Entdeckungsgeschichte(n) der Astronomie: Sternforscher, Entdecker, Himmelskundler

Von Michael Wächter

Kaum war 2017 die erste Gratis-Veröffentlichung der Doktorarbeit des Astrophysikers Stephen Hawking von 1966 ins Netz gestellt worden, brach die Website der Universität Cambridge komplett zusammen. Woher kommt das gewaltig steigende Interesse an Astrophysik und Astronomie, eine kompliziert und theoretisch anmutende Wissenschaft?
Der Autor gibt Antwort, indem er Einblick in die Erkenntnisgeschichte gewährt. Das Buch erzählt die Geschichte der Entdecker anschaulich und macht ihre Entdeckungen verständlich. Es führt in die Welt der Schweif-, Wandel-, Zwerg- und Gürtelsterne und zeigt überraschende Zusammenhänge von Versicherungsmathematik mit Planetoidenpositionen am Himmel. Wodurch unterscheiden sich Okulare und Quasare von Kollapsaren? Was sind Planemos und Neutrinos, Braune Zwerge und Blaue Riesen, Urknall und Sonnenmetall? Diese und ähnliche Fragen werden beantwortet, indem die Wege aufgezeigt werden, die die Sternforscher hier gingen - von Stonehenge über das erste Fernrohr bis hin zu den heutigen Großobservatorien Chandra und NuSTAR im Weltraum.
"Sternforscher" verfolgen den Lauf der Gestirne, messen und berechnen ihn - mit immer größerem Aufwand und Erfolg. So entstand die Naturwissenschaft, die auf das große, oben genannte Interesse stößt - sei es bei neugierigen Zeitgenossen, die nach der Herkunft der "Dunklen Energie" oder des ersten beobachteten interstellaren Objektes fragen, sei es bei Versicherungsmathematikern, die über einen kuriosen Reisekostenantrag staunen, der in 90 Minuten Reisezeit auf 112 Reisetage kommt (und nach deutschem Reisekostengesetz bei 0,32 DM pro km auf eine Kostenerstattung von etwa 1,5 Millionen DM).

Höllische Exoplaneten, "dunkle" Materie, Neutronensterne aus Platin und Gold, die Entstehung des Universums und aller Elemente, aus denen wir bestehen - die Weltraumastronomie hat mit interessanten, neusten Forschungsergebnissen aufzuwarten. Dieses Buch beschreibt sie.

• Sprache: Deutsch
• Herausgeber: TWENTYSIX
• Erscheinungsdatum: 24. Aug. 2020
• ISBN: 9783740768744

Michael Wächter

Der Autor ist Lehrer, verheiratet, hat 6 Kinder und betätigt sich als Roman-, Sach- und Lehrbuch-Autor. Er war auch Hobbyastronom und in der wikipedia-Fachredaktion Chemie. (Website: https://michael-waechter.jimdosite.com/ )

Buchvorschau

Entdeckungsgeschichte(n) der Astronomie

Cover

Vorwort und Einführung

1 Vorgeschichtliche Himmelsbeobachtung (Teil 1: Himmelsscheiben, Wandelsterne, Götter)

1 Vorgeschichtliche Himmelsbeobachtung (Teil 2: Astrochronologie, Sternkunde und -deuterei)

1 Vorgeschichliche Himmelsbeobachtung (Teil 3: Himmelssphären und weitere Weltbilder)

2 Astronomie zwischen Spätantike und Neuzeit

3 Physik im 17. und 18. Jahrhundert

4 Technik und Naturwissenschaft im 19. Jahrhundert

5 Astronomie im 19. Jahrhundert

6 Astronomie zu Beginn des 20. Jahrhunderts (Teil 1: Sterne sortieren)

6 Astronomie zu Beginn des 20. Jahrhunderts (Teil 2: Von Einstein bis Hubble und Jansky)

7 Astronomie im Zeitalter von Kern- und Sonnenkraft, Raumfahrt und PC (und Bildnachweise)

Fußnoten

Sach- und Stichwortverzeichnis (mit Seitenzahlen der Printversion dieses Buches)

Impressum

Cover

Titel

KLEINE ENTDECKUNGSGESCHICHTE(N) DER ASTRONOMIE

Inhalte (mit Seitenzahlen der Printversion)

Printversion dieses ebooks: M. Wächter: Kleine Entdeckungsgeschichte(n) der Astronomie im Kontext von Zeitgeschichte und Physik, Verlag Königshausen und Neumann, Würzburg 2018, ISBN: 978-3-8260-6511-8

Vorwort und Einführung      10

1 Vorgeschichtliche Himmelsbeobachtung      11

1.1      Die Himmelsscheibe      11

1.2      Wandelsterne und Götter      12

1.3      Astrochronologie      16

1.4      Sternkunde und Sterndeuterei – Sterne in der Antike      18

1.4.1       Götter oder Leuchten? (um das 5. Jh. v.Chr.)      18

1.4.2      Unerklärbar oder über Epizyklen vorhersehbar?       19

1.4.3      Zorn der Götter oder Regelmäßigkeit –

Sonnenfinsternisse werden vorhersehbar (um 585 v.Chr.)      21

1.4.4      Weltbilder der antiken Naturphilosophen (6.-2. Jh. v.Chr.)      24

1.4.5      Der Stern von Betlehem (ca. 7 v.Chr.)      26

1.5 Scheibe oder Kugel –

die Erde wird messbar (2. Jh. V.Chr.)      27

1.6 Himmelssphären –

Naturphilosophie, Sternkunde oder Astronomie?      28

1.6.1      Anblick: Firmament – Himmelsgewölbe und Gestirne      28

1.6.2      Überblick: Fixsterne und Sternbilder      31

1.6.3      Rückblick: Himmelssphären und –globen      37

1.6.4      Rundumblick: Sphärische Astronomie

(Positionsastronomie und ihre Grundlagen)      38

1.6.5      Durchblick: Philosophie (Versuch des Durchblicks):       40

1.6.6      Weitblick: Philosophieren über Kosmos und Natur

(„Chaos und „Kosmos in der Naturphilosophie)      42

1.6.7      Ausblick: Quarks, Quanten und Quasare –

der Weg in die moderne Astronomie      47

2 Astronomie zwischen Antike und Neuzeit       49

2.1 Sternkunde bis zum Mittelalter      49

2.1.1      Frühmittelalterliche Astronomie und Alchimie

(ab ca. 600 v. Chr.)      49

2.1.2      Arabische Überlieferungen      49

2.1.3      Sternkunde im Hoch- und Spätmittelalters

(ca. 1000 – 1500 n. Chr.)      51

2.1.4      Renaissance – die Wiedergeburt      52

2.2 Die kopernikanische Wende      54

2.2.1      Cusanus – Zweifel an mittelalterlicher Naturphilosophie

(um 1450)      54

2.2.2      Kopernikus – Sturz des mittelalterlichen Weltbildes (1509/43)      56

2.2.3      Bruno – Scienmce fiction, Abkehr von der alten Anschauung

(um 1590)      58

2.3 Anfänge der Astronomie als Naturwissenschaft      59

2.3.1      Technik und Naturkunde – Fortschritte im 16. Jahrhundert      59

2.3.2      Tycho Brahe – ein neuer Stern (Die Supernova von 1572)      61

2.3.3      Schweifsterne – Tychonische Affenplaneten? (Neues aus der Himmelssphäre: Der Komet von 1577)      63

2.3.4      Brahe und Kepler – Treffen zweier Astronomen      66

2.3.5      Keplers Gesetze, Keplers Stern und die Astronomia Nova (1604/09)      67

2.3.6      Fabricius – der veränderliche Stern eines Ostfriesen (1596)      69

2.4 Anfänge der optischen Astronomie      71

2.4.1      Technik und Anfänge der Physik im 16. und 17. Jahrhundert      71

2.4.2      Lippershey und Galilei – das „optische Rohr" (1608/1609)      72

2.4.3      Galileis Nuntius Siderius (1610)      74

2.4.4      Galilei und Rom – Streit über die zwei „Weltsysteme"

(1616-1642)      76

3 Physik im 17. und 18. Jahrhundert       79

3.1 Anfänge der Physik zu Beginn der Neuzeit      79

3.1.1      Bacons „Empirie" – eine neue Methode (1620)      79

3.1.2      Mikroskope, Rechenmaschinen und weitere, neue Techniken      82

3.1.3      Descartes – Physik als Mechanik (1644)      84

3.1.4      Huygens – Stoßgesetze, Zentripetalkräfte und Außerirdische (1659/69 + 1690)      86

3.1.5      Cassini – Längengrade und Saturnringe (1668/75)      87

3.1.6      Newton – Bewegungsgesetze und Schwerkräfte

(Mechanik 1684/87)      89

3.2 Astronomie und Physik im 18. Jahrhundert      92

3.2.1      Optik von Descartes bis Maxwell      92

3.2.2      Fixsterne in Bewegung – Bradley und Herschel (1725/83)      94

3.2.3      Planet in der Sonnenscheibe – Charles Green (1769)      98

3.2.4      Benzenberg und Brandes – Außerirdisches Material      101

4 Technik und Naturwissenschaft im 19. Jahrhundert      107

4.1 Die Naturwissenschaft zwischen Französischer und Industrieller Revolution       107

4.1.1      Naturwissenschaft an der Wende zum 19. Jahrhundert      107

4.1.2      Jahrhundertwende – Absolutismus, Aufklärung, Revolution      109

4.1.3      Die industrielle Revolution (etwa 1750 bis 1850)      110

4.1.4      Kälte, Schall, Licht und Energie – Entwicklungen in Industrie 112und Physik an ca. 1850      112

4.2 Gauß – die „Statistische Revolution" in der Mathematik (am Beginn des 19. Jahrhunderts)      116

5 Astronomie im 19. Jahrhundert      119

5.1 Piazzi – Ceres und die „Asteroiden" (1801)      119

5.2 Fraunhofer – farbereine Objektive und farbige Spektren (1814)      123

5.3 Bessel – wie weit sind Sterne entfernt? (1838)      124

5.4 Hencke, Leverrier und Galle – Neuigkeiten vom Sonnensystem (1845/46)      126

5.5 Kirchhoff und Bunsen – Spektrallinien im Sternenlicht (1861)      128

5.6 Janssen, Lockyer und Frankland – das „Sonnenmetall" (1868/82)      129

5.7 Der unheimliche Zwergstern – Bessels Nachweis des unsichtbaren Sirius-Begleiters (1844/62)      132

5.8 Hall und Schiaparelli – Zwergmonde, Kanäle und Männchen vom Mars (1877)      134

5.9 Gould und Witt – riesige Sterngürtel und unheimliche Sonnen- und Erdbahnkreuzer      136

6 Astronomie zu Beginn des 20. Jahrhunderts      143

6.1 Cannon und Pickering – Sterne werden sortiert (um 1900)      143

6.2 Hertzsprung und Russel – Auch Sterne entwickeln sich (1905/10)      145

6.2.1      Leuchtkraft und Spektralklasse – das HRD      145

6.2.2      Stellare Zustandsgrößen (Leuchtkraft, Spektralklasse und Temperatur, Radialgeschwindigkeit, Masse und Entfernung, Dichte, Radius und Schwerebeschleunigung …)      147

6.2.3      Wie alt sind Sterne? – Hauptreihensterne und Exemplarische Sterne im Vergleich (Zwerge, Riesen, Leuchtkraftklassen, Stellare Entwicklungsstadien)      153

6.2.4      Stellare Exemplare – exemplarische Sterne      156

6.3 Einsteins Relativitätstheorie (1915)      164

6.4 Rutherford und Eddington – Kernumwandlungen (1917/20)      169

6.5 Hubble – Spiralnebel im Universum (1923/24/27/29/35)      173

6.5.1      Woraus bestehen Spiralnebel? (1923)      173

6.5.2      Wie sortiert man Galaxien? (1924)      177

6.5.3      Wie weit ist es bis zu den Galaxien? (1927/29)      178

6.5.4      Der Urknall – wie alt ist die Welt? (1935)      179

6.5.5      Galaxienhaufen und Kosmologie – woraus das All besteht      182

6.6 Tombaugh – Pluto, der Außenseiterplanet (1930)      184

6.7 Jansky – das Zentrum der Milchstraße (1931)      187

6.8 Baade und Zwicky – wenn Sterne explodieren (Supernovae und Neutronensterne, 1933)      190

7 Astronomie im Zeitalter von Kern- und Solarkraft,

Raumfahrt und PC      195

7.1 Bethe und Weizsäcker – stellare Fusionsbomben (1933/38)      195

7.2 Radioastronomie, molekular und galaktisch (ab 1923)      202

7.2.1      Anfänge der Radioastronomie (1923/24/27)      202

7.2.2      UFO-Hysterie, Mt. Palomar und

die 21-cm-Strahlung (1947/48/51)      203

7.2.3      Penzias und Wilson – das Echo des Urknalls (1964)      207

7.2.4      Jocelyn Bell – der „Pulsar" (1967)      208

7.2.5      Kosmochemie – radioastronomische Spektroskopie

für Moleküle im All      211

7.3 Raumfahrt – Analyselabors in und auf fremden Welten       212

7.3.1      Wernher von Braun – Pläne für eine Marsexpedition (1952)      212

7.3.2      Lunik und Co. – Erste Raumsonden und –flüge (ab 1957)      215

7.3.3      Erste Planetensonden (ab 1969)      217

7.3.4      Erkundungen jenseits des Mars (ab 1977)      219

7.4 Weltraum-Astronomie – Observation mit Röntgen- und IR-Satelliten      225

7.5 Exoplaneten, Extreme Sterne und weitere Überraschungen      230

7.5.1      Braune Zwerge – erste nichtstellare Objekte außerhalb des Sonnernsystems (1995)      230

7.5.2      Poltergeist, Dimidium und andere Exoplaneten- nichtleuchtende Welten bei fremden Sternen      233

7.5.3      Ein Methusalem-Stern, eine Neutronenstern-Kollision und Gravitationswellen (2014/17)      239

7.5.4      `Oumuamua – der erste interstellare Asteroid      241

7.5.5      Das große Bombardement und ähnliche Katastrophen vor unserer Haustür      243

7.6 Ausblick: Projekte im Sonnensystem, Bewahrung der Heimat      245

Anhang      248

Bildnachweise, Bildquellenverzeichnis      248

Stichwortverzeichnis      259

Vorwort und Einführung

Als am 23.10.2017 die erste Gratis-Veröffentlichung der Doktorarbeit des Astrophysikers Stephen Hawking von 1966 ins Netz gestellt wurde, brach die Website der Universität Cambridge komplett zusammen: die 134 Seiten über „Merkmale sich ausdehnender Universen war innerhalb weniger Stunden über 60000 Mal abgerufen worden. „Ich hoffe, Menschen in aller Welt zu inspirieren, zu den Sternen aufzuschauen und nicht auf ihre Füße herab, hatte der damals 24Jährige geschrieben. Woher kommt das gewaltig steigende Interesse an Astrophysik und Astronomie, wo es sich doch um eine komplizierte, theoretisch anmutende Wissenschaft handelt? Im Folgenden soll eine Antwort versucht werden, als Einblick in die Geschichte dieser Naturwissenschaft, einfach erklärend und anschaulich erzählend. Das Buch beschreibt die Geschichte der Entdecker und ihrer Entdeckungen, erklärt Fachbegriffe und führt in die Welt der Schweif-, Wandel-, Zwerg- und Gürtelsterne: Was hat Versicherungsmathematik mit Planetoidenpositionen am Himmel zu tun? Wodurch unterscheiden sich Okulare, Quasare und Kollapsare? Was sind Planemos, Neutrinos, Braune Zwerge und Blaue Riesen, Urknall und Sonnenmetall? Diese und ähnliche Fragen werden auf den Wegen beantwortet, die die Sternforscher gingen – von Stonehenge bis hin zu den heutigen Weltraumteleskopen.

Schon immer gab es unter den Sternguckern und -deutern auch Sternforscher. Sie verfolgten den Lauf der Gestirne, maßen und berechneten ihn – mit immer größerem Aufwand und Erfolg. Sternkunde wurde zu einer Naturwissenschaft, die auf das o.g. Interesse stößt – sei es bei neugierigen Zeitgenossen, die nach der Herkunft der „Dunklen Energie oder des ersten beobachteten interstellaren Objektes A/2017 U1 fragen (entdeckt 2017), sei es bei den o.g. Versicherungsmathematikern, die z.B. wegen eines kuriose Reisekostenanträge staunen, die in 90 Minuten Reisezeit 112 Reisetage erzielen und nach deutschem Reisekostengesetz bei 0,32 DM pro Kilometer eigentlich etwa 1,5 Millionen DM Kostenerstattung bringen müssten. Höllische Exoplaneten, „dunkle Materie, die Entstehung des gesamten Universums und aller Elemente, aus denen wir bestehen – die Weltraumastronomie hat mit interessanten, neusten Forschungsergebnissen aufzuwarten.

1 Vorgeschichtliche Himmelsbeobachtung (Teil 1: Himmelsscheiben, Wandelsterne, Götter)

1.1 Die Himmelsscheibe

Plötzlich piepste die Sonde. Die Raubgräber horchten auf. Stundenlang waren sie auf dem Mittelberg durch den Wald im Ziegelrodaer Forst gestreift. Henry Westphal und Mario Renner legten den Metalldetektor beiseite, griffen zum Werkzeug und begannen zu graben, vier Kilometer von der Stadt Nebra. Ein Metallstück kam zum Vorschein. Hastig gruben die Sondengänger tiefer und tiefer. Es war rund, fast kreisrund. „Det is Bronze!", rief Renner begeistert. „Ein Schild, das Mittelteil von einem Schild!" vermutete Westphal. Sie hoben die Scheibe aus dem Loch und entfernten den Dreck mit den Fingern. Sie zeigte einen goldenen Himmel. Ein Stern hatte sich beim Ausgraben gelöst, und auch ein Teil des Vollmondes fehlte.

Es war der 4. Juli 1999. Den Beiden war klar: Das war ein archäologischer Fund, den man natürlich konfiszieren würde, wenn sie ihn den Behörden melden würden. Sie taten es nicht. Sie hatten ihre Kontakte. Schon einen Tag später ging der Hortfund an einen Kölner Händler – für 31000 Mark. Über Mittelsmänner ging er 1999 weiter nach Berlin, dann für eine Million DM nach München. Als sich rumsprach, dass er rechtmäßig dem Land Sachsen-Anhalt gehörte, wurde er hektisch weiterverkauft. Der Preis sank. 2001 landete er für über 200000 DM bei einem Hehlerpaar – dem Lehrer Reinhold Stieber und der Museumspädagogin Hildegard Burri-Baeyer. Sie boten ihn für 700000 DM auf dem Schwarzmarkt an. Ein Kaufinteressent meldete sich, traf das Duo am 23.2.2002 in einem Baseler Hotel. Es war jedoch der Landesarchäologe Harald Meller aus Sachsen-Anhalt. Die Falle schnappte zu. Die Schweizer Polizei nahm die Hehler fest, stellte die Himmelsscheibe und ihren Begleitfund sicher und Renner und Westphal wurden gefasst. 2003 wurden die Raubgräber in Naumburg (Saale) zu 4 und 9 Monaten Haft verurteilt (jeweils auf Bewährung), Burri-Bayer und Stieber wegen Hehlerei zu 12 und 6 Monaten Haft, jeweils auf Bewährung.

Die Angeklagten kündigten an, in Revision gehen zu wollen. Ein monatelanger Prozess war dem Urteil vorausgegangen. Ein Heer von Wissenschaftlern untersuchte die Funde, versuchte die Herkunft des gesamten Hortfundes vom Mittelberg zu beweisen und die Angeklagten zerstritten sich. Renner behauptete, die Himmelsscheibe und die Beifunde hätten nicht zusammen in der Erde gelegen – Henry Westphal habe die beiden Schwerter schon vorher besessen. Beile, Meißel und Reifen seien dem Fund erst im Beisein des Käufers beigefügt worden, weil man den Preis in die Höhe treiben wollte. Westphal schürte Zweifel am Fundort und bereute dann später, man habe sich damit wichtig machen wollen.

Der Fund wurde in der Wissenschaft zur Sensation. Der Versicherungswert der Himmelsscheibe von Nebra wurde 2006 auf 100 Millionen Euro festgelegt. Sie gilt als unbezahlbar und wurde im Juni 2013 zum UNESCO-Weltdokumentenerbe für Deutschland erklärt. Ihr Alter schätzt man auf 3700 bis 4100 Jahre – ein Artefakt der Aunjetitzer Kultur der frühen Bronzezeit in Mitteleuropa. Fest steht: Diese kreisförmige Bronzeplatte mit Goldapplikationen ist die älteste bewegliche und insgesamt die zweitälteste Himmelsdarstellung der Menschheit. Sie diente dem religiösen Gebrauch, vermutlich einigen Schamanen oder Häuptlingen aus jener Zeit, bis dass sie dann vor rund 3600 Jahren vergraben wurde.

1.2 Wandelsterne und Götter

Ihre Darstellung astronomischer Erscheinungen und religiöser Zeichen wirft die Frage auf, was Sonne, Mond und Sterne für die Menschen der Bronzezeit bedeuteten. Die Pyramiden in Ägypten, Sonnentempel der Maja, Stonehenge, die Kreisgrabenanlage von Goseck (das vor etwa 7000 Jahren erreichte, wohl älteste Sonnenobservatorium der Welt) und viele weitere Relikte zeigen, wie wichtig die Gestirne den Menschen schon in frühester Zeit waren. Sie betrachteten den Himmel ohne störende Lichtquellen heutiger Tage. Sie bemerkten Bewegungen der Gestirne, lasen an ihnen Himmelsrichtungen, Uhr- und Jahreszeiten ab und in vielen Kulturen wurden Gestirne als Gottheiten verehrt (Astralkulte): Sonne, Mond und weitere Wandelsterne (Planeten), einige Fixsterne (Sirius, Plejaden, Sommerdreieck) und – zumeist gefürchtet – stets überraschend plötzlich auftauchende Wandelsterne mit leuchtenden Schweifen (Schweifsterne, Kometen).

Allen voran das Tagesgestirn, unsere Sonne. Ihre überragende Bedeutung war offensichtlich. Ihre regelmäßige tägliche und jährliche Wiederkehr wurde mittels kultischer und magischer Rituale beschworen. Besonders beängstigend waren die plötzlich eintretenden Sonnenfinsternisse. So glaubte man im alten China, ein Drache verschlänge die Sonne, und versuchte, durch großen Lärm das Untier dazu zu bringen, die Sonne wieder freizugeben. Zudem war die Sonne die natürliche Uhr, und nach ihrem Lauf wurden Kalender erstellt, die mit Beginn des Ackerbaus für alle Kulturen überlebenswichtig waren. Die Sonne galt in vielen Kulturen als Gottheit. Sie hieß Aton und Ra in Ägypten, Schamasch bei den Babyloniern und Assyrern, Huitzilopochtli bei den Azteken, Helios und Lichtgott Apollon bei den Griechen, Malina bei den Inuit, Melkart bei den Phöniziern, Elagabal, Sol invictus und Mithras bei den Römern, Utu bei den Sumerern. Den Chinesen galt die Sonne als Symbol für Osten, Frühling, Männlichkeit (Yang), Geburt und den Kaiser. Für die Griechen fuhr Sonnengott ἥλιος (helios) täglich mit seinem Sonnenwagen über das Firmament. Und Pharaoh Echnaton (auch: Amenophis IV., Amenhotep IV. und Achenaton) ließ für kurze Zeit Aton selbst, die Sonnenscheibe, nur noch als einzige Gottheit zu.

Neben Sonne und Mond fielen weitere Wandelsterne auf, die ihre Position am Firmament veränderten (Das Wort „Planet geht zurück auf griech. πλανήτης planētēs und πλανάομαι planáomai, umherirren, umherschweifen. Es bezog sich im Altgriechischen auf eine Herde, die sich über die Weide ausbreitet). Der zumeist nur in der Dämmerung und dann auch nur schwer zu entdeckende, besonders rastlose Planet Merkur wurde im antiken Griechenland auf den Gott und Götterboten Hermes bezogen, den Schutzpatron der Händler, Wegelagerer und Diebe. Bei den Römern entsprach das in der nachantiken Zeit Mercurius (von lat. mercari, Handel treiben). Der helle, periodisch auftretende Abend- und Morgenstern Venus war bei den Sumerern Göttin Inanna, bei den Babyloniern Ischtar, der Göttin der Liebe und des Krieges, und im antiken Arabien al-ʿUzzā, die Göttin des Morgensterns. Im frühen antiken Griechenland nannte man sie als Morgenstern Phosphoros („Lichtbringer, lat. Lucifer) und als Abendstern Hesperos, später auch Aphrodite. Im alten Ägypten verband man Venus mit der Göttin Isis und in der germanischen Mythologie mit der Göttin Freyja (Vgl. „Freitag). Der auffällig rötliche Mars erinnerte an Blut und Feuer. Im alten Ägypten wurde er als „Horus der Rote bezeichnet. Weil er sich während seiner Oppositionsschleife (Planetenschleife) zeitweise rückläufig bewegt, sprach man davon, er wandere auch rückwärts. Und der Name der Hauptstadt „Kairo" leitet sich ab von Al Qahira, dem altarabischen Namen des Mars. Im indischen Sanskrit wird er Mangal (verheißungsvoll), Angaraka (Glühende Kohle) und Kuja (der Blonde) genannt. Seine (blut)roten Färbung brachte ihn in verschiedenen Kulturen mit Gottheiten des Krieges in Verbindung: Die Babylonier sahen in ihm Nergal, den Gott der Unterwelt, des Todes und des Krieges, die Griechen und Römer der Antike ihre Kriegsgötter Ares und Mars und in der nordischen Mythologie Tyr, den Gott des Rechts und des Krieges. Für die Chinesen war er Huoxing (chin. Huŏxīng, 火星), Stern des Feuers.

Jupiter fiel durch seine große Helligkeit auf. Die Babylonier nannten ihn Gad genannt, und sein Name „Jupiter" geht zurück auf proto-indoeuropäisch dyeuphter (Gott-Vater). Auch Saturn fiel als Wandelstern auf. Die Sumerer nannten ihn Lubat-saguš („Stern der Sonne"), die Babylonier Kajamanu („der Beständige", wegen der langsamen Umlaufgeschwindigkeit), und die Römer und Griechen sahen in ihm den Planeten des Gottes Saturn bzw. Kronos.

Nach Sonne, Mond und den fünf weiteren Wandelsternen benannte man auch die Wochentage. Durch Betonung des siebenten Tages, mit dem sich die Schöpfungsgeschichte des frühen Judentums von babylonischen Astralkulten und deren heiliger Zahl sechs absetzte, war es zu sieben Wochentagen gekommen. Der erste Tag (Hebräisch: יום ראשון yom rischon, erster Tag) wurde nach der Sonne als dem hellsten Himmelskörper benannt, der zweite nach dem Mond. Es folgten Mars, Merkur, Jupiter, Venus und Saturn, wie die folgende Tabelle / Seite zeigt.

In der japanischen und koreanischen Kultur gehen die Wochentags-Namen auch auf die entsprechenden alchemistischen Bezeichnungen zurück (darunter folgend, oben japanisch, unten koreanisch).

1 Vorgeschichtliche Himmelsbeobachtung (Teil 2: Astrochronologie, Sternkunde und -deuterei)

1.3 Astrochronologie

Tabelle: Babylonische Herkunft der Wochentagsbezeichnungen

Tabelle: Fernöstliche Wochentagsbezeichnungen

Aus Babylon sind schon für das 2. Jahrtausend vor Christus Chroniken bekannt, in denen Planetenkonstellationen und gleichzeitig eingetretene irdische Ereignisse und Vorgänge aufgelistet wurden. Man versuchte Parallelen zu erkennen, um hieraus Prognosen (lat.: omina) für künftige Zeitpunkte mit ähnlichen Planetenkonstellationen ableiten zu können. Waren damals Kriege oder Katastrophen eingetreten, wenn sich die Planeten in bestimmten Zusammenstellungen in bestimmten Sternbildern trafen, dann wurde das als böses Omen gesehen für die Tage, in denen diese Konstellationen wieder auftreten konnten. Dass das in periodischen Zeitabständen geschah, war bekannt und berechenbar. Sternbilder und auch die 12 Tierkreiszeichen gab es seit dem 3. Jahrtausend v.Chr. Zur Aufzeichnung der Planetenbahnen vor dem Fixstern-Hintergrund gab es bereits einfache Winkelmessgeräte, und alte Aufzeichnungen aus vielen Jahrhunderten. Schon ab dem 3. Jahrtausend v.Chr. bestimmte und berechnete man die Mondphasen (man kam auf 29,5306 Tage) und synodische, d.h. auf gleichartige Stellungen in Bezug auf die Erde bezogene Planetenläufe (Venus: 583,9 Tage, Mars 779,9 Tage). Auch der Saroszyklus von 223 synodischen Monaten, also 18 Jahren und 11,3 Tagen, war den babylonischen Astronomen schon bekannt, als sie am 15. Juni 763 v. Chr. eine Sonnenfinsternis aufzeichneten (erste sicher datierbare Sonnenfinsternis-Aufzeichnung, Mesopotamien).

Die älteste, bekannte Aufzeichnung einer Finsternis dürfte die der Mondfinsternis vom 17. 1. 3380 v.Chr. sein (Die Maya, deren Kalender um 3373 v.Chr. beginnt, haben sie aufgezeichnet). Aus China ist von 2137 v.Chr. eine erste, datierbare Aufzeichnung einer Sonnenfinsternis bekannt. Hier gab es vier Ämter: das Amt des kaiserlichen Chefastronoms (Fenxiangshi), der die ununterbrochene Himmelsbeobachtung verantwortete, des Chefastrologen (Baozhangshi), der sie aufzuzeichnen hatte, des Chefmeteorologen (Shijinshi) für Wetterphänomene und Sonnenfinsternisse und das Amt des Bewahrers der Zeit (Qiehushi), der die Kalenderrechnung verantwortete. Diese Beamten bürgten für ihre Ergebnisse mit dem Leben – und als sie am 3.10.2137 v.Chr. die Vorhersage einer Sonnenfinsternis versäumt hatten, wurden die beiden Astronomen Xi und He geköpft (nach anderen Quellen hießen sie Hi und Ho).

China kannte seit etwa 2000 v.Chr. ein Lunisolarjahr mit einer 19jährigen Schaltregel – die Zeit wurde nach Mond und Sonne gemessen. Die babylonischen Astronomen nutzten einen reinen Mondkalender, die Ägypter einen Sonnenkalender.

Ein Umlauf des Mondes um die Erde, bei dem der Mond wieder die gleiche Stellung zur Sonne einnimmt, wird synodischer Monat genannt. Er dauert 29,531 Tage (genauer: die über Jahrzehnte gemittelte mittlere synodische Periode des Mondes und beträgt als Durchschnittswert derzeit: 29,530589 d = 29 Tage, 12 Stunden, 44 Minuten und 2,9 Sekunden). Zwölf Monate dauern dann genau 354,367068 Tage.

Ein von einer Sommersonnenwende (Sommeranfang) bis zur nächsten gemessenes, „tropisches" Sonnenjahr bemisst jedoch 365,24219052 Tage = 365 Tage, 5 Stunden, 48 Minuten, 45,261 Sekunden oder 31.556.925,261 Sekunden (Länge des tropischen Jahres zu Beginn des Jahres 2000). Das sind satte 10,87511 Tage Unterschied pro Jahr. Aber grundsätzlich stellt sich nicht nur die Frage, ob man kalendarische Zeitabstände nach dem Mond oder nach der Sonne misst. Es geht auch darum, ob man von astronomischen Beobachtungen ausgeht (Beobachtungskalender) oder aber von Berechnungen (arithmetische Kalender).

Der jüdische Kalender ließ den Monat beginnen, wenn der Hohepriester die erste Sichtung der Neumondsichel festgestellt und so den Beginn des neuen Monats entschieden hatte. Das babylonische Mondjahr hatte 12 Monate zu je 30 Tagen. Bei Bedarf wurde dann ein 13. Monat eingeschoben, da das Solarjahr ja 365,25 Tage umfasst – anders als 360 eben eine nicht durch zwölf teilbare Zahl. Ab dem 6. Jh. v.Chr. führte man dann feste Schaltregeln ein – von 383 v.Chr. an hatte das babylonische Lunisolarjahr in 19 Jahren jeweils 7 Schaltmonate. Der Tag wurde ab Sonnenuntergang gezählt, ab 1700 v.Chr. in 24 gleichlangen Stunden.

Die Ägypter hatten gleich zwei Mondkalender: Der stellare Mondkalender richtete sich nach dem Aufgang des Sternes Sirius als Bringer der Nilflut (Mit ihr begann die für den Anbau und die Aussaat wichtige Bewässerung und Versorgung mit dem Nilschlamm). Und der parallel laufende bürgerliche Mondkalender war eine Mischform zwischen Mond- und Sonnenkalender (Lunisolarjahr), wo man mit Schalttagen und –jahren rechnete. Denn eigentlich hatte man in Ägypten statt des Mondkalenders ein Solarjahr zu 365 Tagen (12 Monate zu je 30 Tagen und jährlich fünf Schalttage) – schon Generationen vor Pharaoh Echnaton. Belegt ist das dortige Solarjahr ab dem 4. Jahrtausend vor Christus. Es begann mit dem Frühaufgang des Sternes Sirius, seinem ersten Auftauchen in der Morgendämmerung. Im 4. Jahrtausend vor Christus war das gleichzeitig der Beginn der Nilschwemme. Da man sich nach den Fixsternen richtete, hatte das Jahr nicht nur eine Verspätung von einem Tag in 4 Jahren, sondern man entdeckte zusätzlich die Sothisperiode. Sie betrug 1460 Jahren, denn so lange dauerte es, bis dass der Frühlingsaufgang des Sirius und der Jahresanfang des Solarjahres wieder zusammenfielen. So hatte das ägyptische Solarjahr 365,25 Tage – und ab 238 v.Chr. war genau jedes vierte Jahr ein Schalttag.

Auch im alten China gab es vom 3. Jahrtausend vor Christus an sehr genaue Aufzeichnungen von Himmelserscheinungen. Die Chroniken sind eine wertvolle Fundgrube für Kometenerscheinungen, Supernovae und andere Ereignisse. Und sie wurden so genau wie möglich geführt (daher weiß man, dass es am Ende des 3. Jahrtausends jenes Todesurteil für die Astronomen Xi und He gab, die es versäumt hatten, rechtzeitig eine eintretende Sonnenfinsternis anzukündigen, und so konnten die erforderlichen kultischen Handlungen nicht mehr vorbereitet werden). Das chinesische Lunisolarjahr hatte deshalb ab dem 2. Jh. V.Chr. einen neunzehnjährigen Schaltzyklus, und ein Jahrhundert später waren die Planetenbewegungen und Mondphasen sehr genau bekannt. Hieraus errechnete man z. B., dass alle Wandelsterne zusammen – Sonne, Mond und die fünf Planeten – alle 23639040 Jahre wieder die gleiche Stellung zueinander einnehmen müssten.

Auch die Maya beobachteten den Himmel genau, mindestens vom 4. Jahrtausend vor Christus an. Der synodische Umlauf der Planeten und die Periodizität der Sonnen- und Mondfinsternisse wurden genau erfasst, ebenso wie bei den Inka. Auch die Inka erfassten die Oppositionsschleifen in den Planetenumläufen – sie nannten sie Quipus, Knotenschnüre (Gerundete Werte: 116 Tage für Merkur, 584 Tage für Venus und 398 Tage für Jupiter). Sie sahen die Erde als eine Scheibe und nahmen die Himmelserscheinungen als von Göttern gegeben an – andere Erklärungen wurden damals nicht gesucht.

Der julianische Kalender galt von 45 v.Chr. bis zum Jahr 1582. Gaius Julius Caesar (110 – 44 v. Chr.) hatte 47 v.Chr. den Schaltzyklus in Alexandria in Ägypten kennengelernt. Das veranlasste ihn, den alten Kalender Roms zu reformieren. Im alten römischen Kalender mit 355 Tagen pro Jahr wurde in den Schaltjahren der Monat Februar auf 23 Tage verkürzt und der Schaltmonat Mensis intercalasis eingefügt, der ergänzend die gekürzten Resttage des Februar beinhaltete. Dieser Schaltmonat entfiel durch die Reform. Der neue, später ihm zu Ehren „julianisch genannte Kalender trat 45 v.Chr. in Kraft. Er umfasste elf Monate mit je 30 oder 31 Tagen und einen Monat mit 28 Tagen. Das „verworrene Jahr (annus confusionis) 708 ab urbe condita (seit Gründung Roms) ließ er zum Übergang auf 445 Tage verlängern – es begann am 14. Oktober 47 v.Chr. und endete am 1.1.45 v.Chr. Neben dem Schaltmonat Mercedonius mit 23 Tagen ließ Caesar also zwei weitere Schaltmonate zwischen November und Dezember mit 33 und 34 Tagen einfügen – ein Jahr von 445 Tagen.

Im 16. Jh. n.Chr. wurde klar, dass der julianische Kalender in Bezug auf den Jahtreslauf der Sonne seit dem 4. Jh.n.Chr. um satte 10 Tage nachging – ein Kalenderjahr war 11 Minuten länger als ein Sonnenjahr. Bei der Festlegung des Ostertermins (Konzil von Nizäa 325) lag der Frühlingsanfang auf dem 21.März. Inzwischen lag er auf dem 11.3. Also ließ Papst Gregor XIII. 1582 den Kalender reformieren: Zehn Tage wurden gestrichen (auf Donnerstag, den 4.10.1582 folgte Freitag, der 5.10.), die Säkularjahre waren nicht mehr Schaltjahre und die kalendarische Jahreslänge betrug im Mittel nun 365,2425 Tage (statt 365,25). Parallel dazu wurde der Jahresanfang auf den 1. Januar gelegt.

1.4 Sternkunde und Sterndeuterei – Sterne in der Antike  

1.4.1 Götter oder Leuchten? (Um das 5. Jh. v.Chr.)

Wandelsterne als Götter? Es gab auch andere Anschauungen. Neben der Sterndeuterei (Astrologie, von altgr. ἄστρον astron, Stern und λόγος, Lehre), die Gestirnskonstellationen in Zusammenhang mit irdischen Vorgängen brachte, gab es auch Sternkunde (Astronomie, von griech. ἄστρον ástron „Stern und νόμος nómos „Gesetz). Die „westliche" Astrologie hat ihre Ursprünge in vorchristlicher Zeit in Babylonien und Ägypten. Hieraus ging aber auch die Astronomie hervor, als deutungsfreie Beobachtung und mathematische Erfassung des Sternenhimmels.

Schon die Hebräer (Israeliten) lehnten Astralkulte wie bei Ägyptern und Babyloniern ab – sogar Sonnengott Schamasch wurde entthront. Sie sahen Sonne, Mond und Sterne lediglich als von ihrem Gott יהוה (Jahweh, auch JHWH und YHWH, Ex. 3 und 20) erschaffene „Leuchten am Himmel" an. So heißt es im biblischen Schöpfungsbericht Genesis 1 zum vierten Schöpfungstag:

„Gott sprach: Leuchten seien am Gewölbe des Himmels, zwischen dem Tag und der Nacht zu scheiden, dass sie werden zu Zeichen, so für Gezeiten so für Tage und Jahre, und seien Leuchten am Gewölbe des Himmels, über die Erde zu leuchten! Es ward so. Gott machte die zwei großen Leuchten, die größere Leuchte zur Verwaltung des Tags und die kleinere Leuchte zur Verwaltung der Nacht, und die Sterne. Gott gab sie ans Gewölbe des Himmels, über die Erde zu leuchten, des Tags und der Nacht zu walten, zu scheiden zwischen dem Licht und der Finsternis." (nach der Einheitsübersetzung).

Auch im antiken Griechenland gab es Überlegungen, die die Sonne als einen