Friedrich Georg Wilhelm Struve -
Gründer des Zentralobservatorium der Russischen Akademie der Wissenschaften in Pulkovo bei Sankt Petersburg

Die Gründung dieser wissenschaftlichen Einrichtung wurde am 07. (nach dem gregorianischen Kalender, 19. nach dem damals in Russland noch geltenden julianischen Kalender) August 1839 vollzogen und jährt sich im August 2014 zum 175. Male. Der Gründer und erste Direktor dieser altehrwürdigen Einrichtung war der am 15. April 1793 in Altona bei Hamburg geborene Astronom Friedrich Georg Wilhelm Struve.

Struve studierte in Dorpat, dem heutigen Tartu in Estland, Philologie und schloss 1811 seine Studien ab. Schon während dieser Studienjahre wandte er sich mit großem Fleiß und Hingabe den mathematisch- physikalisch- und astronomischen Wissenschaften zu, was dem Rektor der Dorparter Universität, Prof. Parrot, nicht unbekannt blieb.

Er war es, der Struve riet, die bevorstehende Karriere als Philologe nicht weiter zu verfolgen, sondern sich ganz und gar der Astronomie und den angrenzenden Wissenschaften zu widmen.

Enge und freundschaftlichen Verbindungen der Familie Struve zu dem damals bekannten Astronomen Heinrich Christian Schumacher taten ein Übriges, dass der junge Philologe dem Rat von Prof. Parrot folgte und bereits im Jahre 1813 mit einer wissenschaftlichen Arbeit über die präzise geographische Positionsbestimmung des Dorparter Observatoriums Aufsehen erregte.

Mit dieser in astronomischer Hinsicht wichtigen Arbeit trat er erstmals in Erscheinung und erhielt bereits Ende 1813 eine außerordentliche Professur an der Dorparter Universitätssternwarte.

Neun Jahre später, im Jahre 1822, wurde F.G.Wilhelm Struve zum Korrespondierenden Mitglied der Sankt-Petersburger Akademie der Wissenschaften gewählt. Nach weiteren vier Jahren - 1826 - wurde ihm die Ehrenmitgliedschaft der Sankt-Petersburger Akademie der Wissenschaften angetragen.

Vorbereitungen zum Bau des neuen Observatoriums

Bei den Mitgliedern der Russischen Akademie der Wissenschaften waren die Überlegungen zum Bau eines neuen und modernen Zentralastronomischen Observatoriums bis zum Jahre 1827 soweit gediehen, dass an die Umsetzung gedacht werden konnte. Das bislang vorhandene Observatorium, das sich zum damaligen Zeitpunkt in der `Kunstkammer´, mitten im Zentrum der Stadt Sankt-Petersburg befand, wurde durch zunehmende Vibrationen vorbeifahrender Equipagen (Lastengespanne) für wissenschaftliche Arbeiten immer unbrauchbarer.

Im Jahre 1830 wurde Struve zum Besuch der damals besten Observatorien der Welt ins Ausland gesandt, stattete nach Abschluss dieser Reise Zar Nikolaus I. einen ausführliche Bericht über das Gesehene ab und gab wichtige und entscheidende Hinweise zum geplanten Bau des neuen Zentralastronomischen Observatoriums.

Zar Nikolaus I. war von diesem Bericht derart beeindruckt, dass er ihm die Gründung dieses Observatoriums antrug. Zwei Jahre später, im Jahre 1832, wurde er gewähltes Mitglied der Sankt-Petersburger Akademie der Wissenschaften und nahm von Dorpart aus an der Arbeit des Gremiums zum Bau des neuen Observatoriums teil.

Bei all diesen zusätzlichen Arbeiten vernachlässigte Struve nicht seine wissenschaftlichen Arbeiten an der Dorparter Universitätssternwarte und bezeichnete Dorpart als seine Heimatstadt. So wurde das dortige Obsevatorium zum Modell für das spätere Zentralastronomische Observatorium in Pulkovo.

Die Entscheidung für die Auswahl des Standortes dieser neuen Einrichtung fiel auf die kleine Ortschaft Pulkovo, die nur rund 20 km von Sankt-Petersburg entfernt und nur 8,5 km von der Sommerresidenz der Zarenfamilie in Tsarskoye Selo entfernt liegt und sich durch eine 75m hohe Erhebung von seinem Umland unterscheidet.

Ein Areal von 0,22 km² Größe wurde als Geschenk des Zaren an die Akademie der Wissenschaften übergeben, und der zur damaligen Zeit bekannte und berühmte Architekt Alexander Brüllow realisierte Struves Ideen in so perfekter Weise, dass der Haupttrakt des Observatoriums aufs Allerbeste für die künftige wissenschaftliche Arbeit gerüstet war.

Die Zeremonie der Grundsteinlegung fand am 21. Juli des Jahres 1835 statt, und schon im Vorfeld wurde das künftige Instrumentarium nach genauen Anweisungen Struves in London, Berlin, Hamburg, München und Sankt-Petersburg in Auftrag gegeben und gefertigt. Einer seiner früheren Schüler aus der Dorparter Zeit mit Namen Pohrt wurde Struves Assistent und von ihm mit den Fragen der Lieferung des künftigen Instrumentariums betraut.

Zum Zeitpunkt der Lieferung der vier wichtigsten Instrumente - des ´Ertelschen Transit-Instrumentes´, des ´Ertelschen Vertikalkreises´, des ´Repsoldschen Meridiankreises´ und des ´Repsoldschen Transit-Instrumentes´- wurden die wissenschaftlichen Mitarbeiter Fuss, Sabler und sein ältester Sohn Otto Struve nicht nur mit dem genauesten Aufstellen und Justieren der Teleskope betraut, sondern gingen nach der Aufstellung mit großem Enthusiasmus - in neuen Observatoriumsräumen und neuesten Instrumenten - und im Bewusstsein der wissenschaftlichen Möglichkeiten und Perspektiven ans Werk.

F.W.G. Struve beschreibt in liebenswürdigen und detailreichen Worten in seinen Ausführungen zur Geschichte der Gründung des neuen Observatoriums - Discription de l` Observatoire central de Pulkova - die Installation all der neuen und höchst modernen Instrumente.

Das Observatorium Pulkovo nimmt auf vielfältigen
wissenschaftlichen Gebieten die Arbeit auf

Die Einweihungsfeierlichkeiten wurden am 07. (19.) August 1839 unter großer Anteilname der Repräsentanten der Stadt Moskau und zahlreicher Vertreter weiterer Städte Russlands, aber auch aller Mitglieder der Akademie der Wissenschaft, zahlreicher ausländischer Botschafter und ausgewählter Gelehrter der damaligen Zeit, begangen.

Zar Nikolaus I. ließ sich am 26. September 1839 in einer über zweistündigen Exkursion von Struve ausführlichst über die Einrichtung, die Instrumente selbst und über die wissenschaftlichen Arbeiten unterrichten und zeigte großes Interesse an der Organisationsform des Institutes.

Für seine umfangreichen Bemühungen beim Errichten des Zentralobservatoriums zeichnete ihn der Zar mit dem begehrten Orden des Heiligen Stanislaws aus und sicherte ihm ein besonderes Salär für ihn selbst, für seine Mitarbeiter sowie eine großzügige Finanzierung für die Hauptsternwarte Pulkowo zu.

Stellarastronomie

Durch die besondere klimatische und geografische Lage und auf Grund der erstklassigen technischen Ausstattung am Pulkovoer Observatorium wandte sich Struve in besonderer Weise der Stellarastronomie zu.

Obgleich im Pulkovoer Gründungsmanifest die regelmäßige und genaueste Beobachtung der Himmelskörper im Mittelpunkt des Interesses standen, kam der genauesten Vermessung des nördlichen Firmamentes und daraus folgend der Erstellung präziser Sternkataloge und Himmelskarten eine besondere Rolle zu.

Geodäsie

Die Geodäsie stand als weiteres Betätigungsfeld im Mittelpunkt des Interesses und so verläuft der ´Pulkowoer Nullmeridian´, eine zu Greenwich in Bezug gebrachte Längenkreis-Bestimmung, nicht von ungefähr genau durch den Zentralturm dieses Observatoriums.

Von dieser festgelegten Linie aus wurde in den Folgejahren gezielt und unermüdlich das gesamte Russische Reich vermessen und legte so die Grundlage für die spätere Prospektierung und erfolgreiche wirtschaftliche Erschließung der Bodenschätze im fernen Norden und Fernen Osten Russlands.

Die Mitarbeiter dieser Einrichtung hielten von Beginn an sehr engen Kontakt zur Hydrographischen Abteilung der Kaiserlich Russischen Geografischen Gesellschaft und so wurde in den ersten zwanzig Jahren des Bestehens des Zentralastronomischen Observatorium in Pulkovo diese Einrichtung auch zum Zentrum aller astronomisch - geodätischen Unternehmungen, die in Russland unternommen wurden. Als Beispiel für diese umfangreichen Tätigkeiten seien hier nur die Expeditionen zum Ural, nach Ostsibirien und an die Chinesische Grenze genannt.

Besondere Berühmtheit erlangte das Pulkovoer Observatorium mit seinen über 40 Jahre andauernden Untersuchungen und Messungen des Meridianbogens, wobei der südlichste Punkt an der Donaumündung und der nördlichste Punkt in Norwegen gelegen war.

Praktische Ausbildung von Studenten

Auch in der Lehrtätigkeit erlangte dieses neue Observatorium schnell hohe wissenschaftliche Wertschätzung, und so mussten zum Abschluss ihrer Ausbildung alle Studenten der Marineakademie einen zweijährigen Kurs an dieser Einrichtung absolvieren, die zu allen Zeiten in großzügiger Weise allen Studenten, nicht nur der Geodäsie und Astronomie des In- und Auslandes, zu Studien zur Verfügung stand.

Besonderen Wert hatte Struve schon zur Gründungszeit auf den Ausbau und die Komplettierung der Bibliothek gelegt, wobei allein bis zum Jahre 1865 die Zahl der zur Verfügung stehenden Fachliteratur auf 9200 Bände angestiegen war und weitere 9600 Dissertationen hinzuzurechnen sind.

Besonders stolz war Struve auf den Besitz zahlreicher und zudem noch äußerst rarer Manuskripte, wie zum Beispiel die des berühmten Astronomen Johannes Kepler. So nahm das Pulkovoer astronomische Zentralobservatorium schon zum damaligen Zeitpunkt einen besonderen Stellenwert in der Astronomischen Welt ein und erhielt in Fachkreisen den von Hochachtung geprägten Zusatznamen ´Die Astronomische Hauptstadt der Welt´.

Die Ära nach F.G.W. Struve

Nach arbeitsreichem Wirken, das durch zahlreiche Neuentdeckungen, vom Herausfinden neuartiger Beobachtungs- und Untersuchungsmethoden geprägt war, wobei hier nur stellvertretend die Untersuchungen der Milchstraße, die Entdeckung und exakte Rotationsbestimmung von 58 Doppelsternen, die Erstellung eines Kataloges von 3112 Doppelsternen und die Bestimmung von Sonnenbewegungsparametern genannt sein sollen, fand F.G.W. Struve in seinem ältesten Sohn Otto einen begabten und würdigen Nachfolger und übergab 1861 das Zepter an ihn. Otto Struve führte fortan diese berühmte Einrichtung mit geschickter Hand zu neuen wissenschaftlichen Ufern.

Die Gründung des Pulkovoer Observatoriums war für die Akademische Welt von derart großer Bedeutung und Wertigkeit, dass sehr schnell nach seiner Gründung reges Interesse an dieser neuen und zudem noch allerbest ausgestatteten Einrichtung zur Erforschung des Universums und deren Ergebnisse entstand. Zu allen wichtigen Astronomischen Instituten der damaligen Zeit wurden rege und für die wissenschaftliche Astronomie fruchtbringende Kontakte unterhalten und gepflegt.

Neuer Status und Vorbild für weitere Observatorien

Nach der Oktoberrevolution 1917, wurde dem Pulkovoer Observatorium eine zentrale Rolle in der wissenschaftlichen Astronomie der Sowjetunion zuteil. Es erhielt den Status eines Zentralobservatoriums. Diese neue Rolle beinhaltete besonders den Aufbau und die Betreuung der in den Folgejahren neu gegründeten Observatorien in der Ukraine, dem Kaukasus, Zentralasiens und in späteren Jahren auch die der Baltischen Staaten und in Südamerika.

Wenn es um die Konstruktion neuer Instrumente für diese angeschlossenen Einrichtungen ging, standen die Pulkovoer Wissenschaftler federführend zur Seite. Diese Hilfestellung galt in besonderer Weise auch für die Aus- Fort- und Weiterbildung des astronomischen Nachwuchses.

Sowohl die Novembertage der `Oktober - Revolution` von 1917, als auch die Oktober - Tage des Jahres 1919 zählen zu den schwierigsten und entbehrungsreichsten in der Geschichte dieser altehrwürdigen Einrichtung und wurden in ihren Auswirkungen nur noch durch die Belagerungszeit durch deutsche Truppen zwischen September 1941 und Januar 1944 übertroffen.

Zwischen 1917 und 1919 trugen Anhänger und Gegner der Oktoberrevolution schwerste Kampfhandlungen auf dem Gelände des Observatoriums aus und zogen die Einrichtung in starke Mitleidenschaft.

Nach den Revolutionswirren übertrug sich auf diese wissenschaftliche Einrichtung sehr schnell der Ruf, in der Astronomie weltweit führend zu sein. Im Jahre 1934 wurde das Pulkovoer Zentralobservatorium in die Akademie der Wissenschaft der UdSSR integriert und drei Jahre später wurde auch die angeschlossene Bibliothek eingegliedert.

Die Stalin-Ära

Wie unsicher und schwer die Zeit der sogenannten `Stalin Ära´, im Besonderen das Jahr 1934, für die am Zentralobservatorium arbeitenden Wissenschaftler war, soll stellvertretend am Beispiel des Astronomen und damaligen Direktors und Verfassers der in Fachkreisen bekannten und geschätzten ersten Ausgabe des zweibändigen Lehrbuches `A course in Astrophysics and Stellar Astronomie´, Boris Petrowitsch. Gerassimowitsch verdeutlicht werden. Er wurde auf Befehl Stalins verhaftet und in einem Schnellverfahren mit folgender, schriftlich überlieferter Begründung hingerichtet: „Der Wissenschaftler habe sich bei der Untersuchung von Sonnenfinsternissen schädlicher Aktivitäten schuldig gemacht“ .

Von den seinerzeit 20 verhafteten wissenschaftlichen Mitarbeitern dieses Observatoriums wurden neben Gerassimowitsch noch 6 weitere Wissenschaftler wegen angeblicher `Konterrevolutionärer Untriebe´ im Schnellverfahren von der sogenannten “Trojka“ abgeurteilt und hingerichtet.

Alle anderen wurden zu langen Haftstrafen verurteilt und in Konzentrations- und Internierungslager von GULAG verschleppt. Nikolai Alexandrowitsch Kosyrev, einer der erfolgreichsten Astronomen der Vor- und Nachkriegszeit, musste von 1937 an 48 unterschiedliche Internierungslager über sich ergehen lassen. Erst Mitte der fünfziger Jahre konnte er zum Hauptobservatorium Pulkowo zurückkehren.

Zerstörung und Neuaufbau

In der Zeit der Jahre andauernden Blockade der Stadt Leningrad durch Deutsche Truppen kam es durch groß angelegten Flächenbombardements und schwerster Artillerie - Feuerüberfälle seitens der angreifenden Verbände der deutschen Wehrmacht zur vollständigen Zerstörung des gesamten Observatoriumskomplexes und des Parkgeländes.

Noch bevor die Deutschen Truppen ihre schweren Angriffe starteten, wurden die Hauptinstrumente der Hauptsternwarte Pulkowo, darunter auch das weltgrößte und leistungsfähigste Linsenteleskop, mit einem Objektivdurchmesser von 76cm, in der Stadt Leningrad ausgelagert und entgingen so der Zerstörung und Vernichtung.

Gleiches gilt auch, dank des unermüdlichen Einsatzes der damaligen Bibliotheksdirektorin Elena Winterhalter und ihrer Mitarbeiterinnen für einen Großteil der mittlerweile weltberühmt gewordenen Bibliotheksbestände mit ihren äußerst seltenen Handschriften und Büchern des 15. - 19. Jahrhunderts, sowie die fundamentalen Werke auf dem Gebiet der praktischen Astronomie und Geodäsie.

Zu diesen wie durch ein Wunder geretteten Werke zählen auch die astronomisch wichtigen Werke des Bremer Arztes und Astronomen Heinrich Wilhelm Matthäus Olbers, 1758 - 1840, der sich unter anderem mit dem nach ihm benannten `Olbersschen (photometrischen) Paradoxon´ einen großen Namen auf dem Gebiet der Kosmologie machte.

Im Gegensatz zu dieser bis heute unfassbaren und zu verurteilenden Haltung Stalins, rigoros und von krankhaftem Wahn getrieben, 1937 gegen Mitarbeiter dieses Observatoriums vorzugehen, steht andererseits die Tatsache, dass schon im März 1945, also noch vor Ende des Zweiten Weltkrieges, von höchster Stelle aus der vollständige Wiederaufbau des Observatoriums nach den alten Plänen beschlossen wurde.

Federführend wurde der Architekt A.V. Schtschussjew mit dieser umfangreichen Arbeit betraut und wurde vom damaligen Präsidenten der Akademie der Wissenschaften der UdSSR, S.I. Vavilov, in besonderer Weise unterstützt. Eine weitere Rolle beim Wiederaufbau des Zentralobservatoriums spielte auch der damalige Direktor A.A. Mikhailov.

Wiedereröffnung im Mai 1954

Nach großen Anstrengungen in schwieriger Zeit, die bei einer solch großen und dem Erdboden gleichgemachten Einrichtung beim Wiederaufbau geleistet werden mussten, fand im Mai 1954 die offizielle Wiedereröffnung dieses altehrwürdigen Observatoriums statt.

Mit moderner Technik ausgestattet und im steten Bemühen, den modernen Erfordernissen gerecht zu werden, nahm diese wiedererstandene Einrichtung nach auch in körperlicher Hinsicht entbehrungsreichen Jahren unter großer Anteilnahme der Bevölkerung, offizieller Würdenträger, Wissenschaftlern zahlreicher Fakultäten und ausländischer Gäste seine wichtige Arbeit erneut auf.

So wurden die in der Gründungsurkunde festgeschriebenen Forschungsrichtungen weiterverfolgt und entwickelt. Hinzu kamen fortan noch die genaueste Zeitbestimmung, ein Service zur Breitengradbestimmung (Zeit und Breitendienst) und die Untersuchung über die Schwankung der Geschwindigkeit der Erdrotation hinzu, die dem Streben der Geophysiker entgegenkamen.

Besonderen Stellenwert nahm auch der Informations- und Vorhersageservice über die Aktivität der Sonne ein. Gerade durch diesen Service wurden die Vorhersagen über die Ausbreitungsbedingungen der Radiowellen, die Einflüsse auf Wetter, Klima und die erdnahe Umgebung wesentlich unterstützt und erforscht.

Neu: die Satelliten-Astronomie

Neu hinzu kamen die radioastronomischen Instrumente sowie die wissenschaftlichen Untersuchungen in diesem neuen Fachgebiet. Schon vor dem Start des Satelliten “Sputnik“, gestartet am 04. Oktober 1957, begann die Entwicklung und Ausführung neuer Methoden der Satelliten Astronomie. All das drückt den Enthusiasmus der jüngeren Generation Astronomen aus, die diese extrem schweren und komplizierten Zeiten in der Geschichte Pulkovos überstanden.

Neben all diesen Tätigkeiten ist das Pulkovoer Observatorium auch die Wiege für bis heute zukunftsweisende Forschungsrichtungen gewesen. So wurde dort Pionierarbeit auch auf den Gebieten der Photographie, des Studium der Erdpolenbewegung, der Planetenbeobachtungen und der Sternspektra- und -helligkeitsbestimmung, geleistet.

Darüber hinaus wurden Wege beschritten, die bis zu ihrer erfolgreichen Erprobung für nicht möglich gehalten wurden, als da wären die speziellen Radioastronomischen Untersuchungen, die Kosmische Geodäsie und als besonders herausragende und weltweit anerkannte Leistung die Sonnenbeobachtung, die mit Hilfe eines an einen Ballon adaptierten Teleskops von der Stratosphäre aus gemacht wurde und bis lang unerreichte, detailreiche Strukturen auf der Sonnenoberfläche zu Tage förderte.

Weitere Meilensteine in der 175 - jährigen Geschichte des Zentralobservatoriums der Russischen Akademie der Wissenschaften sind das im Jahre 1970 in Betrieb gegangene und bis Mitte 1998 größte Spiegelteleskop der Welt mit einem Durchmesser von 6,0m, das Radioteleskop RATAN-600 im nördlichen Kaukasus, dessen Versuchsanlage bis heute im LPR (Large Pulkovo Radioteleskop) auf dem dortigen Observatoriumskomplex in Aktion ist, das `Latitude Laboratorium / Blagoveshchensk` und die `High Altitude Solar Station in Kislovodsk` mit seinem 53cm Koronographen, deren 50-jähriges Bestehen im Juni 1998 am Zentralobservatorium begangen wurde.

Bis Anfang 1980 waren 150 Wissenschafler, davon 15 mit einem von der Physikalisch - Mathematischen - Fakultät verliehenen Doktorgrad und 85 Kandidaten der Physikalisch - Mathematischen Wissenschaften am Observatorium tätig.

Erforschung der Sonne

Die Forschungen auf dem Gebiet der Sonnenphysik, der Sonnenaktivität und das Studium der sichtbar gemachten feinen Strukturen in unterschiedlichen Schichten der Sonnenatmosphäre und die daraus folgenden Studien des Magnetfeldes durch optische und radioastronomische Observationen nimmt bis zum heutigen Tag breiten Raum im Wissenschaftsbetrieb ein.

Einen gleich hohen Stellenwert kommt den Untersuchungen von Sternsystemen und ihrer Dynamik, der photometrischen und spektralen Klassifizierung von Sternen und Kugelsternhaufen und der Infrarotastronomie, zu.

Im Verlaufe der über anderthalb Jahrhunderte ausgeübten astronomischen Wissenschaft veröffentlichte dieses Observatorium zahlreiche wichtige Bücher und auch die Schriften `Izvestia Glavnoi Astronomicheskoi Observatorii v Pulkove´ und `Trudy´ , sowie das Bulletin `Solnechnye Dannye´ und `Catalogue of Solar Activity´ genießen einen weltweiten Bekanntheitsgrad.

Die Beziehungen Pulkovos zu anderen Astronomischen Instituten bezogen sich vor dem Zusammenbruch der ehemaligen Sowjetunion nicht nur auf die früheren `Bruderländer´, sondern war seinerzeit weltumspannend, und so wurden zum Beispiel die Publikationen von 227 Observatorien, Instituten und Gesellschaften aus 36 Ländern angefordert.

In den vergangenen Jahren wurden von den am Pulkovoer Zentralobservatorium arbeitenden Wissenschaftlern große Anstrengungen auf dem Gebiet der Raumfahrtastronomie unternommen. So ist stellvertretend das Projekt “ISSO - Interplanetary Solar Stereoscopic Observatory “ zu nennen, das von den beiden Lagrange-Punkten aus das Sonne - Erdesystem beobachten soll.

Im Laufe der Jahre wurden an zahlreiche Pulkovoer Astronomen wichtige Ämter in der IAU `Internationalen Astronomischen Union´, dem Weltverband aller Berufsastromomen übertragen und damit die hohe internationale Wertschätzung der dort arbeitenden Wissenschaftler zum Ausdruck gebracht und unterstrichen.

Der für das Zentralinstitut entscheidendste, zudem noch schwierigste und folgenreichste Einschnitt der jüngsten Geschichte ist der Zusammenbruch der Sowjetunion, in dessen Verlaufe das Unterste nach oben gedreht wurde und unter der dieses altehrwürdige Observatorium in besonderer und mannigfacher Weise sehr zu leiden hat.

Trotz der katastrophalen wirtschaftlichen Verhältnisse, die mit dem Zusammenbruch der Sowjetunion einhergingen, ist es gerade dem energischen, immerwährenden und nicht nachlassenden, mutigen Einsatzes des seit Anfang der 80er Jahre amtierenden und bis ins Jahr 2000 amtierenden Direktors, Prof. Dr. Victor K. Abalakin und seinen Mitarbeitern und Mitstreitern zu verdanken, dass diese weltweit anerkannte wissenschaftliche Einrichtung, trotz aller größter Schwierigkeiten arbeits- und funktionsfähig geblieben ist.

Mit fortschreitender Stabilisierung und nachfolgender Prosperierung Russlands nach der Umstrukturierung, gilt Pulkovo, das Hauptobservatorium der Russischen Akademie der Wissenschaften in der astronomischen Welt heute wieder als eine Forschungseinrichtung von hohem und ausgezeichnetem Rang, was nicht zuletzt dem heutigen Direktorat unter Professor Dr. Alexander Stepanov sowie allen dort arbeitenden Wissenschaftlern und Mitarbeitern zu verdanken ist.

Zum Gedenken an die Astronomen der Familie Struve wurden ein Impaktkrater auf dem Mond und der Asteroid (768) Struveana benannt.

Entnommen dem Vortrag '175 Jahre im Dienste der astronomischen Wissenschaft'
anlässlich der Gründung des Observatoriums Pulkovo
von Michael Passarge, August 2014

Friedrich Wilhelm Herschel lebte von 1738 bis 1822

Flucht nach England

Die Herschelgeschwister wurden in Hannover geboren. Ihr Vater war Musiker beim Militär und sorgte dafür, dass auch seine Kinder eine musikalische Ausbildung bekamen. Und so wurde der junge Wilhelm Oboenspieler beim Militärkorps. Als aber französiche Truppen 1757 Hannover besetzten, flüchtete Wilhelm nach England und fand dort eine Anstellung als Organist und Musiklehrer.

Während seines Studiums der mathematischen Musiktheorie erwachte sein Interesse an Mathematik und Optik. Diese neuen Kenntnisse konnte er für sein liebstes Hobby, die Astronomie, gut gebrauchen. Er beobachtete in jeder günstigen Nacht den Sternenhimmel, fand aber die Beobachtungsgeräte unzulänglich.

Seine neuen Kenntnisse der Mathematik und der Optik befähigten ihn, eigene leistungsstarke Teleskope zu bauen, deren Linsen er selbst schliff und deren Rohre er selbst baute. Im Laufe der Zeit wurden die Teleskope immer größer und besser. Herschel konnte sich nun an seine selbstgesteckte Aufgabe machen und nach Doppelsternen und Nebeln suchen.

Mit seiner Begeisterung für die Astronomie steckte er auch andere an, z.B. Musikschüler, die zu ihm nach Hause kamen, um Unterricht zu bekommen. Denn sobald der Himmel aufklarte, unterbrach Herschel den Musikunterricht, rannte nach draußen und schaute durchs Teleskop. Auch seine Schwester Caroline wies er in die Astronomie ein. Sie zog zu ihm, führte ihm den Haushalt und assistierte bei den Beobachtungen.

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Die Entdeckung des siebten Planeten

Er und seine Schwester führten sorgfältig Buch über ihre Beobachtungen und verzeichneten die Sternpositionen in Sternkarten mit Koordinatensystem. Eines Nachts, im März des Jahres 1781, stieß Herschel auf einen Lichtfleck im Sternbild Zwillinge, der bei der ersten Durchmusterung dieses Sternbildesnicht dagewesen war.

Wilhelm wechselte das Objektiv seines Teleskops, um den Fleck zu vergrößern. Wäre es ein Stern gewesen, hätte er auch bei stärkeren Objektiven punktförmig bleiben müssen. Doch der Fleck ließ sich vergrößern. Herschel glaubte, er hätte einen Kometen gefunden und beschloss, ihn auch in den folgenden Nächten weiter zu beobachten. Ein Komet würde nämlich seine Position gegenüber dem Sternenhimmel verändern und zwischen den Sternen hindurchwandern. Und tatsächlich, das neue Objekt bewegte sich!

Nun war es an der Zeit, seine Bahn zu berechnen. Allerdings ließ sich die Erscheinung nicht mehr lange genug beobachten, denn es verschwand in der Dämmerung. Nun hieß es bis August warten, bis die Beobachtungsbedingungen wieder günstig waren. Die Spannung war groß, an welcher Stelle er sich wohl dann befinden würde. Herschel hatte unterdessen auch seinen Kollegen Bescheid gegeben, damit sie ebenfalls danach suchen konnten.

Uranus im März 1781, als er Herschel zum ersten Mal auffiel	Uranus im September 1781, ein halbes Jahr nach seiner Entdeckung	Planeten werden bei Vergrößerung flächig, Sterne bleiben punktförmig

Einige Astronomen fanden das neue Objekt und wunderten sich, dass der vermeintliche Komet keinen Schweif hat. Andere fanden ihn nicht und hielten Herschel für einen Hochstapler, wenn er von 460facher oder 932facher Vergrößerung mit seinem Teleskop sprach. Das klang für sie absolut utopisch, unerreichbar für ihre eigenen Teleskope. Um die Allgemeinheit ein für alle Mal von der Qualität seiner Geräte zu überzeugen, war er bereit, sein Teleskop sowohl dem König als auch dem Leiter der Königlichen Sternwarte Greenwich, Nevil Maskelyne vorzuführen. Die beiden waren sehr beeindruckt.

Herschels Teleskop war sehr viel leistungsfähiger als das beste Teleskop der königlichen Sternwarte. König Georg III. war so begeistert, dass er gleich den Bau mehrerer solcher Teleskope bei Herschel in Auftrag gab und ihn zudem verpflichtete, mit ihm Beobachtungsstunden durchzuführen. Zu diesem Zweck zog Herschel sogar um, nämlich nach Slough in die Nähe des Königs. Zwischen den beiden Männern entwickelte sich eine große Freundschaft.

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Herschels Lebenswerk

Alle Bemühungen, die Bahn des neuen 'Kometen' zu berechnen, schlugen fehl, bis der russische Mathematiker und Astronom Anders Lexell auf die Idee kam, keine parabelförmige Umlaufbahn anzunehmen, sondern eine nahezu kreisförmige Ellipse zu berechnen, wie es bei Planeten üblich ist. Nun endlich ließ sich die Bewegung des neuen Objektes am Himmel einigermaßen gut vorhersagen. Lexell stellte dabei fest, dass die Bahn etwa doppelt so weit von der Sonne entfernt sein muss wie die des Saturn. Eindeutig hatte Herschel also einen Planeten entdeckt und dadurch mit einem Schlag das Sonnensystem erheblich vergrößert.

Nun blieb noch die Frage, wie der neue Planet künftig heißen könnte. Herschel sollte einen Vorschlag machen, ließ sich damit aber viel Zeit. So kam es, dass von allen Seiten Vorschläge kamen, denn die Entdeckung war ja in aller Munde, und jeder glaubte einen passenden Namen nennen zu können. Ins Gespräch kamen Namen wie Astrea, Oceanus und auch Neptun.

Herschel schlug vor, ihn zu Ehren seines Königs Georgium Sidus zu nennen - Georgs Stern. In Frankreich hieß er eine zeitlang 'Herschel', in Deutschland und Österreich setzte sich der Name 'Uranus' durch, und in England nannte man ihn 'Georgian Planet'. Erst im Jahr 1850, also fast 70 Jahre nach seiner Entdeckung, einigte man sich allgemein auf den Namen Uranus.

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Herschels Planetenentdeckung machte ihn weithin bekannt und berühmt. Seine Tätigkeit als Musiklehrer konnte er nun aufgeben, denn der König ernannte ihn zum Königlichen Hofastronomen und zahlte ihm ein stattliches Gehalt von 200 Pfund im Jahr. Herschel konnte sich von nun an vollkommen auf die Astronomie konzentrieren. 1785 beschloss er, das weltgrößte Teleskop zu bauen. Es würde 12 Meter lang sein, mit einem Spiegel von 1,2 Metern Durchmesser und einer noch nie dagewesenen Lichtstärke.

Der König unterstützte sein Vorhaben großzügig, und so wurden bald viele Arbeiter für den Bau eingestellt. Bis zur Fertigstellung vergingen drei Jahre, und Herschel entdeckte damit einen sechsten Saturnmond (Mimas). Schon bald musste er aber feststellen, dass dieses Teleskop sehr unhandlich war. In der Bevölkerung nannte man es das "achte Weltwunder", und viele Besucher pilgerten zu Herschel, um es zu besichtigen.

Herschel verfügte über die besten Teleskope der Welt, und das ermöglichte es ihm, weitere Entdeckungen zu machen. Sechs Jahre nach seiner Entdeckung des Uranus konnte er zwei Monde dieses Planeten beobachten. Sie heißen heute Titania und Oberon. Auch bei Saturn fand er zwei weitere Monde, Mimas und Enceladus. Damit wuchs die Zahl der bis dahin bekannten Saturnmonde auf sechs an.

Rechts ist der Saturnmond Enceladus zu sehen, der Himmelskörper mit der höchsten Albedo im gesamten Sonnensystem. Er ist klein aber sehr hell, seine Oberfläche besteht aus Eis und Schnee. Das Bild wurde von der Raumsonde Cassini aufgenommen, die sich dem Mond bis auf wenige Hundert Kilometer nähern konnte.

1788 heiratete Wilhelm Herschel und bekam 1792 einen Sohn, den er John nannte. Aus ihm wurde später auch ein bekannter Astronom, er übernahm die Sternwarte seines Vaters. John Herschel fand unter anderem heraus, dass die Magellanschen Wolken (nur von der südlichen Halbkugel der Erde zu sehen) aus Sternen bestehen. Außerdem verbesserte er die Technik für fotographische Entwicklung, die zu seiner Zeit gerade erfunden wurde.

John Herschel bekam genau wie sein Vater und seine Tante einen Krater auf dem Mond, der nun seinen Namen trägt.

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Zu Wilhelm Herschels Lebenswerk gehört neben der Entdeckung eines Planeten und von vier Monden ein Katalog, in dem 848 Doppelsterne verzeichnet sind. Herschel hatte die Vermutung, dass etliche von ihnen nicht nur zufällig nahe beieinanderstehen, sondern wirklich nebeneinander stehen und sich umkreisen, was damals ein neuer Gedanke war.

Außerdem schuf er ein als Herschelkatalog bezeichnetes Werk mit mehr als 2500 Eintragungen nebliger Objekte. Er vermutete, dass es Sterneninseln sein könnten, denn bestimmt ließen sie sich mit besseren Teleskopen in Einzelsterne auflösen. Fremde Galaxien waren damals noch unbekannt.

Um 1800 entdeckte Herschel zudem die Infrarotstrahlung der Sonne. Er spaltete das Licht der Sonne mit einem Prisma auf und legte ein Thermometer an das obere Ende des sichtbaren Lichtes. Die Temperatur stieg, und Herschel schloss daraus, dass hier auch unsichtbare Strahlung vorhanden sein muss, die man zwar nicht sehen aber messen kann.

Im Jahr 1822 verstarb Friedrich Wilhelm Herschel im hohen Alter von 84 Jahren. Zufälligerweise benötigt Uranus genau diese Zeit, um einen Umlauf um die Sonne zu vollenden.

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Das Planetenjagdfieber

Der Planetenfund Herschels löste ein Jagdfieber auf weitere Planeten aus, denn plötzlich schien alles möglich. In Deutschland gründete sich sogar eine "Himmelspolizey". Die Vereinigte Astronomische Gesellschaft teilte den Himmel im Bereich der Ekliptik in 24 Abschnitte auf und ließ jedes ihrer Mitglieder einen eigenen Abschnitt gründlich durchforsten, um weitere, bislang unerkannte Planeten zu finden.

Giuseppe Piazzi entdeckte 1801 einen schwach leuchtenden Himmelskörper, der sich nach längerer Beobachtung ganz wie ein Planet verhielt. Er nannte ihn Ceres.

In rascher Folge entdeckte man weitere 'Planeten' im Bereich zwischen Mars und Jupiter, die aber allesamt sehr klein waren.

Während andere von Planetenentdeckungen sprachen, war Wilhelm Herschel dafür, eine neue Kategorie für diese Kleinkörper einzuführen, denn sie unterschieden sich von echten Planeten deutlich.

Nicht nur dass sie viel kleiner sind, es liegen auch ihre Bahnen sehr eng beieinander und überschneiden sich zum Teil. Herschel prägte dafür den Begriff 'Asteroid', was aber von der Astronomengemeinschaft nicht gleich angenommen wurde.

Erst 1853, lange nach Herschels Tod, wurde die Bezeichnung Kleinplanet oder Asteroid eingeführt. Bis dahin hatte sich die Zahl der vermeintlichen Planeten schon auf 12 erweitert. Die Zahl der Planeten änderte sich im Laufe der Jahrhunderte mehrmals.

Tycho Brahe lebte von 1546 bis 1601

Tycho Brahes eigenes Weltsystem

Tycho Brahe studierte gerade Jura in Kopenhagen, als er das Erlebnis mit der Sonnenfinsternis hatte. Von Stund an war er der Astronomie verfallen, und da er sie nicht studieren durfte (sein Ziehvater, der ihn finanzierte, hatte etwas dagegen), betrieb er seine Himmelsbeobachtungen als Hobby. Tagsüber studierte er, und nachts widmete er sich dem Sternenhimmel. Er kannte das geozentrische Weltsystem des Ptolemäus, und er hatte auch vom neuen heliozentrischen Weltsystem des Kopernikus gehört. Aber er entwickelte eigene Ideen bezüglich der Bewegung der Planeten.

Ihm war aufgefallen, dass sich Merkur und Venus immer in der Nähe der Sonne aufhalten und sich nie weit von ihr entfernen. Also befand er, dass diese beiden sich um die Sonne drehen mussten, und die Sonne wiederum zusammen mit ihnen um die Erde. Und so schuf er ein eigenes, tychonisch genanntes Weltbild. Neu war das allerdings nicht, denn schon der griechische Philosoph Herakleides Pontikos, ein Schüler Platons, äußerte 2000 Jahre vor Brahe die Idee, Merkur und Venus seien Trabanten der Sonne.

Auch die anderen Planeten umkreisen in seinem System die Sonne, und alle gemeinsam mit der Sonne umkreisen die unbewegliche Erde im Zentrum. So lassen sich einige Beobachtungen mit dem tychonischen Modell gut erklären: weshalb Merkur und Venus immer in der Nähe der Sonne bleiben, warum die Helligkeit der Planeten schwankt, warum Planeten manchmal rückwärts zu laufen scheinen.

Das einzige Problem ergab sich mit den kristallenen Kugelschalen, an denen die Himmelskörper befestigt sein sollen. Bei Tycho kreuzen sich Mars- und Sonnenbahn, was mit Kristallsphären unmöglich wäre. Und so schaffte er kurzerhand die Kristallschalen ab.

Begründen konnte er diesen Schritt auch mit Hilfe seiner Beobachtungen von Kometen. Tycho Brahe vermaß deren Bahnen und schätzte ihre Entfernung ab. Dabei stellte er fest, dass Kometen die Planetenbahnen kreuzen, sich der Erde rasch nähern und sich auch wieder von ihr entfernen.

Gäbe es die Kristallschalen für Planeten, hätten die Kometen diese durchdringen müssen, was unwahrscheinlich ist. Also schlussfolgerte Brahe daraus, dass es Kristallschalen nicht geben kann.

Auf welche Weise die Planeten trotzdem am Himmel bleiben und nicht in die Sonne oder auf die Erde stürzen, darüber machte er sich keine Gedanken. Diesem Problem widmete sich später Kepler und dann einige Zeit später auch Isaac Newton. Tycho Brahe war der Erste, der feststellte, dass sich Himmelskörper nicht nur auf Kreisbahnen bewegen können, sondern auch auf langgestreckten eiförmigen (elliptischen) Bahnen, denn das ergaben seine Beobachtungen der Kometen.

Elliptische Bahnen waren eine Weltneuheit! Außerdem war man bisher der Ansicht, Kometen seien sublunare Erscheinungen, also Körper, die sich innerhalb der Mondbahn oder vielleicht sogar in der Erdatmosphäre bewegen. Dass dem nicht so ist, fand Tycho Brahe als Erster heraus.

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Tycho Brahes Lebenswerk

Tycho Brahe war ein sehr sorgfältiger Beobachter. Er stellte fest, dass die Messwerte des Ptolemäus und auch alle nachfolgenden verbesserten Messwerte nicht genau genug waren. Die Planeten und Sterne wichen am Himmel stets ein wenig vom vorherberechneten Wert ab. Brahe nahm sich vor, genauere Werte zu liefern.

Er hatte das Glück, dem dänischen König Friedrich II. als vielversprechender Wissenschaftler aufgefallen zu sein. Dieser stellte ihm die Insel Hven zur Verfügung und finanzierte ihn großzügig, sodass Brahe dort eine Sternwarte nach seinen Vorstellungen bauen konnte.

Brahe ließ eigens entworfene riesige Beobachtungsinstrumente einbauen, die sich zum großen Teil im Keller befanden, und nur der obere Teil schaute aus dem Gebäude heraus. Sein Mauerquadrant - ein Visiergerät - hatte einen Durchmesser von mehr als viereinhalb Metern! Er hatte festgestellt, dass die Beobachtungswerte um so genauer sind, je größer die Messskala ist, von der er ablesen kann. Nirgends auf der Welt gab es derartig riesige Messinstrumente wie bei Tycho Brahe.

Sein Beobachtungszentrum war einmalig, und er erarbeitete sich den Ruf eines gewissenhaften Astrometrikers, der über die besten und genauesten Werte seiner Zeit verfügt. Seine Forschungsstätte benannte er nach der Muse der Astronomie - Urania - Uranienburg. 20 Jahre lang arbeitete er dort und erreichte eine bis dahin nie gekannte Präzision der Orte von Sternen und Planeten. Er war eine Berühmtheit, und unzählige junge Menschen pilgerten zu seiner Insel, um ihm als Assistent dienen zu dürfen und an seinem Sternenkatalog mitarbeiten zu können.

Neue Anstellung in Prag

Mit dem Tod des Königs Frederik war es vorbei mit der großzügigen Finanzierung, Tycho musste sich nach einer neuen Anstellung umsehen. Die fand er 1598 bei Kaiser Rudolf II. in Prag als Kaiserlicher Mathematiker. Im Februar 1600 stellte er einen neuen Assistenten ein: Johannes Kepler. Da dieser schlechte Augen hatte, aber ein großer Mathematiker war, sollte er nicht bei Beobachtungen assistieren, sondern die Marsbahn berechnen.

Tycho Brahe und Johannes Kepler kamen nicht gut miteinander aus, es gab immer wieder Auseinandersetzungen und Ärger. Nicht nur, dass Kepler ein großer Theoretiker war und sich bemühte, auch hinter die Dinge zu blicken, und Brahe eher der Praktiker war, der Daten sammelte, ohne sie vollständig auszuwerten, nein, beide hatten auch eine unterschiedliche Weltanschauung.

Während Brahe die Erde unbeweglich im Zentrum sah und sich vorstellte, dass sie von der Sonne umkreist wird, die wiederum von den Planeten umkreist wird, war Kepler vom kopernikanischen System überzeugt, bei dem die Sonne im Zentrum steht und alle Planeten einschließlich der Erde sie umrunden. Das machte es für beide schwierig zusammenzuarbeiten.

Tycho Brahe starb bald darauf (am 24. Oktober 1601) völlig unerwartet an einem Blasenleiden und konnte so sein Lebenswerk, die Rudolfinischen Tafeln (der Sternkatalog mit Listen der künftigen Planetenbewegungen, der die veralteten Sternkataloge Alfonsinische Tafeln und Prutenische Tafeln ersetzen sollte, da die Werte Brahes viel genauer sind) nicht mehr vollenden.

Johannes Kepler sollte seine Arbeit fertigstellen und veröffentlichen. Kepler übernahm auch Brahes Stelle als Kaiserlicher Mathematiker und schaffte es viele Jahre später, mit Hilfe des umfangreichen Datenmaterials aus Brahes Schaffen nachzuweisen, dass sich der Planet Mars nicht auf einer Kreisbahn bewegt, sondern eine Ellipse beschreibt.

Johannes Müller lebte von 1436 bis 1476

Die Kindheit

Im Jahr 1436 wurde Johannes Müller in einer kleinen Ortschaft östlich von Schweinfurt geboren. Seine spätere Bezeichnung als Regiomontanus leitet sich aus dem Namen seines Geburtsortes Königsberg ab (regio=König, mons=Berg), wurde aber erst Jahrzehnte nach seinem Tod in Gebrauch genommen.

Johannes war ein auffallend kluges Kind und begann bereits mit 11 Jahren ein Studium an der Universität Leipzig. 1450 kam er 14jährig nach Wien und erregte dort bald die Aufmerksamkeit seines Lehrers Georg von Peuerbach.

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Freundschaft mit Georg Peuerbach

Aus dem Lehrer-Schüler-Verhältnis entwickelte sich eine tiefe Freundschaft. Peuerbach bildete ihn in allem aus, was er selbst konnte. Schon bald konnte Johannes bei zeitaufwändigen komplizierten astronomischen Berechnungen helfen und füllte Tabellenwerke, Ephemeriden, Kalender und Sinustafeln mit Zahlenwerten.

Die beiden stellten außerdem zahlreiche Beobachtungsreihen über Planetenkonstellationen auf, maßen Sonnenhöhen und Ekliptikparameter und beobachteten gemeinsam Mondphasen und Finsternisse. Auch in den Instrumentenbau wurde Johannes von seinem Meister eingewiesen. Etwas Besseres hätte dem jungen Regiomontanus nicht passieren können. In Georg von Peuerbach hatte er einen herausragenden Lehrer, Förderer und Freund gefunden.

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Verdienste des Regiomontanus

1457 erhielt Johannes mit 21 Jahren die Magisterwürde und konnte nun selbst Vorlesungen an der Universität halten. Nebenbei beschäftigte er sich mit ebener und sphärischer Trigonometrie und Gleichungen höheren Grades. Nach dem Tod Peuerbachs 1461 verließ er Wien und ging mit Kardinal Bessarion auf Italienreise, die eigentlich gemeinsam mit Peuerbach geplant gewesen war.

Auf dieser Reise vollendete Johannes die "Epitoma in Almagestum", die "Einführung in die Himmelskunde des Ptolemäus", die Peuerbach begonnen hatte. Auch zahlreiche andere Werke, zumeist astronomische Tabellen und Tafeln, vollendete Johannes für seinen Freund und veröffentlichte sie. Diese Tabellenwerke gingen dann mit großen Schiffen auf weite Reisen, denn die Seefahrt erlebte gerade einen Aufschwung und benötigte dringend astronomische Orientierungshilfen.

1468 wurde Johannes Müller alias Regiomontanus zum Hofastronomen des ungarischen Königs Matthias Corvinus ernannt. 1471 ließ er sich dann in Nürnberg nieder und errichtete eine kleine Sternwarte, eine Druckerei und eine Werkstatt zum Bau astronomischer Instrumente. 1475 wurde Johannes von Papst Sixtus IV. nach Rom berufen, um an einer Reform des Kalenders mitzuarbeiten. Doch leider erkrankte er bald darauf (wahrscheinlich an der Pest) und verstarb im Alter von nur 40 Jahren. Und so sollte noch ein ganzes Jahrhundert vergehen, bis die Kalenderform durchgesetzt werden konnte.

Ptolemäus bemühte sich eifrig, die Mechanik, die seiner Meinung nach hinter der Bewegung der Himmelskörper steckte, schlüssig darzustellen. Er versuchte die Vorgänge am Himmel zu verstehen und herauszufinden, wie alles miteinander funktioniert. Dass dieses Weltbild mit der Erde im Zentrum von vornherein falsch war, konnte er noch nicht wissen. Er zog seine Schlussfolgerungen aus dem, was er beobachtete. Und genau das können wir auch heute noch sehen, wenn wir zum Himmel blicken!

Alles bewegt sich über den Himmel hinweg, von Ost nach West. Die Sonne geht im Osten auf, zieht nach Süden und steigt dabei höher, dann wandert sie weiter nach Westen und geht unter. Das Gleiche können wir beim Mond beobachten, und ebenso bei den Sternen und Planeten. Offensichtlich umkreisen sie alle die Erde! Schnell hat man das Gefühl, man befinde sich im Zentrum der Welt und alles bewegt sich um einen herum.

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Geozentrischer Blick auf die Welt

Doch heute wissen wir, dass wir einer optischen Täuschung unterliegen, denn die Gestirne wandern nicht wirklich von Ost nach West. Es ist die Erde, die sich dreht. Und wir stehen auf ihr und drehen uns mit, ohne es zu spüren.

Unser Planet dreht sich nicht nur um sich selbst, sondern auch noch um die Sonne. Das war zu Ptolemäus Zeiten noch nicht klar. Für ihn stand die Erde fest und unbeweglich im Mittelpunkt. Mond, Sonne, Planeten und Sterne umkreisten sie.

Damit die Planeten nicht vom Himmel herunterfallen, waren sie in der Vorstellung der Philosophen an durchsichtigen Kristallschalen befestigt, die zwiebelartig um die Erde herum angeordnet sein sollen.

Mond, Sonne und jeder einzelne der damals bekannten 5 Planeten hatte seine eigene Kristallsphäre. Die Sterne waren allesamt an der äußersten, achten Schale befestigt, die sich mit ihnen einmal am Tag um die Erde drehen sollte.

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Ein Versuch, beobachtete Phänomene zu erklären

Ptolemäus aber war nicht dumm. Er beobachtete den Sternenhimmel sehr genau und bemerkte einige Dinge, die nicht so recht in das harmonische Weltbild des Aristoteles passen wollten. Dieser meinte noch, dass alles einer göttlichen Ordnung gehörte, bei der die Erde das unvollkommene, veränderliche Unten darstellt und unverrückbar im Zentrum der Welt ruht.

Alles was sich oben im Himmel befindet, sollte dagegen wahrhaft himmlisch und vollkommen sein. Die Himmelskörper seien vollkommene makellose Kugeln, die sich auf perfekten Kreisbahnen bewegen.

Ptolemäus bemerkte, dass die Planeten mal heller, mal weniger hell erscheinen. Das müsste bedeuten, dass sie mal näher an der Erde sind und mal weiter weg.Außerdem vollführen sie von Zeit zu Zeit merkwürdige Schleifen am Himmel, die sich mit Kreisbahnen nicht vereinbaren lassen.

Er wollte das bestehende System nicht verwerfen, sondern versuchte es zu verbessern. Er führte zusätzliche Hilfskreise ein, auf denen die Planeten sitzen sollten. Das führte dann zu einer komplizierten Konstruktion wie oben in der Abbildung. Um sich diese komplizierte Planetenbewegung besser vorstellen zu können, gibt es eine Animation der Epizykeldrehung.

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Das monumentale Werk des Ptolemäus

Ptolemäus schrieb sein umfangreiches Werk zwischen 140 und 149 nach Christus. Es wurde allgemein akzeptiert und in Europa über 1400 Jahre nicht nennnenswert angezweifelt. Um 800 gelangte das Werk in den islamischen Raum und wurde von Gelehrten ins Arabische übersetzt. Der Titel, den es da erhielt, ist uns bis heute noch geläufig: Almagest.

Der Almagest wurde nicht nur einfach in eine andere Sprache übertragen, sondern dabei gleich verbessert, wie die vielen Randbemerkungen zeigen, die in den Übersetzungen zu sehen sind. Der Almagest bildete eine wichtige Grundlage der astronomischen Forschungen im islamischen Raum, wo die Astronomie in der Zeit vom 8. bis zum 14. Jahrhundert eine Blütezeit erlebte. In Europa tat sich in dieser Zeit nicht allzu viel. Genaueres zur islamischen Periode steht auf der Seite 'Islamische Astronomie'.

Um 1175 wird der Almagest erstmals wieder ins Lateinische übersetzt und enthält nun die Neuerungen und Verbesserungen, der arabischen Gelehrten. Allmählich dringen die Schwächen des geozentrischen Weltbildes in das Bewusstsein der forschenden Astronomengemeinde in Europa, und es mehren sich Stimmen, die auf Fehler im göttlich perfekt geglaubten System hinweisen. Mit Nikolaus Kopernikus wird ein neues Weltbild angeregt, bei dem sich die Sonne im Zentrum der Planeten befindet. Das ptolemäische Weltbild hat nach über 1400 Jahren ausgedient.

Georg Aunpekh Peuerbach lebte von 1423 bis 1461

Als Georg Aunpekh von Peuerbach geboren wurde, befand sich die Astronomie mehr oder weniger im Tiefschlaf. Seit vielen Jahrhunderten hatte sich nichts Entscheidendes mehr getan. Die mittelalterlichen Gelehrten betrachteten die Himmelsphänomene rein philosophisch-theologisch. Niemand kam auf die Idee, die Lehren der alten Griechen durch eigene Beobachtungen zu überprüfen.

Was Claudius Ptolemäus vor knapp 1400 Jahren in seinem Almagest niederschrieb, galt als unumstößliche Wahrheit und wurde nicht in Frage gestellt. Dann aber entdeckte man die antiken Werke wieder, übersetzte sie ins Lateinische und stieß im Zuge dessen auf zahllose Ungereimtheiten, die ein Überdenken der alten Lehren nötig machten. Mit die ersten Wegbereiter für die Revolution der Weltanschauung, die letztlich durch Kopernikus ausgelöst wurde, waren Peuerbach und sein Schüler Regiomontanus. Viel aus ihrem Leben ist leider nicht überliefert worden, aber sie sprechen zu uns aus ihren Werken.

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Kindheit und Jugend

Georg wurde 1423 in der kleinen Stadt Peuerbach in Oberösterreich (zwischen Passau und Linz) geboren. Dem damaligen Pfarrer Heinrich Barucher fiel die besondere Begabung des kleinen Georg auf, und so förderte er großzügig seine Ausbildung. Der Pfarrer selbst war ein gelehrter und hoch angesehener Priester und Doktor der Theologie. Er hatte gute Beziehungen zur Wiener Universität, die Georg bald besuchen sollte. Wo er ihn vor dem Studium ausbilden ließ, wissen wir heute leider nicht. 1445 schickte er seinen Zögling dann nach Wien.

Georg war zu Studienbeginn schon 22 Jahre alt (damals begann man gewöhnlich mit 14 zu studieren), aber er muss eine wirklich gute Vorbildung bekommen haben, denn schon bald bat man ihn, den Studenten, selbst an der Universität Vorlesungen zu halten. Sogar berühmte Universitäten in Italien wurden auf den klugen jungen Mann aufmerksam und wollten ihn als Dozenten beschäftigen. Und so verbrachte Georg 3 Jahre in Italien und lehrte in Padua (wo einige Zeit später auch Kopernikus studierte), Bologna, Ferrara und Rom.

Während seiner Zeit in Italien arbeitete er sich in die Werke der antiken Astronomen ein. Diese Bücher bekam er als Übersetzungen aus dem Arabischen. Dann kehrte er nach Wien zurück und unterrichtete dort sowohl an der Universität als auch in der Stadtschule St. Stephan Astronomie.

Humanist, Lehrer, Buchautor und Hofastronom

Georg schloss sich dem Wiener Neustädter Humanistenkreis um Aeneas Silvius (dieser wurde später zu Papst Pius II.) an und wurde Hofastronom des Königs Ladislaus von Böhmen. Nach dessen Tod 1457 trat er in die Dienste des Kaisers Friedrichs III., dem er Horoskope erstellen musste.

Gleichzeitig übte er eine Lehrtätigkeit aus. Seine Vorlesung über Planetenbewegungen und neue Planetentheorien ("Theoricae novae planetarum") brachte er 1460 als Buch heraus. Darin war es ihm gelungen, die Grundlagen und komplizierten Zusammenhänge dieser Theorien anschaulich zu erklären und mit Hilfe zahlreicher Zeichnungen und Figuren zu erläutern.

Das Buch war unter Studenten sehr begehrt und fand große Verbreitung, es wurde wegen seiner Anschaulichkeit und vorzüglichen Stoffpräsentation zum unentbehrlichen Standardwerk mehrerer Astronomengenerationen. Auch Nikolaus Kopernikus verschlang dieses Buch mit großer Hingabe und Begeisterung!

Weitere wichtige Werke des Georg von Peuerbach waren Tafeln zur Berechnung von Finsternissen und seine Ephemeriden, die zusammen mit den Hilfstafeln und Jahrbüchern große Bedeutung für die Schifffahrt hatten. Die Ephemeriden konnte er nicht fertigstellen, da er bereits mit 38 Jahren verstarb.

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Übersetzung des Almagest

1461 bekamen Peuerbach und sein Schüler Regiomontanus Zugang zu den griechischen Originalen des Ptolemäus und begannen mit der Übersetzung des Almagest. Der römische Kardinal Bessarion, ein Förderer der Wissenschaften und leidenschaftlicher Sammler griechischer Handschriften, ermöglichte ihnen diese Arbeit.

Anhand seiner Übersetzung schrieb Peuerbach an einer leichter verständlichen Einführung in die Himmelskunde des Ptolemäus, denn Ptolemäus' Werk war äußerst kompliziert und schwierig. Auch hiermit wurde er nicht mehr fertig. Sein ehemaliger Schüler und inniger Freund Regiomontanus führte die Übersetzungen fort und brachte das vollendete Werk dann heraus. Schnell entwickelte es sich als grundlegendes Lehrbuch der Astronomie.

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Instrumentenbau und Klapptaschensonnenuhren

Eine große Leidenschaft Georgs war das Herstellen astronomischer Beobachtungsinstrumente. Er fand in den Werken der alten Griechen Beschreibungen zum Bau von Astrolabien und anderen Geräten, baute sie nach und stellte von nun an eigene Beobachtungen des Sternenhimmels an.

Zunehmend entwarf er auch selbst Geräte und baute sie dann ganz nach seinen Vorstellungen, wobei er meisterliche Stücke schuf, die nicht nur sehr präzise sondern auch reich verziert waren. Das Astrolabium, das er 1457 für Kaiser Friedrich III. anfertigte, war zugleich sowohl ein astronomisches Gerät als auch ein Kunstwerk. Es wird heute im Germanischen Museum Nürnberg aufbewahrt und gezeigt.

Oben rechts zu sehen ein Beispiel für ein Astrolabium, das zum Anpeilen einzelner Sterne genutzt werden kann. Es vereinfachte astronomische Berechnungen und Zeitbestimmungen. Mit einem Astrolabium lässt sich auch die tägliche Bewegung der Sterne nachstellen, ähnlich wie das heute moderne drehbare Sternkarten können.

Eine Erfindung von Georg von Peuerbach war die Klappsonnenuhr für die Hosentasche, ein Zeitmesser für unterwegs in einer Epoche, in der es noch keine tragbaren Uhren gab. Sonnenuhren gab es auch vorher schon, aber Georg Peuerbach revolutionierte sie.

Damit eine Sonnenuhr funktioniert und auch die richtige Zeit anzeigt, muss sie ganz genau ausgerichtet werden. Das geht mit einem Kompass. Peuerbach baute ihn gleich mit in die Sonnenuhr ein. Dabei führte er eine wichtige Neuerung ein: ihm war nämlich aufgefallen, dass die Kompassnadel nie ganz genau nach Norden zeigt, wenn man sie mit dem Himmelsnordpol abgleicht.

Geografischer und magnetischer Nordpol weichen um einen bestimmten Betrag voneinander ab. Um die Sonnenuhr genau gehen zu lassen, trug er also auf der Skala des Kompasses eine Korrektur ein. Stellt man die Kompassnadel auf die neue Markierung ein, richtete man die Sonnenuhr automatisch auf die tatsächliche Nordrichtung aus. Die Zeitmessung wurde genauer.

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Lebenslange Freundschaft

Als Lehrer und Dozent hatte Georg Peuerbach natürlich viele Schüler, die von ihm die Grundlagen der Astronomie lernten. Einer von ihnen ragte ganz besonders aus der Masse heraus, und Georg freundete sich mit dem 13 Jahre jüngeren Johannes Müller an. Daraus wurde eine lebenslange innige Freundschaft, und die beiden forschten und arbeiteten fortan gemeinsam.

Johannes Müller ist heute besser bekannt unter seinem latinisierten Namen Regiomontanus. Er stammte aus Königsberg in Franken, und so erklärt sich auch sein lateinischer Name (regio=König, mons=Berg). Regiomontanus war ein wissbegieriger fleißiger Schüler und guter Freund. Er führte das Lebenswerk des Georg von Peuerbach nach dessen frühem Tod fort und veröffentlichte die Manuskripte, die Georg nicht mehr fertigstellen konnte.

Zurückblickend auf das, was Peuerbach zu seinen Lebzeiten alles bewerkstelligt hat, können wir ihm gar nicht genug Bewunderung beimessen. Er übte zeit seines Lebens seine Lehrtätigkeit an Universität und Stadtschule aus, beschäftigte sich mit dem zeitraubenden Bau astronomischer Geräte, ließ sich nicht von aufwändigen Berechnungen für Jahrbücher und astronomische Tabellenwerke abschrecken, beobachtete den Sternenhimmel, deutete Kometenerscheinungen und verfasste außerdem zahlreiche wissenschaftliche Abhandlungen. Und er hatte ja auch noch mit der Übersetzung des Almagest aus dem Griechischen ins Lateinische begonnen. Darüber hinaus pflegte er regen Briefverkehr und Gedankenaustausch mit zahlreichen bedeutenden Gelehrten seiner Zeit, die ihn sehr schätzten.

Weshalb er 1461 mit nur 38 Jahren verstarb, ist nicht bekannt. Auf jeden Fall wurde er jäh aus seinem Schaffen gerissen. Vielleicht hatte er da den Höhepunkt seines Lebenswerkes noch gar nicht erreicht. Es darf gemutmaßt werden, dass Georg Peuerbach möglicherweise die kopernikanische Wende hätte vorwegnehmen können, wenn er nicht so früh gestorben wäre. Er hat großen Anteil an den späteren Einsichten des Kopernikus, denn dieser bekam die Werke Peuerbachs während seiner Studienzeit zu lesen und zog die richtigen Schlüsse daraus.

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Die Stadt Peuerbach

Die Stadt Peuerbach gibt es auch heute noch. Sie ist einer der ältesten Marktflecken Oberösterreichs. Aus ihr gingen mehrere Gelehrte, Professoren, Lehrer und Humanisten hervor, die alle vom Pfarrer Heinrich Barucher gefördert und zur Ausbildung entweder ins Stift Kremsmünster, Stift Klosterneuburg oder an die Universität Wien geschickt wurden. Die Stadt war auch Namensgeber für den Nachnamen Georgs. In der damaligen Zeit war es üblich, sich nach seiner Herkunft zu benennen.

Die Stadt Peuerbach ehrt ihren berühmten Sohn mit einer weltweit einmaligen Rathausuhr, die dem Astrolabium Georgs nachempfunden wurde und in dessen fünfzehnfacher Vergrößerung die Uhrzeit verkündet. Der Anblick dieses vergoldeten Meisterwerkes ist sehr beeindruckend. Gleich nebenan im Stadtschloss befindet sich eine liebevoll zusammengestellte Ausstellung über Astronomie im Mittelalter. Zu sehen sind unter anderem mehrere Klappsonnenuhren, die von Georg erfunden und gebaut wurden.

In der oberen Etage findet sich eine Sammlung über die Zeit der Bauernaufstände und des 30jährigen Krieges, in den auch Johannes Kepler hineingeraten war und Hals über Kopf aus Linz fliehen musste. Das Museum ist sehr beeindruckend, besonders auch seine Schaukästen, in denen die Kämpfe mit tausenden detailgetreuen Figuren nachgestellt wurden. Ein Besuch Peuerbachs lohnt sich auf jeden Fall.

Impressionen aus dem Peuerbach-Museum

Astrolabien	ein Himmelsglobus	Fernrohr und Bücher

das Buch 'Cosmographia' des Ptolemäus	Gegenstände der Alchemie

Charles Messier lebte vom 26. Juni 1730 bis 12. April 1817

Die Kindheit und Jugend

Charles Messier wurde am 26. Juni 1730 im französischen Badonviller geboren. Er war das zehnte von zwölf Kindern, allerdings starben sechs seiner Geschwister bereits in jungen Jahren. Sein Vater Nicolas Messier arbeitete als Gerichtsdiener und starb, als Charles Messier elf Jahre alt war.

Als Messier 14 Jahre alt war, war ein heller Komet zu beobachten, der erstmals sein Interesse an Astronomie weckte. Am 25. Juli 1748 konnte er außerdem eine ringförmige Sonnenfinsternis beobachten. 1751 zog Messier nach Paris, um Arbeit zu finden. Da er eine saubere Handschrift hatte, wurde er von Joseph Nicolas Delisle angestellt, dem Astronom der französischen Marine. In dieser Zeit wohnte er gemeinsam mit Delisle im Hotel de Cluny, wo ihm Delisles Sekretät Libour die dortige Sternwarte erklärte.

Von Libour lernte Messier, wie man sorgfältig beobachtet und Beobachtungsnotizen verfaßt, während Delisle ihm die Grundlagen der Astronomie und die Notwendigkeit exakter Messungen nahebrachte. Der Merkurtransit vom 6. Mai 1753 ist die erste Beobachtung von Messier, die dokumentiert ist. 1754 wurde Messier fest bei der Marine angestellt.

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Die Suche nach dem Kometen Halley

1757 begann er mit der Suche nach dem Halleyschen Komet, dessen Erscheinen von Edmond Halley vorausgesagt wurde. Dabei stieß er zuerst auf eine Begleitgalaxie des Andromedanebels (seine erste Entdeckung ist heute das 32. Objekt in seiner Liste), am 14. August 1758 entdeckte er dann einen Komet - allerdings nicht den Halleyschen Kometen, da die von Delisle berechnete Bahn falsch war und Messier somit an der falschen Position suchte.

Am 12. September 1758 entdeckte er im Sternbild Stier einen weiteren Nebel, den er zuerst für einen Komet hielt. Allerdings veränderte dieser Nebel seine Position nicht. Daher verzeichnete er diesen Nebel als erstes Objekt in einem Katalog mit kometenähnlichen Nebeln.

Heute wissen wir, dass M1 der Überrest einer Supernova aus dem Jahr 1054. Der Halleysche Komet wurde schließlich in der Nacht vom ersten auf den zweiten Weihnachtsfeiertag 1758 von dem deutschen Astronom Johann Georg Palitzsch entdeckt.

Messier entdeckte den Komet unabhängig von Palitzsch vier Wochen später, nachdem er Delisles Berechnungen bezweifelt hatte und andere Himmelsbereiche absuchte.

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Die Kometenjagd geht weiter

1760 entdeckte Messier einen weiteren Kometen, allerdings weigerte Delisle sich, diese Entdeckung zu veröffentlichen. Trotzdem beschäftigte Messier sich weiter mit der Jagd nach Kometen und wurde schließlich auch von Delisle bei seiner Arbeit unterstützt.

Bis 1764 beobachtete Messier einen weiteren Nebel (M2, der bereits von Jean-Dominique Maraldi entdeckt wurde), den Venustransit vom 6. Juni 1761, das vorübergehende Verschwinden der Saturnringe, als die Erde die Ringebene des Saturn kreuzte, und den Kometen 1762 Klinkenberg. Außerdem entdeckte er selbst zwei weitere Kometen (1763 und 1764).

Mit der Entdeckung von M3 schien er den Entschluss gefasst zu haben, einen Katalog mit Nebeln am Himmel aufzustellen, um von diesen Nebelflecken nicht weiter verwirrt zu werden. 1764 verzeichnete er die Objekte M3 bis M40, von denen er 19 selbst entdeckte.

Die übrigen übernahm er aus Katalogen von Edmond Halley, William Derham, Johannes Hevelius, Lacaille, Maraldi, Le Gentil und De Chéseaux. Außerdem hatte er Kontakt zu verschiedenen anderen Astronomen in ganz Europa und wurde Mitglied einiger wissenschaftlicher Gesellschaften und Akademien.

Nachdem Delisle 1765 in Rente ging, konnte er an der Sternwarte des Hôtel de Cluny weiterbeobachten, aber erst 1771 wurde er von der Marine als Astronom eingestellt.

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Der Messier-Katalog wird veröffentlicht

Anfang 1769 veröffentlichte Messier eine erste Version seines Katalogs. Wohl um mehr Einträge zu haben, katalogisierte er mit M42 bis M45 auch sehr bekannte Objekte: den Orionnebel, die Krippe und die Plejaden. Außerdem entdeckte er einen weiteren Kometen und wurde wenig später Mitglied der Berliner Akademie der Wissenschaften und der Royal Academy of Sweden.

Am 16. Februar 1771 stellte er seinen Katalog der Pariser Akademie der Wissenschaften vor. Drei Nächte später entdeckte er vier weitere Objekte: M46 - M49. Bei M47 und M48 irrte er sich jedoch bei den Positionen (oder beobachtete er doch einen Kometen, den er nicht erkannte?) - erst seit einigen Jahrzehnten wurden seine Aufzeichnungen Deep-Sky-Objekten zugeordnet, die der ursprünglichen Beschreibung entsprechen.

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Die Highlights des Messier-Katalogs

Der Messier-Katalog enthält teilweise ganz unterschiedliche Himmelsobjekte. Es sind offene Sternhaufen, Kugelsternhaufen, Galaxien und planetarische Nebel. Einige davon sind mit bloßem Auge am Himmel zu erkennen, z.B. die Plejaden (M45). Einige sind als diffuse Stelle am Himmel zu erkennen und zeigen erst im Teleskop ihre eigentliche Gestalt (z.B. die Andromedagalaxie M31). Die meisten Objekte sind reine Teleskopobjekte, also mit bloßem Auge nicht auszumachen (z.B. der Ringnebel M57).

Einige Objekte sind spektakulär schöne Gebilde und bezaubern durch ihre Farbgebung oder ihre außergewöhnliche Form. Diese Himmelsschönheiten haben sich unter Amateurastronomen zu Lieblingsobjekten entwickelt, die man immer wieder gerne mit einem Teleskop am Himmel sucht.

Im Frühjahr hat man außerdem die Gelegenheit, in einer einzigen Nacht fast alle Messier-Objekte vor die Linse zu bekommen. Viele Sternwarten veranstalten dann Beobachtungstreffen und führen durch den Messier-Katalog.

In der folgenden Aufstellung sind die schönsten M-Objekte zusammengetragen und mit einem Hinweis auf das dazugehörige Sternbild versehen.

Die Aufnahmen wurden mit einem Amateurteleskop gemacht, vielen Dank Martin!

M8 Lagunennebel, Sternentstehungsgebiet, Sternbild Schütze	M13 Kugelsternhaufen, Sternbild Herkules	M27 Hantelnebel, Sternbild Füchslein
M31 Andromedagalaxie, Sternbild Andromeda	M42 Orionnebel, Sternentstehungsgebiet, Sternbild Orion	M44 Krippe oder Präsepe, Offener Sternhaufen, Sternbild Krebs
M45 Plejaden, Offener Sternhaufen, Sternbild Stier	M57 Ringnebel, Planetarischer Nebel, Sternbild Leier	M104 Sombrero-Galaxie, Sternbild Jungfrau
Aufnahmen aller Messier-Objekte gibt es unter anderem auf der Seite von Fred Espanak: astropixels.com.

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Privates Glück und Unglück

Am 26. November 1770 heiratete der mittlerweile 40jährige die drei Jahre jüngere Marie-Francoise de Vermauchampt. Am 15. März 1772 brachte seine Frau einen Sohn auf die Welt, allerdings starben sowohl das Kind als auch Messiers Frau innerhalb von elf Tagen nach der Geburt. In der Folgezeit beobachtete Messier etwas weniger, zwischen 1775 und 1777 entdeckte er weder einen Nebel noch einen Kometen.

Weitere Entdeckungen

1779 gab es wieder eine Reihe neuer Einträge, die abwechselnd von Messier, Johann Gottfried Köhler in Dresden und Barnnabus Oriani in Mailand entdeckt wurden. Der Grund war ein Komet, der den Galaxienhaufen in der Jungfrau durchquerte. Ende August 1780 tat Messier sich mit Pierre Méchain zusammen, um weitere Nebel zu katalogisieren.

Im April 1781 waren 100 Objekte bekannt, kurz vor der Veröffentlichung wurden noch drei weitere Nebel aufgenommen - allerdings ohne Endkontrolle, so dass M101 und M102 (wahrscheinlich) das selbe Objekt bezeichnen. Einige weitere Entdeckungen von Messier und Méchain wurden nach der Veröffentlichung nachgetragen.

Am 14. April 1781 erfuhr Messier von der Entdeckung des Planeten Uranus, beobachtete ihn selbst und gratulierte dem Entdecker, Friedrich Wilhelm Herschel, zu seiner Leistung.

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Unglückliche Zeiten

Am 6. November 1781 stürzte Messier etwa acht Meter tief in einen Eiskeller, wobei er sich schwere Verletzungen zuzog. Erst ein Jahr später, am 9. November 1782, war er wieder auf den Beinen - drei Tage später beobachtete er einen Merkurtransit. Während Messier krank war, entdeckte Méchain M107 - dieser Nebel sollte das letzte Objekt in dem Messier-Katalog sein. Méchain schickte den aktualisierten Messier-Katalog an Bernoulli an der Berliner Akademie der Wissenschaften, Katalog und Begleitbrief wurden von Johann Elert Bode im Astronomischen Jahrbuch des Jahres 176 veröffentlicht.

Messier selbst entdeckte 1785 einen weiteren Komet, allerdings suchte er keine weiteren Nebel mehr, da Herschel zur selben Zeit mit besseren Geräten den Himmel durchmusterte und so einen umfangreicheren Katalog erstellen konnte. Während der französischen Revolution ab 1789 verlor er sein Gehalt und seine finanzielle Unterstützung, so daß er sich sogar das Lampenöl zusammenbetteln mußte. Trotzdem entdeckte er in dieser Zeit einen weiteren Kometen.

Am 12. Juli 1801 entdeckte der mittlerweile 71jährige Messier einen weiteren Kometen. Damit hatte er 20 Kometen entdeckt, davon war er bei 13 Kometen der Erstentdecker. 1806 erhielt Messier das Kreuz der Ehrenlegion von Napoleon und revanchierte sich dafür, indem er den Komet von 1769 Napoleon widmete, der in diesem Jahr geboren wurde.

Damit war Messier der letzte Astronom, der behauptete, Kometen würden große Ereignisse ankündigen, und verspielte einiges von seinem guten Ruf. 1807 beobachtete er seinen letzten Komet, zu dieser Zeit hatte seine Sehkraft bereits stark nachgelassen. Auch seine Sternwarte war mangels Geld nicht mehr in allzu gutem Zustand.

1815 erlitt Messier einen Schlaganfall, und in der Nacht von 11. auf den 12. April 1817 starb er im Alter von 87 Jahren in seinem Haus in Paris.

Quelle: http://www.messier.de, die deutsche Homepage des französischen Kometenjägers. Dort findet sich auch der komplette Messier-Katalog und zu vielen Messier-Objekten ein Foto mit Begleittext.

Joseph Louis Lagrange lebte von 1736 bis 1813

Turin, Berlin, Paris

Am 25. Januar 1736 wird Giuseppe Ludovico Lagrangia in Turin in Italien geboren. Da seine Familie französischer Abstammung ist, benennt er sich später in Joseph Louis de Lagrange um. Schon frühzeitig zeigte sich sein besonderes mathematisches Talent, sodass er bereits mit 19 Jahren Professor für Mathematik an der Turiner Artillerieschule wird und Unterricht erteilen darf. Seine Schüler waren teilweise sogar älter als er! In seiner Heimat war er Mitbegründer der Akademie der Wissenschaften.

Mit einigen mathematischen Aufsätzen, die er veröffentlichte, erlangte Langrange viel Ansehen und wurde 1766 von Friedrich dem Großen nach Berlin berufen, um an der dortigen Akademie der Wissenschaften die Nachfolge des Mathematikers Euler anzutreten. In Berlin wirkte er 21 Jahre lang.

Im Jahr 1787 ging er auf Wunsch von Louis XVI. nach Paris. Dort erhält er verschiedene Funktionen wie Professor der Pariser Akademie, Präsident des Münzwesens, Mitglied des Komitees der Erfindungen. Man legte soviel Wert auf seine Person, dass man ihn auch noch zum Professor für Mathematik an der Ecole Normale macht und im Bureau de Longitudes als Mitglied aufnimmt.

Es waren unruhige Zeiten, die Französische Revolution war gerade im Gange. Einige seiner Freunde wurden sogar mit der Guillotine hingerichtet. Lagrange aber wurde immer geachtet und respektiert, niemand wagte es, Hand an ihn zu legen. Langrange war einer der herausragendsten Mathematiker seiner Zeit. Er wirkte auf sehr vielen Gebieten der Mathematik und schreckte auch vor den kompliziertesten Rechnungen nicht zurück.

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Die Entdeckung der Librationspunkte

Besonders intensiv widmete er sich der Berechnung der Mondbahn, dem sogenannten Dreikörperproblem, und entdeckte dabei 5 spezielle Punkte zwischen den drei Körpern Sonne, Mond und Erde, an denen sich die Anziehungskräfte gegenseitig aufheben und echte Schwerelosigkeit herrscht.

Befindet sich ein kleinerer Körper an einem solchen Punkt, so verharrt er ohne weiteren Kraftaufwand an dieser Stelle und rotiert mit den großen Körpern mit. Kleine Asteroiden, die an einen solchen Punkt im Raum geraten, werden dort gefangen gehalten und kommen von selbst nicht mehr weg. Ihm zu Ehren wurden die Punkte Lagrangepunkte genannt, außerdem heißen sie auch noch Librationspunkte.

Leider fand man zu Lebzeiten von Lagrange noch keine Himmelskörper an den Lagrangepunkten, sodass seine These nicht bestätigt werden konnte. 1906, ganze 93 Jahre nach seinem Tod, wurde ein Kleinplanet in der Umlaufbahn des Jupiters entdeckt, der sich an einem Lagrangepunkt aufhält. Inzwischen kennen wir viele solcher Körper, die auch Trojaner genannt werden.

Selbst in der Raumfahrt macht man sich die Punkte inzwischen zunutze, indem dort Satelliten stationiert werden. Der Vorteil besteht im geringeren Treibstoffverbrauch, da der Satellit nicht ständig in seiner Lage korrigiert werden muss. Er verbleibt ganz automatisch im Bereich des Lagrangepunktes.

Nikolaus Kopernikus lebte von 1473 bis 1543

Die Jugendzeit

Nikolaus Kopernikus wurde als Sohn eines wohlhabenden Kaufmanns in Thorn (Torun) im heutigen Polen geboren. Als er zehn Jahre alt war, starb sein Vater. So kam er in die Obhut seines Onkels Lucas Watzenrode. Dieser mochte seinen Ziehsohn und kümmerte sich gut um ihn. Er hatte für Nikolaus eine Stelle im Kirchendienst vorgesehen und schickte ihn zunächst einmal zum Studieren. Kopernikus besuchte die Universität in Krakau, lernte dort Mathematik und Astronomie und ging dann nach Italien, um im Bologna, Padua und Ferrara geistliches und weltliches Recht und Medizin zu studieren.

In Italien wohnte er bei einem Astronomen und erlernte bei ihm die praktische Himmelsbeobachtung, bisher kannte er die Astronomie ja nur aus der Theorie. Hier entflammte wohl seine Liebe zu den Sternen. Er besorgte sich alle verfügbare Literatur zu diesem Thema und erlernte sogar extra die griechische Sprache, um die astronomischen Werke der alten Griechen im Original lesen zu können.

In Gesprächen mit anderen Studenten erfuhr er, dass im Almagest des Ptolemäus viele Ungenauigkeiten und Ungereimtheiten enthalten sind. Kopernikus beschloss für sich, selbst nach weiteren Fehlern zu suchen und eigene Beobachtungen anzustellen, um den wahren Lauf der Gestirne herauszufinden.

Ptolemäus hatte sich, um den Lauf der Planeten und des Mondes zu beschreiben, ein kompliziertes System aus Kreisen und Hilfskreisen erdacht. Nach seinem System für den Mond müsste dieser aber bei Halbmond doppelt so groß erscheinen wie bei Vollmond, was natürlich nicht der Fall ist. Vor allem die zeitweise Rückwärtsbewegung der Planeten am Himmel machte es schwer, ihren Lauf zu beschreiben, weil es dafür keine gute Erklärung gab.

Die komplizierten Epizykelsysteme konnten das Verhalten von Mond und Planeten am Himmel nicht sehr genau wiedergeben. Kopernikus grübelte darüber nach und kam auf eine einfache, aber revolutionäre Idee.

Das herkömmliche geozentrische Weltbild

Kopernikus kam dahinter, dass sich das Problem mit den rückwärtigen Planetenbewegungen ganz einfach lösen ließe, wenn er die Erde aus dem Zentrum der Welt herauslöst und statt ihrer die Sonne in den Mittelpunkt stellt. Die Erde sollte hierbei die Sonne umkreisen, genau wie auch die Planeten. Da die Bahnen dann unterschiedlich lang sind, überholen innenlaufende Planeten die äußeren.

So ließe sich viel besser erklären, warum Mars, Jupiter und Saturn jedesmal während ihrer Opposition eine Schleife am Himmel vollführen und dabei auch rückwärts laufen. In diesem Moment werden sie einfach von der weiter innen laufenden Erde überholt. Von der Beobachtungsposition der Erde aus scheinen sie dabei eine Rückwärtsbewegung am Himmel auszuführen.

Bislang aber galt das geozentrische Weltsystem, das von Ptolemäus ungefähr im Jahr 140 schriftlich festgehalten wurde. Man stellte sich die Erde im Mittelpunkt der Welt vor, und alle Himmelskörper umkreisen sie, der Mond, die Sonne und die bis dahin bekannten 5 Planeten. Ptolemäus befestigte jeden einzelnen Himmelskörper an einer eigenen kristallenen Schale. Ganz außen, an der 8. Schale,waren alle Sterne befestigt. Jede Schale drehte sich und führte den daran festsitzenden Körper um die Erde herum.

Es ergab sich ein weiteres Problem mit den Beobachtungsdaten des Ptolemäus, die zu Kopernikus' Zeiten ja immerhin schon 1400 Jahre alt waren. Der Aufenthaltsort der Sonne an bestimmten Zeitpunkten im Jahresverlauf stimmte nicht mehr mit ihrem tatsächlichen Lauf überein. Der Sternenhimmel wurde nach aristotelischer Lehre als unveränderbar und ewig gültig angesehen, doch offensichtlich hatte sich hier etwas verschoben.

Wir wissen heute, was dahintersteckt, nämlich die Präzession, eine Schwankung der Erdachse. Innerhalb eines Menschenlebens macht sie sich kaum bemerkbar, aber über längere Zeiträume treten die Verschiebungen des Himmelsnordpols und der Aufenthaltsorte von Sonne und Planeten auf der Ekliptik deutlich hervor. Das passt nicht mit der Annahme zusammen, die Erde stünde unbeweglich und unverrückbar im Zentrum des Alls.

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Die neuen Ideen des Kopernikus

Bereits um 1514 hielt Kopernikus seine Ideen schriftlich fest. Er schrieb eine kleine Abhandlung darüber, die er 'Commentariolus' nannte, und ließ einige Abschriften davon im Freundeskreis herumgehen. Schon damals formulierte er ganz klar seine Neuerungen:

• Die Erde ist nicht der Mittelpunkt der Welt, sondern nur das Zentrum der Mondbahn.
• Alle Bahnkreise umgeben die Sonne, also liegt der Mittelpunkt der Welt in Sonnennähe.
• Die Bewegung des Fixsternhimmels wird durch die Drehung der Erde um sich selbst hervorgerufen.
• Die Bewegung der Sonne am Himmel ist keine Eigenbewegung, sondern wird durch den Lauf der Erde um die Sonne und durch die Erdrotation hervorgerufen.
• Die Schleifen der Planeten am Himmel sind nur scheinbare Bewegungen, die dadurch entstehen, weil sich auch die Erde bewegt und sich dabei unser Blickpunkt verändert.

Nikolaus trat nach seinem Studium die Stelle als Domherr von Ermland an und war mit der Verwaltung seines Dombezirkes betraut. Gleichzeitig arbeitete er auch als Arzt und behandelte seine Untergebenen kostenlos. Die Astronomie konnte er nur als Hobby nebenher betreiben, was er aber offensichtlich ganz intensiv getan hat. Über 3 Jahrzehnte arbeitete er an seinen Thesen und versuchte, sie durch eigene Beobachtungen zu untermauern. Dazu ließ er sich ein Türmchen ohne Dach bauen, in dem er seine Beobachtungsinstrumente aufstellte und dort viele Nächte verbrachte.

Zeit seines Lebens dachte er nicht daran, seine Erkenntnisse einer breiten Öffentlichkeit bekannt zu machen. Er wusste, wie fest das alte Weltenmodell in den Köpfen der Menschen saß und wollte nicht, dass man seine Ideen verreißt und lächerlich macht. Eine bewegte Erde konnte sich damals kaum jemand vorstellen, man spürt ja auch nichts von ihrer Bewegung. Seine Zeitgenossen waren der Meinung, dass man bei einer Erddrehung den Fahrtwind spüren müsse. Oder dass Gegenstände schräg nach unten fallen müssten.

Kopernikus konnte keinen echten Beweis vorlegen, dass er mit seinem heliozentrischen System Recht hat. Die Beobachtungen lassen sich so und so auslegen, sodass sowohl das geozentrische als auch das heliozentrische Modell passt. Und ein Blick zum Himmel genügte ja, um sich davon zu überzeugen, dass sich alles um die Erde herumdreht und sie selbst feststeht..

Erst als Kopernikus Rheticus kennenlernte, der sogleich Feuer und Flamme für die neuen Ideen war, ließ er sich überzeugen, seine Ansichten in einem Buch zu verfassen. Rheticus sollte sich um den Druck des Buches kümmern.

Kopernikus schrieb nun also um 1540 sein berühmtes Buch "De Revolutionibus Orbium Coelestium". Der handschriftliche Entwurf ist sogar heute noch erhalten. Die Drucklegung des Buches zog sich lange hin. Zum einen war es ein schwieriger Text, den Kopernikus außerdem an vielen Stellen wieder und wieder verändert hatte. Dann mussten von den komplizierten Grafiken für das Buch Holzschnitte angefertigt werden, ganze 142 Stück! Und zum anderen war der Buchdruck relativ neu und noch nicht automatisiert, und viele Werke harrten noch ihrer Drucklegung. Die Druckereien waren zu dieser Zeit gerade mit dem Druck der Schriften von Martin Luther beschäftigt.

Kurz vor Fertigstellung des Buches wurde Rheticus an die Universität Leipzig berufen, weshalb er seine Arbeiten an Kopernikus' Buch jemand anderem übertragen musste. Kopernikus selbst war zu dieser Zeit schon schwer krank, er hatte einen Schlaganfall erlitten. Und so kam es, dass ein Andreas Osiander den Druck beaufsichtigte.

Andreas Osiander kannte den Inhalt des Buches und fürchtete, dass es sofort nach seinem Erscheinen von der Kirche verboten werden würde. Deshalb schrieb er, ohne dass irgendjemand davon wusste, eine Einleitung, in der steht, dass man die Thesen von Kopernikus nicht als real ansehen solle, sondern vielmehr als mathematisches Modell betrachten muss, das sich zur Berechnung der Gestirne verwenden lässt. Osiander unterschrieb das Vorwort nicht mit seinem Namen, sodass später viele glaubten, Kopernikus selbst habe es geschrieben. Doch die, die Kopernikus kannten wussten, dass es ihm ernst ist mit seinem neuen Modell der Planeten.

Das Vorwort war ein Skandal, weil es das großartige, neue, revolutionäre Werk des Kopernikus als irreal darstellte, als bloßes mathematisches Produkt, das in der Realität keinen Bestand hat. Zugleich aber rettete es das Buch vor dem Index der Kirche, die dieses Weltmodell als bloßes Rechenhilfsmittel akzeptieren konnte. Das Buch kam erst 1616 auf den Index der verbotenen Bücher, aber auch nur in Italien.

Nikolaus Kopernikus selbst bekam von all dem nichts mehr mit. Er starb 1543 nach einem weiteren Schlaganfall. Sein fertiges Buch brachte man ihm gerade noch an seinem Todestag. Ob er das Vorwort gesehen hat ist unbekannt. Das kopernikanische System, das die Sonne in den Mittelpunkt setzt und die Planeten mitsamt der Erde auf Kreisbahnen um sie rotieren lässt, war noch nicht wirklich realitätsgetreu, aber doch ein großer Schritt in die richtige Richtung. Kopernikus inspirierte nachfolgende Astronomen, das System zu verfeinern und zu verbessern und vor allem, es gegen die althergebrachte vorherrschende Meinung zu verteidigen.

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Die Zeit ist reif für etwas Neues

Etwa 1400 Jahre lang hatte so gut wie niemand das geozentrische Weltbild in Frage gestellt. Es erklärte, trotz einiger Ungereimtheiten, die zu beobachtende Himmelsmechanik ganz gut. Aber irgendetwas stimmte trotzdem nicht. Die Zeit war reif für Veränderungen, auch am Himmel. Kopernikus alleine hätte einen solchen Kraftakt, die Welt aus den Angeln zu heben und die Himmelskörper neu anzuordnen, nicht schaffen können. Er setzte das Werk vieler fleißiger Vordenker und gewissenhafter Beobachter fort und ließ sich von den Ideen anderer inspirieren.

Möglicherweise hatte er das Werk von Aristarch von Samos in die Hände bekommen, der schon 1800 Jahre zuvor die Ansicht äußerte, die Sonne stünde im Mittelpunkt, und die Erde würde sie umkreisen. Er profitierte von den Übersetzungen der antiken griechischen Werke durch die Araber, die dabei nicht nur den Inhalt 1:1 übertrugen, sondern gleich offensichtliche Fehler ausbesserten oder kommentierten und eigene Berechnungen durchführten.

Auch in Europa entstanden neue Übersetzungen der antiken Schriften, so von Georg von Peuerbach und seinem Schüler Regiomontanus, die den Almagest des Ptolemäus ins Lateinische übersetzten, Fehler entdeckten, zahlreiche Anmerkungen hinzufügten und eine verständlichere Zusammenfassung schrieben.

Auch die Gesellschaft war zu Kopernikus' Zeit gerade im Wandel. Nur etwa 100 Jahre zuvor wurde der Buchdruck durch Johannes Gutenberg erfunden, was zu einer raschen Verbreitung von Büchern und somit Wissen führte. Bis dahin waren Bücher ein Privileg der Reichen und der Geistlichen. Mönche vervielfältigten Bücher durch Abschreiben, was entsprechend lange dauerte. Bücher waren nicht allgemein zugänglich, sondern wurden in Klosterbibliotheken aufbewahrt.

Mit dem Buchdruck war man nun in der Lage, in kurzer Zeit viele preiswerte Kopien eines Buches anzufertigen. Das führte zu einer raschen Verbreitung von Büchern auch unter der weniger privilegierten Bevölkerung. Kopernikus konnte bereits auf das Wissen der Antike in Buchform zurückgreifen, und auch sein eigenes Werk konnte auf diese Weise unter die Leute gebracht werden.

Außerdem begann gerade die Reformation. Martin Luther hatte 1517 seine berühmten Thesen an die Kirchentür zu Wittenberg genagelt und damit eine Spaltung der Kirche ausgelöst. Religiöse Unruhen, Verfolgungen und Bauernaufstände waren die Folge, das bestehende System wurde in Frage gestellt und erlebte heftige Erschütterungen.

Zudem lebte die Seefahrt auf, die dringend genaue astronomische Daten benötigte, um sich auf den Weltmeeren nicht zu verfahren, denn die Seefahrer konnten sich auf dem Wasser abgesehen vom Kompass nur am Lauf der Gestirne orientieren. 1492 entdeckte Kolumbus gar einen ganz neuen riesigen Kontinent, der bis dahin auf noch keiner Weltkarte eingetragen war. Dabei wollte er doch nur nach Indien fahren und sich den Umweg um ganz Afrika sparen, indem er die Erde umrunden und Indien von der anderen Seite her erreichen wollte.

Seit Bekanntwerden und Erforschung des neuen Doppelkontinents waren die alten Weltgloben und Weltkarten wertlos. Ptolemäus selbst hatte Weltkarten angefertigt, denn er war auch ein großer Geograph. Doch nun, zu Kopernikus' Lebzeit, stellte sich heraus, dass die Karten nicht stimmten. Sollte man da nicht auch an der Kosmologie des Ptolemäus zweifeln?

Die Gesellschaft war im Wandel, althergebrachte Vorstellungen wurden nun angezweifelt oder gleich über Bord geworfen. Die bekannte Welt war größer geworden, immer neue Schiffe brachen auf, um neue Entdeckungen zu machen. Alles war von Veränderungen erfasst. Die Zeit war tatsächlich reif für ein neues Weltbild. Die Ideen des Kopernikus waren nicht wirklich neu, konnten sich aber bis dahin nicht durchsetzen. Auch für das kopernikanische System dauerte es noch ca. 100 Jahre, bis es allgemein akzeptiert wurde.

Beweise seiner Richtigkeit konnten zunächst nicht erbracht werden. Das gelang erst Galileo Galilei nach Erfindung des Fernrohrs. Johannes Kepler verhalf dem heliozentrischen Weltbild endgültig zu seinem Recht, als er die Gesetze entdeckte, nach denen sich die Planeten um die Sonne drehen.

Johannes Kepler lebte von 1571 bis 1630

Keplers Kindheit und Jugend

Geboren wurde Johannes Kepler am 27. Dezember 1571 in der freien Reichsstadt Weil, heute Weil der Stadt in Baden-Württemberg. Er hatte eine schwere Kindheit, zog mit seiner Familie häufig um, durchlitt viele Krankheiten und musste von klein auf mithelfen und Geld verdienen. Trotz der vielen Schwierigkeiten fiel den Lehrern seine große Begabung auf, sodass er sogar studieren gehen konnte.

Während seiner Studienzeit in Tübingen lernte er das kopernikanische System kennen. Sein Lehrer Michael Mästlin brachte ihm bei, das Für und Wider von geozentrischem und heliozentrischem Weltbild abzuwägen und sich selbst für das geeignetere zu entscheiden, egal was die vorherrschende Meinung dazu ist. Nicht jeder Lehrer hätte ein solches Freidenken gefördert, Kepler hatte großes Glück mit Mästlin. Er blieb ihm auch während seines weiteren Lebens freundschaftlich verbunden. Nach seinem Studium trat er zunächst eine Stelle als Mathematiklehrer in Graz an.

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Keplers Leben und Wirken

Kepler entschied sich für Kopernikus und das heliozentrische Weltbild und somit gegen Ptolemäus und das geozentrische Weltbild. Zu gern hätte er eigene Beobachtungswerte gesammelt, um das kopernikanische System auch mathematisch unterstützen zu können, aber sein schwaches Augenlicht ließ das nicht zu. Zu seinem Glück wurde er im Jahr 1600 Assistent von Tycho Brahe, dem besten Himmelsvermesser seiner Zeit.

Brahe hatte als Kaiserlicher Hofmathematiker eine hohe Stellung in Prag inne. Über zwei Jahrzehnte hinweg sammelte er zuvor in seiner Sternwarte Uranienburg in Dänemark Daten zu Planetenstellungen, die er nun auswerten wollte. Dafür brauchte er einen guten Mathematiker, den er in Kepler fand.

Brahe beauftragte den 25 Jahre jüngeren Kepler, das Problem der rätselhaften Marsbahn zu lösen. Es war bis dahin nicht gelungen, die Bewegungen dieses Planeten wirklich korrekt vorherzuberechnen. Am Himmel wich er stets ein klein wenig vom berechneten Standort ab. Mars verhielt sich nicht so, wie er sich nach den damals bekannten Regeln der Bewegungen der Himmelskörper verhalten sollte.

Kurze Zeit nachdem Kepler nach Prag gekommen war, verstarb Tycho Brahe. Und so kam es, dass Kepler 1601 selbst Kaiserlicher Hofmathematiker unter Kaiser Rudolf II. wurde. Nach einigen Schwierigkeiten bekam er das sehr umfangreiche Datenmaterial, das Brahe während seines gesamten Lebens gesammelt hatte und die präzisesten Sternpositionen und Planetenörter der damaligen Zeit enthielt. Ohne die Daten wäre es Kepler nicht möglich gewesen, die Marsbahn neu zu berechnen.

Die Daten wurden auch noch auf andere Art ausgewertet. Brahe hatte damit begonnen, Planetentafeln zu erstellen, die er zu Ehren des Kaisers Rudolfinische Tafeln nannte. Er konnte sein Werk nicht vollenden, und so arbeitete Kepler weiter daran. Aus diesen Tafeln kann man für jeden beliebigen künftigen Zeitpunkt den Aufenthaltsort eines Planeten am Sternenhimmel ablesen. 1627 können sie endlich veröffentlicht werden und lösen die bis dahin gültigen Alfonsinischen und Prutenischen Tafeln ab, die jahrhundertelang in Gebrauch waren.

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Neue Erkenntnisse zu den Bewegungen der Planeten

Die Berechnung der Marsbahn war bisher nicht geglückt, weil man von einer Kreisbahn ausging, auf der sich der Planet bewegen sollte. Kepler war der Erste, dem klar wurde, dass die Marsbahn in Wirklichkeit eine elliptische Form haben musste. Bis zu dieser Erkenntnis aber war es ein langer beschwerlicher Weg, denn Kepler musste dazu jahrelang komplizierte Berechnungen anstellen und die Stellung des Planeten Punkt für Punkt auf seiner Bahn nachrechnen.

Das alles bewältigte er ohne Hilfe eines Taschenrechners oder gar Computers, Rechnen war eben noch Handarbeit bzw. Kopfarbeit. Er war sicher manches Mal verzweifelt, weil es wahnsinnig viel Arbeit machte, aber Kepler gab nie auf und hielt durch bis zum Schluss. Dafür wurde er dann mit völlig neuen Erkenntnissen zu den Bewegungen der Planeten belohnt.

Anhand seiner Ergebnisse konnte er für die Planeten Gesetze ableiten, nach denen sie sich um die Sonne bewegen. Mit diesen Gesetzen war es nun einfach geworden, den jeweiligen Standort eines Planeten vorherzuberechnen, und zwar viel genauer als je zuvor. Außerdem musste man sich nun von der Vorstellung verabschieden, dass sich die Planeten auf Kreisbahnen bewegen.

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Verbessertes Weltbild

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In Wirklichkeit ziehen die Planeten in elliptischen Bahnen um die Sonne. Die alten Kristallschalen, an denen die Himmelskörper befestigt sein sollen, und die selbst Kopernikus noch für sein heliozentrisches Modell übernahm, hatten also endgültig ausgedient. So konnte das neue heliozentrische Weltbild weiter verbessert werden.

Die Planetenbahnen sind nun keine perfekten Kreisbahnen mehr, sondern Ellipsen. Die Sterne sind nicht an einer Kristallschale befestigt, sondern im Raum verteilt. Sie haben nicht alle den gleichen Abstand zur Erde. Die damals gerade neu entdeckten Monde des Jupiter erweitern und bestätigen das heliozentrische Weltbild zusätzlich. Es dreht sich eben nicht alles um die Erde.

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Die Keplerschen Gesetze

Das Erste Keplersche Gesetz

Das Erste Keplersche Gesetz besagt, dass die Bahnen der Planeten Ellipsen sind, mit der Sonne in einem Brennpunkt. In der Grafik ist die elliptische Marsbahn etwas übertrieben dargestellt. Aber so kann man schön sehen, dass es sich nicht um eine Kreisbahn handelt. Auch die anderen Planeten bewegen sich, wie wir inzwischen wissen, auf elliptischen Bahnen, der eine mehr, der andere weniger.

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Die Venusbahn weicht am geringsten von einer Kreisbahn ab, und die extremste elliptische Bahn vollführt Merkur. Auch die Marsbahn ist im Vergleich zu den noch nicht genannten Planeten deutlich elliptisch. Diese starken Abweichungen von einer Kreisbahn machten es Kepler erst möglich, überhaupt dahinterzukommen, dass Planetenbahnen nicht kreisförmig sind.

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Das Zweite Keplersche Gesetz

Das Zweite Keplersche Gesetz ist schon etwas komplizierter:

Der Radiusvektor eines Planeten überstreicht in gleichen Zeiten gleiche Flächen. Das bedeutet im Klartext, dass ein Planet in Sonnennähe schneller wird und in gleicher Zeit einen weiteren Weg zurücklegt als wenn er sich entsprechend langsamer in Sonnenferne bewegt. Die in etwa dreieckigen Flächen, die durch den Anfangspunkt und den Endpunkt der Messungen entstehen, wobei die Sonne immer den dritten Eckpunkt bildet, sind für gleiche Zeitspannen immer gleich groß.

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Dieses Gesetz erklärt die Beobachtung, dass sich die Planeten am Himmel manchmal schneller vor dem Sternenhintergrund bewegen, und manchmal langsamer sind. Warum das so ist (die Gravitationskraft der Sonne ist in ihrer Nähe stärker als in größerer Entfernung, sie 'zieht' am Planeten), fand erst einige Zeit später Isaak Newton heraus.

Diese beiden ersten Gesetzmäßigkeiten der Planetenbewegungen veröffentlichte Kepler 1609 in seiner Schrift 'Astronomia Nova'.

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Das Dritte Keplersche Gesetz

Das Dritte Keplersche Gesetz besagt folgendes:

Die Proportion zwischen den Umlaufzeiten T zweier Planeten ist genau das Anderthalbfache der Proportion der mittleren Abstände a. Daraus ergibt sich ein konstanter Wert, der für jeden Planeten innerhalb dieses Systems gilt.

Oder anders gesagt: Die Quadrate der Umlaufzeiten U1 und U2 zweier Planeten verhalten sich wie die dritten Potenzen ihrer mittleren Abstände a1 und a2. Das ist die modernere Ausdrucksweise. Das große U entspricht dem großen T der oberen Formel. Beide Formeln drücken das Gleiche aus, nur anders dargestellt.

Was bedeutet das nun aber?

Kepler hat zwei Himmelskörper (Planeten), die um das gleiche Zentralgestirn (Sonne) kreisen, zueinander in Beziehung gesetzt und geschaut, ob es da Gesetzmäßigkeiten gibt. Er stellte fest, dass es einen regulären Zusammenhang zwischen Größe der Umlaufbahn und der Zeit gibt, die der Himmelskörper benötigt, diese Bahn zurückzulegen.

Nehmen wir einmal die Planeten Venus und Erde. Die Werte der Erde kennen wir: der mittlere Abstand zur Sonne beträgt a_Erde = 150 Mio km, die Umlaufzeit beträgt T_Erde = 365 1/4 Tage. Von Venus kennen wir zunächst nur ihre Umlaufzeit: T_venus = 225 Tage. Um herauszufinden, wei weit Venus von der Sonne entfernt ihre Bahnen zieht, müssen wir nun nur noch die Gleichung nach a_Venus umstellen, alle bekannten Werte einsetzen und das Ganze ausrechnen. Dann kommen wir darauf, dass Venus einen mittleren Abstand von 108 Mio km von der Sonne hat.

Das Dritte Keplersche Gesetz ermöglicht es also, die Größe der Bahnen der Planeten aus der Dauer ihrer Umlaufzeit um die Sonne zu berechnen. Hat man zu einem Planeten gesicherte Werte zum mittleren Abstand zur Sonne und zur Umlaufzeit, dann kann man die Bahngröße eines weiteren Planeten berechnen, von dem man zunächst nur die Umlaufzeit kennt.

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Ein weiterer Meilenstein der Wissenschaftsgeschichte war Keplers Vorhersage eines Venustransits vor der Sonnenscheibe für das Jahr 1631. Es war dies die erste Berechnung eines solchen Ereignisses. Dafür konnte er seine zuvor entdeckten astronomischen Gesetze verwenden. Leider kam Kepler nicht mehr dazu, den von ihm berechneten Durchgang selbst zu beobachten, denn er starb kurz vorher. Mehr über Venustransite gibt es auf der Seite 'Venustransit'.