messungen später von Albert Einstein als experimentum crucis (entscheidendes Experiment) für die spezielle Relativitätstheorie gewertet wurden.
Die Tatsache, dass Licht sich in verschiedenen Medien mit unterschiedlicher Geschwindigkeit bewegt, und dass diese dann auch noch davon abhängt, ob das Medium strömt, oder in Ruhe ist, führt uns unmittelbar zu unserem nächsten Versuch.
Das Grab des Äthers
Bevor wir den besprechen, müssen wir einen kleinen Umweg über die alten Griechen nehmen. Der Zusammenhang wird bald deutlich werden.
…
Aristoteles verwarf aus einigen Gründen die Idee der Atome und des leeren Raumes.
Dass hier auf Erden leichte Gegenstände langsamer als schwere fallen, schrieb er der Tatsache zu, dass es keinen leeren Raum gäbe, ansonsten müssten in ihm alle Gegenstände gleich schnell fallen. Der hätte Augen gemacht, wenn er 1971 hätte sehen Können, wie ein Astronaut gleichzeitig eine Feder und einen Hammer aus Hüfthöhe auf den Mond fallen ließ. Beide Teile, Hammer und Feder erreichten gemeinsam die Mondoberfläche…
Aristoteles erfüllte das Vakuum mit Äther. Diesen Äther, nicht zu verwechseln mit der stark riechenden chemischen Verbindung gleichen Namens, hielt man für eine dünne, universelle Substanz, die den gesamten Raum und auch alle materiellen Körper durchdringen, die sich aber nicht messen lasse. Als Idee hielt sich der Äther bemerkenswert lange und lebte auch dann noch weiter, als der Grund entfallen war, der Aristoteles ursprünglich dazu veranlasst hatte, ihn zu postulieren.
…
Und hier schließt sich nun der Kreis zur Ausbreitung von Licht in ruhenden oder strömenden Medien. Damals war der „Äther-Glaube“ noch topp aktuell. Sollte es ihn tatsächlich geben, dann sollte sich das Licht gegen oder mit der Bewegung der Erde um sich selbst und um die Sonne mit unterschiedlicher Geschwindigkeit ausbreiten.
1887 führten die beiden Amerikanischen Physiker Michelson und Morley einen Versuch durch, der das Grab des Äthers werden sollte.
Ausgangspunkt ihres Versuches war genau die oben schon erwähnte Idee, dass wenn es einen Äther gäbe, sollte man in Bewegungsrichtung der Erde durch ihn hindurch eine Art Äther-Wind nachweisen können. Das ist dann vergleichbar mit einem Schiff, das durch das Wasser pflügt. Wellen breiten sich gegen die Fahrtrichtung des Schiffes mit weniger Geschwindigkeit aus, als in Fahrtrichtung.
Das sollte mit in den Äther einfallendem Licht nicht anders sein.
Es sollte gegen den Äther-Wind langsamer sein, als mit ihm.
Solch einen Effekt jedoch konnten die beiden Wissenschaftler nicht nachweisen. Das bedeutet, dass sich Licht mit konstanter Geschwindigkeit von 300.000 km/s durch den Raum, durch das Vakuum bewegt und dass das Vakuum letztlich nicht von einem Äther erfüllt ist.
Licht genügt das Vakuum als Medium.
Es benötigt keinen weiteren Stoff hierzu, wie beispielsweise der Schall die Luft.
Wikipedia erklärt den Versuchsaufbau in aller Kürze so:
Um die Relativgeschwindigkeit von Erde und Äther festzustellen, wurde ein Lichtstrahl über einen halbdurchlässigen Spiegel auf zwei verschiedene Wege getrennt, reflektiert und am Ende wieder zusammengeführt, sodass sich ein Interferenzmuster stehender Lichtwellen bildete (Michelson-Interferometer). Aufgrund der Bewegung der Erde im Äther ergäbe sich, dass ein Lichtstrahl in Bewegungsrichtung länger benötigt als ein Strahl senkrecht dazu. Da sich der Apparat als Teil der Drehung der Erde um die Sonne relativ zum vermuteten Äther bewegte, erwartete man Verschiebungen der Interferenzstreifen, wenn der Apparat gedreht wird. Albert A. Michelson führte das Experiment, das wegen der im Verhältnis zur Lichtgeschwindigkeit c geringen Bahngeschwindigkeit v der Erde nicht einfach war, zuerst 1881 durch, jedoch war hier die Genauigkeit nicht ausreichend, denn Michelson hatte in seinen Berechnungen die Veränderung des Lichtweges senkrecht zur Bewegungsrichtung nicht einbezogen. 1887 wiederholten er und Edward W. Morley das Experiment mit ausreichender Genauigkeit. Obwohl das Ergebnis nicht vollständig negativ war (zwischen 5 und 8 km/s), war es nach Einschätzung von Michelson und anderen Physikern jener Zeit viel zu gering, um etwas mit dem erwarteten Ätherwind zu tun zu haben. Wenn nicht nur die Relativgeschwindigkeit der Erde zur Sonne von 30 km/s berücksichtigt wird, sondern auch die – zu Michelsons Zeit noch unbekannte – Rotationsgeschwindigkeit des Sonnensystems um das galaktische Zentrum von ca. 220 km/s und die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Sonnensystem und dem Ruhesystem der kosmischen Hintergrundstrahlung von ca. 377 km/s, so wären nochmals größere Werte zu erwarten. Darüber hinaus haben spätere, bis in die heutige Zeit durchgeführte Messungen die ursprüngliche Methode Michelsons weiter verfeinert und lieferten im Rahmen der Messgenauigkeit vollständige Nullresultate.
Danke Wiki…
Irgendwie erinnert mich der Versuchsaufbau fast an den Aufbau der Messgeräte zum Nachweis von Gravitationswellen. Und die Frage, die mit diesem Versuch an das Licht gestellt wird, ist eindeutig eine Wellen-Frage. Hier ist das Licht also Welle und nicht Teilchen.
Ist das nicht schön?
Fazit
Und hier kommt noch ein kleines Fazit von mir und ChatGPT:
Wir haben erlebt, dass die Messung der Lichtgeschwindigkeit eine sehr spannende Reise durch die Physik ist. Würde man alles vertiefen, was wir hier leider nur streifen konnten, dann könnte man damit locker ein dickes Buch füllen.
Von den frühen Schätzungen und Annäherungen bis hin zu den hochpräzisen modernen Techniken hat die Bestimmung der Lichtgeschwindigkeit unser Verständnis des Universums und der Naturgesetze revolutioniert. Die Lichtgeschwindigkeit bleibt ein wesentlicher Bestandteil der modernen Physik und wird auch in Zukunft weiterhin eine Quelle der Inspiration für Wissenschaftler auf der ganzen Welt sein.
Und wer sich noch mehr für Licht, Interferenz, seine weiteren Eigenschaften, , Äther, und das Vakuum interessiert, dem empfehle ich meine Artikel
Meine Lieben,
heute habe ich die Ehre, einen weiteren blinden Hobbyastronomen hier als Gast begrüßen zu dürfen. Wir kannten uns bisher nicht persönlich. Sein Name tauchte manchmal in diversen sozialen Medien auf. Aufmerksam wurde ich auf ihn durch einen Artikel, den er im Newsletter von Blindzeln.org veröffentlichte. Was die Blindzler sind und tun, beschrieb ich schon an anderer Stelle, wo es u. A. um den Arbeitskreis der blinden Autor:innen ging.
Sofort nahm ich mit diesem interessanten Menschen Kontakt auf, und bot ihm an, mein Gast sein zu dürfen.
Er sagte zu und erwies mir damit eine große Ehre.
Nun also die Bühne frei für meinen Mitbruder im Geiste, Hermann-Joseph Kurzen.
Bis kurz vor der Erlangung der Mittleren Reife konnte ich noch sehen. Damals betrug mein Sehrest noch ca. 10 %. Zu jener Zeit kannte ich den Spruch „Unter den Blinden ist der Einäugige König“ noch nicht. Das ist jetzt rund 50 Jahre her. Damals hatte ich einen Sportunfall und innerhalb von nur zwei Wochen war ich blind. Aber das ist eine ganz andere Geschichte.
An wissenschaftlichen sowie technischen Themen war ich eigentlich schon immer interessiert. Und dafür habe ich einen nicht unbedeutenden Teil meines Taschengeldes ausgegeben. Es hat mich in der Schule immer geärgert, dass derartige Themen nur stiefmütterlich durchgenommen wurden. Und so bin ich gewissermaßen in die Welt der Technik und Wissenschaft hineingerutscht. Und mit diesem Wissen konnte ich auch gut angeben. Folgerichtig habe ich auch keine Gegenmaßnahmen unternommen. Genau das Gegenteil habe ich gemacht. So richtig haben das weder meine Lehrer noch meine Mitschüler verstanden. Aber das hat mich nur noch stärker motiviert. Einen Teil meines Kleiderschrankes habe ich dazu benutzt, um dort Bücher, Zeitschriften und kleinere Instrumente unterzubringen. Nur ein Astronomie-Diplom habe ich eingerahmt und an die Wand gehängt. Sinnigerweise habe ich mich für die Wand entschieden, die der Tür gegenüber war.
In der Schule lernt man zunächst in der Heimatkunde seine unmittelbare Umgebung kennen. Später kommt dann die Erdkunde hinzu. Und dann ging es bei mir privat weiter mit der Astronomie. Den Mond kannte ich ja bereits. Aber im Grunde genommen wusste ich nicht besonders viel über ihn. Fragen über Fragen tauchten in diesem Zusammenhang auf. Und in der Fachliteratur habe ich dann nach Lösungen gesucht. Bedingt dadurch wurde ich manchmal als „Professor“ bezeichnet. Man darf bei allem nicht vergessen, dass das Jahrzehnt war, in welchem die Amerikaner vollundig verkündet hatten, dass sie bis zum Ende des Jahrzehnt auf dem Mond landen wollten. Und so war ich endgültig verloren und habe mich dann eben auch noch mit der Weltraumfahrt beschäftigt. Ich habe dann sogar kleine Raketen gebaut, die ich aus Gegenständen des täglichen Lebens zusammengebaut habe, die jedoch nicht funktionstüchtig waren. So bestand beispielsweise der Raketenkörper aus einem Maßbecher aus Aluminium. Als Düse für den Raketenmotor habe ich die Tülle eines Heizkessels verwendet. Und es gab sogar eine Nutzlast. Dabei habe ich auf eine kleine Glühbirne zurückgegriffen, die normalerweise bei meiner Modelleisenbahn zum Einsatz kam. Natürlich fehlte auch eine Batterie nicht.
Und dann kam jener Tag, an dem ich beim Fussballspielen unbedingt ins Tor wollte. Und dann gab es jenen Elfer, der mir zum Verhängnis wurde. Dabei fing alles gut an, denn den Ball habe ich gegen die Stirn bekommen. Von dort aus landete er am Lattenkreuz, das damals noch aus Holz war. Anschließend trudelte der Ball ins Toraus.
Am Morgen des nächsten Tages sah ich im Winkel meines rechten Auges einen Fleck. Das war in etwa so, als ob ich eine Brille mit Gläsern in der Farbe Rosa aufgesetzt hätte. Im Laufe des Tages wurde das Rosa immer dunkler und am folgenden Tag war es bereits ein tiefes Dunkelrot. Auch konnte ich praktisch von Stunde zu Stunde beobachten, dass dieser Fleck immer größer wurde. Und dann ging es auch am anderen Auge los. Ein Besuch beim Augenarzt ergab dann, dass sich meine Netzhaut großflächig ablöste und sich schon richtige Blasen gebildet hatten. Heutzutage hätte man eventuell etwas mit einem Laser machen können. Doch damals steckte die dazu erforderliche Technik noch in den Anfängen. Ich hatte damals keine Chance und innerhalb von zwei Wochen war ich vollblind. Eine Welt ist in mir zusammengebrochen. Aber irgendwie musste es ja weitergehen, denn ich musste mich auf die Mittlere Reife vorbereiten. Das ist mir auch ohne Zeitverzögerung gelungen und so hielt ich wie vorgesehen dann das Zeugnis in der Hand. Da war ich stolz wie der berühmte Bolle. An die Astronomie habe ich in der Zeit nur sehr selten gedacht. Und wenn es doch mal dazu kam, dann waren es keinesfalls angenehme Gedanken.
Und das Leben ging weiter. Fast stündlich lernte ich neue Dinge. Manchmal habe ich mich sogar darüber gewundert, was man selbst als Blinder so alles machen kann. Und irgendwann hatte ich auch wieder die Musse, mich mit der Astronomie zu beschäftigen. Ich habe nicht eingesehen, warum mein Wissen über die Astronomie in irgendwelchen grauen Gehirnzellen versauern sollte. Natürlich war die Versorgung mit Informationen nicht ganz so einfach. Aber wo ein Wille ist, da ist auch ein Weg. Informationen habe ich wie ein ausgetrockneter Schwamm aufgesogen. Dadurch hatte ich ein gutes Gehirntraining, von dem ich immer noch profitiere.
Wahre Freunde entpuppen sich erst in der Not. Und in Peter hatte ich so einen Freund. Fast unbemerkt habe ich ihn im Laufe der Zeit mit meinem Astronomievirus infiziert. Und als die Krankheit dann ausbrach, war es für eine Heilung viel zu spät. Wir haben dann das Beste aus der Situation gemacht und uns noch intensiver mit der Astronomie beschäftigt. Aber so eine wirkliche Ablenkung von dieser heimtückischen Krankheit war es nun beileibe nicht. Er hat sich immer wieder Literatur von mir ausgeliehen. Und eines Tages hatte er die Idee, dass er doch bestimmte Texte auf Cassette Aufsprechen könne. Dieser Gedanke war mir auch schon gekommen, aber ich habe mich nicht getraut, ihn daraufhin anzusprechen.
Kennengelernt habe ich ihn übrigens im Kino. Es wurde der Katastrophenfilm „Der Untergang Japans“ gegeben. Ich hatte mir eine Jumbotüte mit Popcorn sowie eine 2-l-Flasche Coca-Cola gekauft. Peter meinte, dass ich das doch unmöglich alleine vertilgen kann. Er erklärte sich bereit, mir bei der Vertilgung zu helfen, denn es wäre doch schade, wenn die Sachen verderben würden. In der Pause mussten wir uns dann Nachschub besorgen. Der Film beginnt übrigens mit einer Szene, in der ein U-Boot gezeigt wird, mit dessen Hilfe offensichtlich der Meeresboden untersucht wird. Dieser Eindruck wird dann in der folgenden Szene bestätigt, in der die Besatzung über „schwarze“ Raucher diskutiert. Schwarze Raucher, black smokers, sind kaminartige Hydrothermalquellen am Ozeanboden, die mit Eisen, anderen Metallen und Schwefelwasserstoff bzw. Metallsulfiden angereichertes heißes Wasser ausstoßen. Kommt das heiße Quellwasser mit dem sauerstoffreichen kalten Meerwasser zusammen, fallen rauchartige, schwarze Metallsulfide aus. Dadurch entstehen auch bis zu 15 m hohe Kamine, aus denen das ca. 350 °C heiße Wasser ausströmt. Überraschenderweise lebt im Umkreis dieser heißen Quellen eine Lebensgemeinschaft mit einer Vielzahl verschiedener Mikroorganismen und Tieren, zum Teil in engster Symbiose. Und plötzlich kommt Bewegung in die Geschichte, denn der Meeresboden bewegt sich und es steigen Schlammwolken auf. Der Kapität ordnet unverzüglich an, dass aufgetaucht werden soll. In der Folge gibt es mehrere Erdbeben und auch einige Vulkane brechen aus. Die Erdbeben und vulkanischen Aktivitäten sind besonders stark. Ganz Japan gerät in Panik und von China aus machen sich viele Schiffe auf den Weg, um möglichst viele Japaner zu evakuieren. Doch das war erst der Anfang. Einige Wissenschaftler kommen auf die Idee, Vulkane mit Atombomben zu bewerfen. Doch dann geht es erst so richtig los und die Lage gerät vollends außer Kontrolle.
Am nächsten Tag besuchte mich dann Peter. Und dabei erfuhr er auch von meiner Leidenschaft für die Astronomie. Seitdem sind wir Freunde. Später erfuhr ich dann, dass Peter sich auch für Startrek interessiert. Und schon hatten wir ein weiteres Gesprächsthema.
In den folgenden Jahren haben wir dann sehr viel Zeit miteinander verbracht. Und stets – oder doch zumindest meistens – spielte die Astronomie bzw. die Weltraumfahrt oder Himmelsmechanik oder auch die Kosmologie eine wichtige Rolle. Auch nach meiner Erblindung hat sich daran nichts geändert. Wir haben gemeinsam Kurse bei der Volkshochschule besucht. Mit einem sprechenden Taschenrechner von Texas Instruments, der immerhin ca. stolze 250 D-Mark gekostet hat, haben wir u. a. Satellitenbahnen berechnet. Auch haben wir die schnellste bzw. energiemäßig günstigste Route eines Raumschiffs für einen Flug von der Erde zum Mars berechnet. Und natürlich wollten wir auch wieder zur Erde zurückkehren können. Um besser beurteilen zu können, was alles zum Überleben auf dem Mars erforderlich ist, mussten wir uns natürlich auch mit den dortigen Gegebenheiten beschäftigen.
Etwas einfacher wurde es dann, nachdem die ersten sprechenden Computer verfügbar waren. Zu Beginn der 80-er Jahre gab es da noch die Firma Audiodata. Sie boten einen CP/M-Rechner an, der in seinen Ausmaßen nicht unähnlich einem Koffer für eine Flugreise war. Eingebaut war ein kleiner Bildschirm, der in etwa die Größe der Handinnenfläche einer erwachsenen Person hatte. Auch standen zwei Diskettenlaufwerke zur Verfügung. Es kamen Disketten mit einem Durchmesser von 5,25 Zoll zum Einsatz, die jweils eine Kapazit von ungefähr 180 KB hatten. Auch gab es einen Kopfhöreranschluss. Zusammen mit dem Betriebssystem wurde eine Software-Sprachausgabe geladen. Auch wurde mit BASIC eine Programmiersprache mitgeliefert. Es gab da einen Interpreter sowie einen Compiler. Durch Beziehungen bin ich an ein BASIC-Programm gekommen, mit der eine Mondlandung simuliert werden konnte. Es konnte sogar berechnet werden, wie tief ein Krater bei einem Absturz sein würde. Da der Quelltext mitgeliefert wurde, konnte man individuelle Anpassungen vornehmen. Das war schon eine tolle Sache. Und so habe ich auch meine Gehversuche beim Programmieren gemacht. Nachdem IBM seinen ersten Personal Computer auf den Markt gebracht hat, habe ich mir natürlich auch diesen zugelegt. Gekauft habe ich ihn ebenfalls bei der Fa. Audiodata. Und so konnte ich unterstützende Software für unser Hobby entwickeln. Ganz spannend wurde es, nachdem einige Amateurfunksatelliten gestartet wurden. Da konnte man sich so richtig ausleben. Und im Laufe der Zeit sammelte sich immer mehr Wissen an.
Meine Phantasie habe ich von Startrek beflügeln lassen. Besonders angetan haben es mir die Folgen mit James T. Kirk.
Besonders faszinierend fand ich die Möglichkeit des Beamens. Ich war allerdings der Meinung, dass das allein schon aus Energiegründen nicht möglich ist.
Nicht vergessen sollte man auch nicht die Trikorder, die in vielen Details doch an heute übliche Smartphones erinnern.
Insgesamt gesehen ist die Astronomie und verwandte Wissenschaften eine wirklich spannende Sache. Bei den üblicherweise verdächtigen Sendern gibt es zahlreiche Dokumentation zur Astronomie sowie zur Weltraumfahrt. Und dann gibt es ja noch die Mediatheken sowie das Internet. Ich frage mich öfters, wie die Leute ins Internet gekommen sind, als es noch keine Computer gab. – (Hermann-Josef Kurzen)
Mein lieber Herrmann,
ich, und ich denke auch einige, die hier mitlesen, sind sehr berührt von Deinem Artikel. Mir persönlich gibt er mal wieder Recht. Die „Inklusion am Himmel“ funktioniert einfach. In vielen Passagen Deines Artikels habe ich mich derart gefunden, dass die direkt aus meiner Feder hätten stammen können. Geschmunzelt habe ich an der Stelle, als Du beschriebst, dass man Dich Professor nannte. Genau das war bei mir auch so. Ich hoffe, dass dieser Titel bei Dir nicht mit so viel Neid und Missgunst besetzt war, als bei mir. Mich sollte der Professor damals einfach nur lächerlich machen. Aber lassen wir das.
Ich bin riesig Stolz, dass ich nun endlich jemanden gefunden habe, der in Sachen Astronomie ganz ähnlich tickt, als ich.
Ich danke Dir, dass Du heute mein Gast warst und glaube, dass hier und heute, am Freitag den 21.07.2023 etwas sehr schönes begonnen hat.
heute möchte ich gerne mit euch ein Jubiläum feiern, das vor allem für uns blinde Menschen eine Revolution in der Hilfstechnologie ausgelöst hat, die ihresgleichen sucht.
Ich persönlich empfinde sie als mindestens so einschneidend, wie die Erfindung der Punktschrift oder die Verbreitung intensivem Trainings in Orientierung, Mobilität und sonstiger lebenspraktischer Fertigkeiten.
Fangen wir also mit einer Geschichte an, wie ich das gerne tue.
Der Auftritt
Am Morgen des 3. April 1973 sollte der Ingenieur Martin Cooper eigentlich in einer Morning Show im US-Fernsehen auftreten. Der Motorola-Ingenieur war nach New York geflogen, um die neue Entwicklung seiner Firma vorzustellen.
Scheinbar war aber dann dem Fernsehsender seine neue Erfindung doch nicht so wichtig, und man hat ihn wieder ausgeladen.
Daraufhin suchte und fand man einen Radiosender, der großes Interesse an dem hatte, was hier erstmals präsentiert werden sollte.
Cooper sagte ein Interview draußen im freien zu, denn schließlich wollte er zeigen, welche Freiheit sein neues Gerät der Menschheit bringen könnte. Die Freiheit nämlich, ganz mobil und ohne Kabel telefonieren zu können.
Und so stand Cooper also an jenem 03.04. vor 50 Jahren vor dem Hilton-Hotel auf der 6th Avenue in New York und zeigte dem Reporter den grauen, 25 Zentimeter langen Kasten mit Antenne.
Das Telefon wog mehr als ein Kilogramm. Und man konnte gerade mal 25 Minuten telefonieren, länger hielt die Batterie nicht durch. Cooper meinte, dass das nicht so schlimm sei, weil man ob seines Gewichtes von über einem Kilogramm das schwere Gerät ohnehin kaum länger in der Hand halten könne.
Cooper ist heute 94 Jahre alt und erinnert sich noch genau an den Anruf, den er mit diesem Monstrum von Telefon damals tätigte.
Und so zückte Cooper sein Telefonbuch, um seinen Kollegen, der bei der Konkurrenz, den Bell Labs arbeitete, anzurufen, wo ebenfalls an derlei Erfindungen geforscht wurde. Er wollte ihm zeigen, dass seine Firma das Rennen offensichtlich gewonnen hatte.
Überraschenderweise ging dieser Kollege sogar selbst ans Telefon und nicht seine Sekretärin. Coper sagte:
Hi, Joel! Hier ist Marty Cooper. Ich rufe Dich von einem Mobiltelefon an, einem richtigen Mobiltelefon – einem persönlichen tragbaren Telefon.
Das mag ein Schlag für Bell gewesen sein, aber längst kein Untergang. So viel also zu dieser Geschichte.
Das erste
Das erste Mobiltelefon, das Motorola DynaTAC 8000X, war ein wahrer Pionier seiner Zeit. Es war zwar groß und sperrig, wog rund ein Kilogramm und hatte eine begrenzte Akkulaufzeit, aber es markierte den Anfang einer Ära, die die Kommunikation überall und jederzeit ermöglichte. Das DynaTAC 8000X war ein Luxusgut, das sich nur wenige leisten konnten, aber es legte den Grundstein für die Entwicklung und Verbesserung dieser Technologie.
Die Konkurrenz-Firma Bell setzte auf die Weiterentwicklung der Autotelefone, die es damals schon gab und für die in einigen US-Großstädten bereits Mobilfunknetze vorhanden waren. Auf die griff auch das Motorola-Gerät zurück.
Wie es weiter ging
Es sollte noch weitere zehn Jahre dauern, bis die Technologie tatsächlich auf den Markt ging. Zuvor musste noch die Politik überzeugt werden und sich die Industrie auf einen einheitlichen Mobilfunkstandard einigen, der zunächst auch nur in einigen Großstädten funktionierte. September 1983 war das erste System in Chicago fertig, danach folgte Washington DC. Erst dann konnte man die Mobiltelefone auch kaufen. Sie waren anfangs auf das Netz in einer Stadt beschränkt.
In den darauf folgenden Jahren wurden Mobiltelefone kleiner, leichter und erschwinglicher. Die Einführung der zweiten Generation (2G) in den 1990er Jahren brachte digitale Übertragungstechnologien wie GSM (Global System for Mobile Communications) mit sich, die eine bessere Sprachqualität und zuverlässigere Verbindungen ermöglichten. Dies führte zu einem Massenmarkt für Mobiltelefone und einem sprunghaften Anstieg der weltweiten Mobilfunknutzer.
Mit dem Aufkommen der dritten Generation (3G) in den frühen 2000er Jahren begann das Mobiltelefon seine Funktionen zu erweitern. Internetzugang, mobile Datenübertragung und Multimediafunktionen wie das Abspielen von Musik und Videos wurden zur Norm. Die vierte Generation (4G) brachte noch schnellere Datenübertragungsraten und ermöglichte das nahtlose Streaming von Inhalten mit.
In den letzten Jahren hat die fünfte Generation (5G) des Mobilfunks Einzug gehalten und verspricht eine noch schnellere und zuverlässigere Konnektivität. Mit 5G werden nicht nur Mobiltelefone, sondern auch das Internet der Dinge (IoT) und neue Technologien wie autonomes Fahren und Augmented Reality revolutioniert.
Jeder weiß, dass sich mittlerweile auch Design und Bedienkonzepte weiterentwickelt haben.
Touchscreens ersetzten physische Tasten weitgehend und Smartphones bieten eine Vielzahl von Funktionen und Apps, die das tägliche Leben erleichtern. Von der Kommunikation über Anrufe und Textnachrichten bis hin zur Fotografie, Navigation, sozialen Medien und mobilem Banking haben Smartphones unsere Art zu leben, zu arbeiten und zu interagieren verändert.
Darüber hinaus hat das Mobiltelefon eine neue Ära der globalen Vernetzung geschaffen. Menschen können über große Entfernungen hinweg in Echtzeit kommunizieren, Informationen teilen und sich mit anderen auf der ganzen Welt verbinden. Soziale Medien und Messaging-Dienste ermöglichen es uns, unser Leben mit anderen zu teilen und Verbindungen zu knüpfen, die sonst nicht möglich wären.
Und obige ‚Sätze treffen eben auch ganz besonders für uns Menschen mit Blindheit zu. Dies würdige ich in folgendem Fazit.
Mein Lebenshelfer
Ich glaube, es war so 2007. Da verabschiedete sich über Nacht mein alter sprechender Nokia-Knochen mit Tastatur. Ein neues Handy musste her. Sollte ich mir jetzt für relativ viel Geld noch einen quasi schon veralternden neuen Knochen und dann noch das teuere Sprachpaket, das man extra kaufen musste, besorgen, oder sollte ich es mit der Neuheit eines Iphones versuchen, das zwar teuer, aber die Sprachausgabe schon integriert hatte?
Als begeisterter Technik-Nerd entschied ich mich für letzteres. Es gab damals in meinem Bekanntenkreis keine blinden Menschen, die schon so ein Smartphone besaßen. In Deutschland gab es nur wenige blinde Menschen, die schon Erfahrung mit der Bedienung eines Touchscreen-Handys hatten. Somit musste ich mir das alles aus dem Netz fischen und es selbst versuchen und lernen.
Und ich kann euch sagen. Das erste Wochenende mit diesem Gerät war furchtbar. Ich sehnte mich sehr nach meinem Tastentelefon zurück und fragte mich, wer denn um Himmels Willen diese Fensterputzerei erfunden hatte.
Aufgeben kam nicht in Frage. Dafür war das Teil dann doch zu teuer. Also hielt ich durch. Die Lernkurve ging steil nach oben und als der Groschen dann endgültig gefallen war, besetzte das Teil bald all meine Lebensbereiche.
Mehr und mehr entdeckte ich Erweiterungen, die mir das Leben als blinder Mensch in einer bis dato unbekannten Weise erleichtern.
Von der einfachen Eieruhr,
der Wetteransage,
Vorlesen von Post,
als Kochhelfer,
als Navigator und Fahrplanfinder,
von Hörbuchleser bis Radio, Fernsehen und Podcasts,
und seit ich auch noch die dazu passende Uhr am Handgelenk trage auch als Sportbegleiter,
mache ich fast nichts mehr, wo das Gerät nicht auf die eine oder andere Weise zum Einsatz kommt. Ganz besonders in den Zeiten des Lockdowns und der Pandemie war und ist es mir zu einer unverzichtbaren Kommunikationshilfe in allen Lebensbereichen geworden.
Sogar der Sternenhimmel lässt sich damit blind erkunden.
Für manche von euch mag sich das jetzt nach einer unglaublichen Abhängigkeit von einem Gerät anfühlen, und das stimmt leider auch. Ich wüsste nicht, was ich tun sollte, würde es mir von jetzt auf gleich ausfallen. Aus diesem Grunde behalte ich nach einem Wechsel auf ein neueres Modell stets das Vorgängermodell als Ersatz zurück. Außerdem bin ich dankbar dafür, mir eine Versicherung für dieses so unverzichtbare Hilfsmittel leisten zu können.
Ich weiß, dass es bis heute noch blinde Menschen gibt, die dieser Technologie misstrauisch gegenüber stehen, bzw. sie aus anderen Gründen nicht nutzen können. Aber all jenen, die es können, rufe ich zu, sich darauf einzulassen. Und für die anderen stehen mittlerweile glücklicherweise Geräte zur Verfügung, die eventuell besser bedienbar sind, und dennoch einige dieser neuen Funktionen und Hilfsmittel in sich vereinen.
Ich bin sehr dankbar, genau in dieser Zeit zu leben. Ich weiß noch genau, wie es ohne all das war, und darf jetzt erleben, wie es jetzt mit allen diesen tollen Erfindungen ist.
Gestern kam in einer Telko des Arbeitskreises Blautor ein spannendes Thema auf. In einer Show wurde wohl die Frage gestellt, ob heißes oder kaltes Wasser schneller gefriert. Und ja, so seltsam es klingt. Unter gewissen Umständen gefriert das heiße Wasser schneller.
Natürlich hatte ich von diesem Phänomen schon gehört. Ich wusste auch, dass es bis heute nicht eindeutig erklärt ist, und dass ein Eisverkäufer eine Rolle in der Angelegenheit spielt.
ChatGPT lieferte mir hier nur schwache Anhaltspunkte, aber einige Stichworte dann doch.
Nun gut. dann setzen wir die Bruchstücke meiner Erinnerung, das Geschwurbel von ChatGPT und etwas Wiki zusammen, und machen daraus eine erzählbare Geschichte.
Das Phänomen
Das Phänomen, bei dem warmes Wasser schneller zu gefrieren scheint als kaltes Wasser, wird als das Mpemba-Phänomen bezeichnet. Es ist benannt nach dem tansanischen Schüler Erasto Mpemba, der es 1963 wieder entdeckte.
Wieder entdeckt deshalb, weil das Phänomen schon bei den alten Griechen erwähnt wurde.
Von schnellerem Gefrieren erwärmten Wassers berichtete bereits im vierten vorchristlichen Jahrhundert der Philosoph Aristoteles als Beispiel für die von ihm postulierte Antiperistasis, die folgendes beschreibt:
Eine Eigenschaft, z. B. die Temperatur eines Körpers ändert sich, wenn dieser sich in einer Umgebung anderer Temperatur befindet,
Im 13. Jahrhundert diskutierte dies der Mönch und Philosoph Roger Bacon (Opus Majus 6.1).
Im 17. Jahrhundert erwähnten die Philosophen und Wissenschaftler Francis Bacon (Novum Organum 2.50) und René Descartes (Les météores 1) den Effekt.
1775 erschien eine Arbeit von dem schottischen Wissenschaftler Joseph Black, in der er den Effekt anhand von Experimenten sicherstellte.
1788 bemerkte der erste deutsche Professor für Experimentalphysik Georg Christoph Lichtenberg bei eigenen Versuchen einen solchen Vorgang, konnte ihn aber nicht zuverlässig reproduzieren.
1963 stieß also nun der tansanische Schüler und Eisverkäufer Erasto B. Mpemba auf das Phänomen, als er Speiseeis herstellte. Zusammen mit Denis G. Osborne veröffentlichte er 1969 die Ergebnisse zahlreicher Versuche zu diesem Thema. Jedoch dauerte es einige Jahre, bis der Effekt weiter wissenschaftlich untersucht wurde.
2016 erschien ein Übersichtsartikel, der darstellt, dass der Effekt, in der Definition „Abkühlung bis zum Gefrierpunkt“, angeblich nicht existiert.
2022 in „Mpemba Effect Demystified“ wurde der Mpemba-Effekt erklärt, aber eben noch nicht vollständig.
Ein Beispiel aus dem Leben
Hier ein Beispiel eines Naturvolkes, das das Phänomen bis heute zu nutzen scheint.
Wenn die Bewohner der Pontusgegenden auf dem Eis ihre Hütten für den Fischfang aufschlagen, erwärmen sie ihre Angelruten zunächst in der Sonne, oder schütten sogar heißes Wasser darüber, um sie dann rascher vereisen lassen zu können. Sie benutzen das Eis anstelle von Blei, um ihre Ruten zu beschweren.
Dann schlagen sie Löcher in das Eis, um zu fischen.
Erklärungsversuche
Bis heute ist das Mpemba-Phänomen immer noch Gegenstand wissenschaftlicher Diskussionen und es gibt keine eindeutige Antwort auf die Ursache.
Es gibt mehrere mögliche Erklärungen für das Phänomen, aber keine davon ist allgemein akzeptiert. Hier sind einige der vorgeschlagenen Mechanismen:
1. Verdunstung:
Wenn Wasser verdunstet, entzieht es der verbleibenden Flüssigkeit Wärme, was zu einer Abkühlung führt. Dieser Effekt könnte dazu führen, dass warmes Wasser schneller abkühlt und schließlich gefriert.
Durch Verdunstung kühlen wir unseren Körper, indem wir schwitzen. Wenn man Alkohol, z. für eine Desinfektion auf die Haut gibt, spürt man ganz deutlich, dass es an der Stelle richtig kühl wird. Bei entweichenden Gasen, z. B. aus einer Gasflasche oder aus einem Feuerzeug ist der Effekt noch deutlich stärker zu spüren. So vereisen beispielsweise Heizungsmonteure die Rohrenden, mit Stickstoff oder Trockeneis (CO2), wenn sie verhindern wollen, dass Wasser austritt, ohne einen Pfropfen benutzen zu müssen.
Wenn eine Flüssigkeit verdunstet, dann wechselt sie von flüssig zu gasförmig. Solch ein Zustandswechsel verbraucht deutlich mehr Energie, als einfach nur durch normale Abkühlung frei wird.
Deshalb kühlt heißes Wasser durch den verdunstenden Dampf rascher ab als kaltes.
Ich bin immer wieder davon beeindruckt, wie lange sich Schnee gegen die warme Sonne behaupten kann. Das liegt daran, das ungeheuer viel Energie nötig ist, damit Eis einfach in flüssiges Wasser über gehen kann.
2) Konvektion:
Konvektion erleben wir im Alltag ganz besonders, wenn wir Wasser kochen. Heißes Wasser ist leichter als kaltes. Es steigt auf und bildet Blasen. Das kalte Wasser sinkt dann ab. Dadurch entstehen Konvektionsströme, um Wärmeunterschiede auszugleichen. Wetterphänomene und Meeresströmungen sind ebenfalls Beispiele für Konvektion, wobei diese noch von der Erddrehung überlagert werden. Und ja, betrachtet man unsere Sonne mit speziellen Filtern, dann kann man sehen, dass es auch auf ihrer Oberfläche blubbert und brodelt.
Konvektion verbraucht dann auch dadurch Energie, weil Teilchen der Flüssigkeit in Bewegung versetzt werden. Das könnte eventuell dazu beitragen, dass warmes Wasser tatsächlich schneller erkaltet.
3) Überkühlung:
Bei dieser dritten Idee bin ich fast sicher, dass ChatGPT schwurbelt. Mir sind da zu viele Ungenauigkeiten darin.
Dennoch könnte unter gewissen Umständen die Überkühlung von Wasser eine Rolle spielen.
Ich schreibe hier mal ohne Gewähr, was ich dazu weiß und verstanden habe.
Überkühlt ist eine Flüssigkeit dann, wenn sie noch flüssig ist, obwohl sie bereits eine Temperatur unter ihrem Gefrierpunkt erreicht hat. Für Wasser also unter 0 Grad C.
Hier spielen chemische Verunreinigungen eine Rolle. Wir kennen das im Winter, wenn wir unsere Straßen salzen. Salz bewirkt, dass sich der Gefrierpunkt von Wasser weit in den Minusbereich verschiebt. Deshalb „schmilzt“ unser gesalzenes Eis, obwohl es weit unter 0 Grad kalt ist.
Bedenken wir, dass der Wiederentdecker des Effektes ein Macher von Speiseeis war. Somit hat er eventuell das Phänomen gar nicht nur in reinem Wasser gefunden, sondern in Flüssigkeiten und Säften, die dann zu Speiseeis verarbeitet wurden.
Es wäre an dieser Stelle tatsächlich spannend, ob der Effekt auch mit destiliertem Wasser auftritt. Darüber habe ich aber leider jetzt, so auf die Schnelle nichts gefunden.
Wie auch immer.
theoretisch kann es wärme- und energietechnisch schon zu einer Situation kommen, dass warmes Wasser seine Energie auf eine Weise schneller los wird, als kaltes Wasser.
Um derlei zu beschreiben, benötigt man dann aber sehr komplizierte mathematische Gleichungen.
Solche Wärmegleichungen, auch Adiabaten-Gleichungen genannt, werden sehr schnell unübersichtlich, enthalten sehr viele Variablen und können sogar unlösbar in chaotische Zustände geraten.
Die Thermodynamik, wie man diese Spielart in der Physik nennt, ist mit ihrem Hauptsätzen und der Entropie eine sehr schmerzhaft zu erlernende Disziplin, wie ich in meinem Studium erleben durfte.
Sie ist so mächtig, dass die Verletzung eines ihrer Gesetze das ganze Universum aus den Angeln heben könnte.
Das war sie, die Sommergeschichte vom Eisverkäufer und dem neu entdeckten alten Phänomen.
Fazit:
Es ist wichtig zu beachten, dass das Mpemba-Phänomen nicht immer auftritt und von verschiedenen Faktoren wie der Qualität des Wassers, dem verwendeten Gefäß, der Umgebungstemperatur und anderen Variablen abhängen kann. Wissenschaftliche Studien haben unterschiedliche Ergebnisse hervorgebracht, und es bedarf weiterer Forschung, um das Phänomen vollständig zu verstehen.
