Wissenschaft meets Game of Thrones: Warum die Mauer nicht schmilzt und keiner weiß, wann der Winter kommt

Von Rebecca C. Thompson

Sie sind Game of Thrones-Fan und haben sich schon immer gefragt, warum in Westeros keiner weiß, wann der Winter eigentlich kommt? Wie Drachen Feuer spucken können? Was die weißen Wanderer am Leben hält und warum die Mauer nicht einfach wegschmilzt?

Kurzweilig und mit viel Humor liefert Ihnen Rebecca Thompson in diesem Buch Antworten auf diese und viele weitere spannende Fragen, indem sie mit wissenschaftlichem Blick die fantastische Welt von Game of Thrones erforscht: Sie werden erstaunt sein, wieviel „echte Physik” man bei der Untersuchung der Stabilität und Zusammensetzung der Mauer lernen kann – oder hätten Sie gewusst, dass normales Eis sich wie Ketchup verhalten kann? Auch den scheinbar unvorhersehbaren Jahreszeiten, der Herstellung von valyrischem Stahl und natürlich dem Leben und der Liebe in Westeros wird wissenschaftlich auf den Zahn gefühlt. Nach der Lektüre dieses Buches wissen Sie nicht nur, dass Drachen am Ende eigentlich nur große, feuerspeiende Fledermäuse sind, sondern auch, welcher Zusammenhang tatsächlich zwischen der genetischen Vielfalt der Familien Targaryen und Lennister und deren geistiger Gesundheit besteht. Frei nach dem Motto „Valar Morghulis” darf am Ende auch eine differenzierte wissenschaftliche Betrachtung der vielfältigen Todesarten, von denen die Protagonisten der Serie ereilt werden, nicht fehlen - vom Gift bis zur goldenen Krone. Aber Achtung: Spoiler!

Fans der Serie und auch alle anderen, die Spaß an Naturwissenschaft und Fantasy haben, werden durch Thompsons amüsante und unterhaltsame Erklärungen viele spannende und neue Dinge über unsere reale wie auch über die Welt von Game of Thrones erfahren. Dies Buch ist damit ein unverzichtbarer Begleiter für den nächsten Serienmarathon – denn der nächste Winter kommt bestimmt!

Mit einem Vorwort von Sean Carrol

• Sprache: Deutsch
• Herausgeber: Springer
• Erscheinungsdatum: 3. Aug. 2020
• ISBN: 9783662614198

Buchvorschau

© Springer-Verlag GmbH Deutschland, ein Teil von Springer Nature 2020

R. C. ThompsonWissenschaft meets Game of Throneshttps://doi.org/10.1007/978-3-662-61419-8_1

Einleitung

Rebecca C. Thompson¹  

(1)

Physics & Astronomy Department, University of Kansas, Lawrence, KS, USA

Rebecca C. Thompson

Email: [e-mail]

Weil ich eine Wissenschaftlerin bin – deshalb! Als Wissenschaftlerin durch und durch stelle ich unzählige Fragen und will wissen, warum etwas so passiert, wie es passiert. Ich will Erklärungen und Gründe für das, was ich beobachte. Manchmal wünschte ich, ich könnte dieses Bedürfnis ein- und ausschalten, aber das schaffe ich nicht. Deshalb kann Fernsehen und das Lesen von Romanen eine echte Herausforderung für mich sein, dann drücke ich oft den Pausenknopf und rufe meinen Verlobten, um mit ihm darüber zu reden, wie fragwürdig gerade wieder einmal ein wissenschaftlicher Zusammenhang dargestellt wurde. Wir vergnügen uns dann 20 min mit einem Hin und Her über Wissenschaft wie auf der Graduiertenschule. Ich hoffe, dass meine Besessenheit von so vielen Fragen und mein Bedürfnis nach Antworten in diesem Buch Ihren Spaß an der Fantasy nicht ruinieren, sondern sogar verstärken werden. Es geht mir nicht darum, spitzfindig jede Szene in Game of Thrones zu zerlegen. Ich will mir nicht jeden Schwertstreich oder jede Flugbahn eines Pfeiles anschauen, um Ihnen zu erzählen, dass dies unmöglich sei. In Hollywood geschieht vieles, um Spannung aufzubauen, und ich werde nicht viele Seiten verschwenden, um Ihnen darzulegen, warum das alles so gar nicht stimmen kann. Game of Thrones soll mir als Brücke dienen, weil es Ihnen einige absolut interessante wissenschaftliche Tatsachen nahebringen kann. Durch diese Erkenntnisse werden Sie diese wirklich großartige Show mit ganz anderen Augen sehen und sie noch mehr lieben.

Wenn ich nicht über die Wissenschaft von Hollywood schreibe, verdiene ich mein Geld damit, Nichtwissenschaftler dazu zu bringen, die Wissenschaft wertzuschätzen. Mein Standardwitz ist, dass meine Antwort auf die Frage von Männern in einer Bar nach meinem Job stark davon abhängt, wie attraktiv der Typ ist. Wenn ich die Konversation fortsetzen will, sage ich, dass ich Comichefte schreibe, die Wissenschaft als Grundlage haben. Wenn ich lieber will, dass er verschwindet, sage ich, ich sei Physikerin. Beides entspricht eigentlich der Wahrheit, aber eines ist viel weniger einschüchternd. Mein Lebensziel ist, dieses Wechselspiel zu verändern.

Dieses Buch begann als Vortrag, den ich in der „Biosphere 2" in Arizona hielt. Nein, nicht in Biodome, einem schrecklichen Film mit Pauley Shore, sondern einem Experiment, bei dem Menschen in einem Gebäudekomplex aus Glas eingesperrt wurden, weil man herausfinden wollte, ob sie dort drei Jahre überleben können. Konnten sie nicht! Heute ist Biosphere 2 eine Forschungseinrichtung und ein Institut, in dem Lehrer für Naturwissenschaften ausgebildet werden. Ich kann einen Besuch dort nur empfehlen, aber verlassen Sie dabei die Wege und schauen Sie sich die Ruinen an. Die Organisatoren wollten, dass ich dort unterrichte und beim Abendessen einen allgemeinverständlichen physikalischen Vortrag halte. Als ich fragte, wovon der Vortrag handeln solle, meinten sie: „Irgendetwas, was Ihnen gefällt. Ich hatte Blogbeiträge über die Physik verschiedener Dinge geschrieben, aber ich hatte noch nie die Gelegenheit, einen ganzen Vortrag über „Irgendetwas zu halten, und wollte diese nicht vergeuden. Game of Thrones war gerade zu einer der weltweit beliebtesten Serien aufgestiegen, und sie hatte auch mich in ihren Bann gezogen. Darin entdeckte ich viele interessante naturwissenschaftliche Fragen, und daher schien mir dies ein gutes „Irgendwas, an dem ich mich versuchen könnte. Womit ich nicht gerechnet hatte, war, dass ich in den Saal mit einem Vortrag voller Blut und Tod und Filmszenen kommen würde und dabei die Einzige war, die die Serie kannte. Trotzdem passierten zwei Dinge. Viele Leute lernten eine Menge über Naturwissenschaften, und aus etlichen wurden neue Fans. Ich bin mir nicht ganz sicher, ob derjenige, der mich zu diesem Vortrag eingeladen hatte, verstanden hatte, was ich als „Irgendetwas interpretiert habe, aber hier stehe ich nun, viele Wiederholungen dieses Vortrags und ein ganzes Buch später.

Weil das alles als Vortrag begonnen hat und ich mich am wohlsten fühle, wenn ich Dinge im unmittelbaren Gespräch erkläre, ähnelt mein Schreibstil sehr einem Gespräch. Mein Betreuer an der Graduiertenschule drängte uns immer, unsere Forschungen so zu erklären, als „erklärten wir sie unseren Müttern". Ich wies darauf hin, dass das ziemlich sexistisch sei und dass die Mutter meines Arbeitskollegen einen Abschluss als Ingenieurin habe und wahrscheinlich keine Probleme mit Fachsprache haben werde. Deshalb formulierte er den Satz um und forderte uns auf, es einem Zwölfjährigen zu erklären. Das zwang uns, wirklich die wesentlichen Gesichtspunkte unserer Arbeit herauszufinden und nur diese zu erklären. Ich bin ihm überaus dankbar, dass er uns dazu gezwungen hat, denn es machte bessere Wissenschaftler aus uns und half uns, bessere Anträge für Drittmittel zu schreiben. Ich weiß nicht, ob die Wahl meiner Erzählperspektive gut oder schlecht ist, aber ich hatte das Gefühl, es so halten zu müssen, also warum nicht?

Ich bin der festen Überzeugung, dass jeder etwas Naturwissenschaft kennen und zumindest mit den Begriffen und dem Denken eines Wissenschaftlers als einen Weg, die Welt der Natur (oder gelegentlich des Unnatürlichen) zu verstehen, vertraut sein sollte. Man hört oft die Leute etwas sagen wie: „Ich bin nicht wirklich ein Wissenschaftler, oder „Ich bin nicht besonders gut in Naturwissenschaften, aber warum ist das gesellschaftlich akzeptierter als zu behaupten, nicht gut lesen zu können oder sich in Politik nicht auszukennen? Dies sind Fähigkeiten, die man erlernen muss, um in unserer Gesellschaft zurechtzukommen, und ich glaube nicht, dass das mit der Wissenschaft anders sein sollte. Es gibt verschiedene Methoden, das Interesse der Leute an Wissenschaft zu wecken und sie damit vertraut zu machen. Durch meinen Job hatte ich die Gelegenheit, mehrere davon auszuprobieren, von Blogs bis hin zu Comics. Ich hoffe, dieser Vorstoß in ein Stück Hollywoodwissenschaft wird Menschen auf eine Art und Weise erreichen, die ich bisher noch nicht ausprobiert habe. Ich hoffe, es gefällt Ihnen, aber darüber hinaus ist mein Ziel, dass Sie am Ende des Buches Dinge in einem anderen Licht sehen. Es wird Spoiler geben (sehr viele davon). Wenn Sie die 7. Staffel noch nicht gesehen haben, müssen Sie darauf vorbereitet sein, zu erfahren, was mit einigen Schlüsselfiguren passieren wird. Ich habe Sie gewarnt!

Was ich nicht will, ist, Ihnen die Freude an der Serie zu verderben. Als ich mit diesem Projekt begann, wurde gerade die 7. Staffel gesendet. Ich machte mir Sorgen darüber, ob ich die Serie nur noch als Wissenschaftlerin weiter ansehen konnte und ob ich vielleicht das verlieren würde, was ich daran so liebte: die Charaktere, die Beziehungen zwischen ihnen, die unerwarteten Tode und die Drachen. Ich erkannte, dass meine Befürchtungen unbegründet waren, als ich den Tränen nah war, als Daenerys zum ersten Mal auf Drogon mit rauschenden Flügeln und Feueratem hereinritt. Ich schluchzte, als Viserion getötet wurde, und jubelte, als Jon und Dany endlich zusammenkamen. Tatsächlich war meine emotionale Anteilnahme sogar stärker statt geringer geworden. Ich hoffe, das wird auch bei Ihnen der Fall sein. Ich hoffe, dass dieses Buch Ihnen ein tieferes Verständnis dafür vermitteln wird, wie reichhaltig und tief die Welt von Westeros wirklich ist.

Es machte mir großen Spaß, Aspekte der Serie auszuwählen, auf die ich einen Schwerpunkt setzen wollte, weil es amüsante wissenschaftliche Erklärungen dafür gab. Weil der Tod in der Serie eine wichtige Rolle spielt, wusste ich, dass ich ihm ein entscheidendes Kapitel widmen werde. Ich dachte mir, ich habe in der Serie so viele sterben gesehen, dass es nicht schwer sein werde, über das Sterben zu schreiben. Ich lag da völlig falsch. Es war emotional schwierig, und trotz aller Anstrengungen schaffte ich es nicht, mich als Wissenschaftlerin so sehr davon zu lösen, wie ich es gerne getan hätte. Wenn Sie das lesen, sollten Sie darauf vorbereitet sein, dass es härter sein wird, als Sie vielleicht erwarten. Aber beim Schreiben dieses Kapitels habe ich zwei Dinge gelernt: Erstens, es schockiert Menschen, wenn eine blonde Frau auf einer Cocktailparty ständig über die Wissenschaft der Guillotine spricht, und sie flitzen meist irgendwann davon, um sich einen neuen Drink zu holen. Zweitens, dass es keine einfache Möglichkeit gibt, vom Leben zum Tod zu kommen. Es wird immer ein harter Übergang sein, doch vermutlich werden wir das alle irgendwann einmal feststellen. Ich habe mich dafür entschieden, die verschiedenen Foltermethoden nicht zu behandeln, denn das schien mir ein bisschen zu weit zu gehen.

Mir ist klar, dass es mehr als nur einige Internetforen und populärwissenschaftliche Artikel gibt, die sich mit vielen Aspekten der Serie und der Welt befassen. Über Drachenfeuer und Seefeuer sprechen die Leute am liebsten. Ich habe so oft wie möglich versucht, mich auf diese Elemente der Serie zu beziehen oder sie als Ausgangspunkt für die Erörterung echter Wissenschaft heranzuziehen. Wenn Sie anfangen, sich aufzuregen, weil Sie nicht mit mir übereinstimmen, geben Sie mir bitte zuerst eine Chance und lesen Sie die ganze Darstellung. Ich habe Primärquellen als Referenzen und viele wissenschaftliche Gedankengänge verwendet, um meine Arbeit auf sichere Beine zu stellen. Manchmal habe ich vielleicht eine Schlussfolgerung oder eine mögliche wissenschaftliche Erklärung übersehen, und ich wäre begeistert, wenn ich diese erfahren dürfte. Wenn der Verlag es erlaubt, könnte es eine zweite Auflage geben, in der diese Punkte behandelt werden. Und vielleicht haben Sie eine wirklich interessante wissenschaftliche Frage, die Sie noch beantwortet haben wollen! HBO sucht bereits Schauspieler für eine Vorgängerserie, wer weiß also, was noch passieren wird.

Ich hoffe, ich habe es geschafft, die Wissenschaft hinter diesen wirklich komplizierten Themen leicht verständlich darzustellen. Über was ich hier spreche, sind die meiner Ansicht nach relevantesten der vorliegenden Themen, nicht alle, die es gibt. Ich habe die interessante Erfahrung gemacht, dass ich über den Mythos von Salpeter gesprochen habe, der verwendet wurde, um den Geschlechtstrieb von Soldaten zu unterdrücken, oder die Effizienz der Guillotine, habe aber beides nicht in das Buch aufgenommen, weil es für Westeros wenig relevant war. Ich bin überglücklich darüber, dass ich dank der modernen sozialen Medien noch lange Diskussionen über diese Dinge führen kann.

Vor allem anderen wünsche ich Ihnen nun, dass Sie Spaß beim Lesen haben. Lernen Sie etwas und werden Sie selbst auf jeder Cocktailparty zum Mittelpunkt der Aufmerksamkeit, oder bringen Sie die Leute dort zum Schweigen – je nach Publikum. Genießen Sie die Serie. Genießen Sie die Wissenschaft. Haben Sie Spaß, werden Sie emotional, lassen Sie sich mitreißen, und lassen Sie die Wissenschaft zu Ihrem Vergnügen beitragen. Ich hoffe, Ihnen gefällt dieses Buch so, wie es mir Spaß gemacht hat, es zu schreiben. Ich habe so viel gelernt, und ich hoffe, dass auch Sie viel lernen werden. Um es abschließend mit Sansa Stark und Jon Schnee zu sagen: Die Wissenschaft naht. Ich habe es Ihnen versprochen.

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R. C. ThompsonWissenschaft meets Game of Throneshttps://doi.org/10.1007/978-3-662-61419-8_2

Der Winter naht – oder?

Die Jahreszeiten in Westeros

Rebecca C. Thompson¹  

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Physics & Astronomy Department, University of Kansas, Lawrence, KS, USA

Rebecca C. Thompson

Email: [e-mail]

‚Oh, mein süßes Kind des Sommers‘, sagte die alte Nan leise, ‚was weißt Du von der Furcht? Furcht ist dem Winter vorbehalten, mein kleiner Prinz, wenn der Schnee hundert Fuß hoch fällt und der eisige Wind aus dem Norden heult.‘

– Game of Thrones

„Der Winter naht" – ist der Wahlspruch der Starks und der bedrohliche Refrain in George R. R. Martins Das Lied von Eis und Feuer. Hinter dem Kampf von Königen und der Geburt von Drachen lauert diese Verheißung: Der Winter naht. Natürlich naht er. Das ist normalerweise die Jahreszeit nach dem Herbst und vor dem Frühling. Warum machen die Starks so viel Wirbel darum? Ganz einfach, weil die Geschichte nicht auf der Erde stattfindet. Der Kontinent Westeros befindet sich auf einem Planeten, der größtenteils so wie die Erde funktioniert. Es gibt Land und Meer, die Oberflächentemperatur scheint so wie auf der Erde zu sein, und es gibt, na ja, Menschen. Aber obwohl Westeros wie die Erde zu sein scheint, ist von Anfang der Serie an klar, dass etwas verkehrt ist und es etwas Größeres gibt als den Kampf von Königen, der die Handlung vorantreibt. Im Grunde genommen sind politische Anführer, die gegeneinander kämpfen, während Drachen Feuer spucken, nichts Neues. Doch wenn dies angesichts eines drohenden, jahrelangen Winters geschieht, der so kalt ist, dass er töten und sogar eine Armee von Untoten heraufbeschwören kann, wird die Geschichte viel geheimnisvoller und interessanter.

Bevor ich auf Jahreszeiten eingehe und darauf, ob es einen Planeten wie den in Game of Thrones geben könnte, muss ich darauf hinweisen, dass die wichtigsten Faktoren für die Durchschnittstemperatur auf der Erde ihre Atmosphäre und der Anteil an Wasser sind, das den Planeten bedeckt. Man benötigt viel mehr Energie, Wasser zu erhitzen und abzukühlen, als dafür, die Temperatur des Landes zu verändern. Weil 71 % der Erde von Wasser bedeckt sind, schwankt die mittlere Temperatur des Planeten nicht allzu stark zwischen Nacht und Tag und von Jahreszeit zu Jahreszeit. Wasser kann seine Temperatur einfach nicht so schnell verändern. Auch unsere Atmosphäre schützt uns vor Temperaturstürzen. Energie kommt durch die Sonnenstrahlung auf der Erde an, und ein Großteil davon wird durch den Treibhauseffekt als Wärme in unserer Atmosphäre gefangen. Ja, der Treibhauseffekt ist auch verantwortlich für die Klimaerwärmung, doch auch dafür, dass unser Planet bewohnbar ist. Ich werde davon ausgehen, dass der Planet in Game of Thrones im Allgemeinen die gleichen Eigenschaften hat wie die Erde, also eine ähnliche Atmosphäre und ungefähr einen genauso hohen Anteil an Ozeanen. Möglicherweise ist das eine schlechte Annahme, und die unvorhersehbaren Jahreszeiten liegen an Schwankungen bei den Treibhausgasen oder an einem geringeren Wasseranteil, doch wenn ich mir die Geschichte so anschaue, können wir wohl problemlos annehmen, dass dies nicht der Fall ist. Also muss es eine astronomische Erklärung geben – also eine, die etwas mit der Beziehung zwischen dem Planeten und den anderen schweren Körpern in seiner Umgebung, wie Monden und Sternen, zu tun hat, denn die Jahreszeiten, die die Geschichte von Westeros vorantreiben, sind Vorboten auf den kommenden Angriff des Winters.

Was genau sind Jahreszeiten?

Zuerst einmal scheint es dumm, diese Frage beantworten zu wollen, denn jeder weiß ziemlich genau, was eine Jahreszeit ist. Wenn die Blumen blühen, ist Frühling, ist es heiß und feucht, dann ist wahrscheinlich Sommer, und wenn sich die Farbe der Blätter verändert, dann ist vermutlich Herbst. Freie Tage und eine Schneeschaufel bedeuten, der Winter ist da. In der Welt von Westeros sagt einem der Weiße Rabe der Zitadelle, nicht der Lebkuchenindex¹ (Reed), dass Winter ist. Aber ganz so einfach ist es nicht. Selbst Wissenschaftler kennen nicht die eine unfehlbare Methode, um sagen zu können, welche Jahreszeit gerade herrscht. Es gibt eigentlich zwei Arbeitsdefinitionen für die Jahreszeit, eine meteorologische und eine astronomische. Wie zu erwarten, ist die Grundlage der meteorologischen Definition die Frage, welches Wetter gerade herrscht, während die astronomische von unserer Bahn um die Sonne abhängt. In der bekannten Welt von Westeros scheinen sich die Maester vor allem mit der meteorologischen Definition zu befassen, wenn auch am Anfang der 7. Staffel im geheimen Bereich der Bibliothek der Maester ein interessantes Buch auftauchte, aus dem man schließen kann, dass sie etwas mehr über Astronomie wissen, als bisher beschrieben. Die beiden Definitionen unterscheiden sich nicht so stark in den Anfangs- und Enddaten, doch im Großteil dieses Kapitels werde ich mich auf die astronomische Definition beziehen, weil es mir mehr darum geht, wie sich der Planet bewegt, und weniger darum, ob es am nächsten Dienstag regnen wird.

Meteorologen teilen den Kalender in vier Abschnitte ein und nennen jeden davon eine Jahreszeit. Weil ich dieses Buch in der nördlichen Hemisphäre verfasse, die Serie in der nördlichen Hemisphäre gedreht wurde und George R. R. Martin in der nördlichen Hemisphäre lebt, werde ich über die Jahreszeiten aus dieser Perspektive schreiben. In der südlichen Heimsphäre sind die Jahreszeiten vertauscht. Im Norden ist der meteorologische Winter im Dezember, Januar und Februar; Frühling ist im März, April und Mai; Sommer herrscht im Juni, Juli und August, und der Herbst ist im September, Oktober und November. Das ist wenig überraschend, und im Allgemeinen ist es genau das, was wir uns unter den Jahreszeiten vorstellen. Sie wurden so festgelegt, um Wettervorhersagen und die Berechnung von mittleren Klimawerten und Trends zu erleichtern. Und ganz sicher bezieht man sich auf mittlere Breiten, wo die Unterschiede in den Jahreszeiten am deutlichsten auftreten.

Wenn man Aussagen hört wie „wärmster Sommer seit Beginn der Aufzeichnungen", beziehen sie sich auf diese Definition der Jahreszeiten. Abb. 1 zeigt die mittlere monatliche Temperatur für Washington DC. Wenn man sich die Grafik anschaut, erkennt man, dass Frühling und Winter tatsächlich die Übergangspunkte sind. Die mittlere Temperatur verändert sich im Laufe dieser sechs Monate viel schneller als im Sommer und Winter. Mathematischer ausgedrückt ist die Ableitung der Kurve im Frühling und Herbst viel größer als im Sommer und Winter. Weil die Ableitung etwas darüber aussagt, wie schnell sich etwas ändert, ist es sinnvoll, die Jahreszeiten so zu definieren. Doch hängt diese Definition mehr damit zusammen, wie die Menschen die Monate konstruiert haben, als damit, wie die Erde um ihre Achse rotiert und wie sie um die Sonne kreist. An dieser Stelle kommen die astronomischen Jahreszeiten ins Spiel.

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Abb. 1

Mittlere monatliche Höchst- und Tiefsttemperaturen in Washington DC

Die astronomischen Jahreszeiten laufen den meteorologischen um etwa 20 Tage hinterher. Statt davon, wie sich das Wetter auf der Erde anfühlt, haben Sie die Position der Erde auf ihrer Umlaufbahn um die Sonne als Grundlage. Es gibt vier wichtige Punkte, die den Wechsel von einer Jahreszeit zur anderen markieren: die Wintersonnenwende, die Frühjahrs-Tagundnachtgleiche, die Sommersonnenwende und die Herbst-Tagundnachtgleiche. Vermutlich können Sie schon durch den Namen erraten, welcher Punkt welche Jahreszeit markiert, aber für alle Fälle folgen hier die offiziellen astronomischen Definitionen: Der Winter geht von der Wintersonnenwende, die etwa am 21. Dezember ist, bis zur Frühjahrs-Tagundnachtgleiche, etwa am 20. März, worauf der Frühling folgt. Der Frühling wiederum geht bis zur Sommersonnenwende, normalerweise am 21. Juni. Dann dauert der Sommer bis zum Anfang des Herbstes, etwa am 22. September. Danach kommt wieder der Winter und so weiter. Alles hat zwei astronomische Phänomene als Grundlage, die Tagundnachtgleiche und die Sonnenwende. Was ist das also genau?

Sowohl die Sonnenwende als auch die Tagundnachtgleiche erhielten ihre Namen, bevor Kopernikus 1543 auf seinem Sterbebett sein heliozentrisches Weltbild veröffentlicht hat. Das bedeutet, dass beide Phänomene danach benannt wurden, was die Menschen auf der Erde bezüglich der Position der Sonne am Himmel beobachtet haben. In Abschn. „Was genau sind Jahreszeiten? werde ich darüber sprechen, was dies in einem heliozentrischen Modell bedeutet, aber vorerst sollen die Beobachtungen der Sonne von der Erde aus als Ausgangspunkt dienen. Das Wort Sonnenwende beschreibt bereits, was am Himmel passiert. Während die Sonne im Laufe des Jahres am Himmel immer höher steigt, werden die Tage immer länger – und kürzer, wenn sie tiefer steht. Wenn etwas höher steigt und dann wieder tiefer und später wieder höher, bedeutet das, dass es an zwei verschiedenen Punkten umkehren oder „wenden muss.

Diese beiden Punkte werden auch Solstitien genannt. Der Sommerpunkt markiert den längsten Tag des Jahres, wenn die Sonne ihren Höchststand am Himmel erreicht. Bis zu diesem Punkt wurden die Tage immer länger, und der Mittagsstand der Sonne stieg seit der Wintersonnenwende immer höher. Schon für die alten Griechen sah es so aus, als bliebe die Sonne in ihrer Aufwärtsbewegung stehen, bevor sie umkehrte und bis zur Wintersonnenwende wieder immer weniger hochstieg. Die Tagundnachtgleichen sind genau in der Mitte auf diesem Weg vom höchsten zum tiefsten Punkt am Himmel. An diesem Halbzeitpunkt ist der Tag genauso lang wie die Nacht, daher Tagundnachtgleiche. Vielleicht haben Sie vom Wendekreis des Krebses oder dem Wendekreis des Steinbocks gehört (beides auch großartige Bücher von Henry Miller). Diese beiden Breitengrade sind hinsichtlich der Tagundnachtgleichen sehr wichtig. Wenn Sie auf dem Wendekreis des Krebses stehen, befindet sich die Sonne während der Frühjahrs-Tagundnachtgleiche direkt über Ihnen. Bei der Herbst-Tagundnachtgleiche gilt dasselbe am Wendekreis des Steinbocks (Manual 2011).

Interessanterweise denken viele, die Tageslänge schreitet linear voran, der Zeitraum, an dem es Tageslicht gibt, verändere sich also jeden Tag um dieselbe Anzahl von Minuten. Das ist nicht der Fall. Je weiter man von den Wendepunkten entfernt ist, desto schneller verändert sich die Sonnenscheindauer. Sie bildet eine Sinuswelle. Offensichtlich hängen die meteorologischen Jahreszeiten von den astronomischen ab, das kommt daher, dass die Veränderung der Temperatur auf der Erde davon abhängt, wie das Sonnenlicht auf die Erde trifft. Obwohl es den Menschen von Westeros vor allem darum geht, wie sich die meteorologischen Jahreszeiten verändern, werden wir im Rest dieses Kapitels vor allem darüber sprechen, wie der Planet und seine Umlaufbahn die unbeständigen meteorologischen Jahreszeiten verursachen kann, mit denen die Bewohner von Westeros und Essos leben müssen.

Warum gibt es Jahreszeiten auf der Erde?

Jetzt, da wir definiert haben, was Jahreszeiten sind, können wir uns anschauen, was sie eigentlich verursacht. Wenn Sie jemals neben Katzenvideos etwas Lustiges im Internet finden wollen, suchen Sie nach Harvardabsolventen, die erklären, warum es Jahreszeiten gibt. Ihre Erklärungen zeigen einige Tatsachen. Erstens, dass Physik keine Bedingung ist, um einen Abschluss in Harvard zu machen. Zweitens, dass die meisten eine vollkommen falsche Auffassung davon haben, was der Grund für Jahreszeiten ist. Ich hoffe, Sie werden die Fragen besser beantworten, nachdem Sie dieses Kapitel gelesen haben.

Wenn Sie danach gefragt werden, was der Grund für Jahreszeiten ist, sagen die meisten, dass die Erde im Sommer näher an der Sonne ist und im Winter weiter davon weg. Das ist keine dumme Annahme. Wenn man sich näher an einer Wärmequelle befindet, fühlt es sich wärmer an, deshalb ist es auch sinnvoll anzunehmen, dass es auf der Erdoberfläche wärmer ist, wenn sie sich näher an der Sonne befindet. Nur ist die Annahme falsch. Die Erde ist im Winter auf der Nordhalbkugel näher an der Sonne und im Sommer weiter davon weg. Es stimmt zwar, dass die Erde nicht an allen Punkten ihrer Umlaufbahn gleich weit von der Sonne entfernt ist, doch sind die Unterschiede sehr, sehr klein. Dieser Entfernungsunterschied hat durchaus einen Einfluss auf die Temperatur, doch der ist nicht groß genug, um die Jahreszeiten zu verursachen.

Die meisten Planeten befinden sich nicht auf einer kreisförmigen, sondern auf einer elliptischen Umlaufbahn. Bei elliptischen Bahnen gibt es zwei Extrempunkte, einen, an dem der Planet der Sonne am nächsten ist, und einen, an dem er am weitesten davon weg ist. Diese werden Perihel, das heißt „nahe der Sonne, und Aphel, das heißt „weg von der Sonne genannt. Bei manchen Planeten ist der Unterschied zwischen Perihel und Aphel sehr groß, doch nicht bei der Erde. Der Unterschied beträgt nur etwa 3,3 %. Wenn die Erde am sonnennächsten Punkt ist, ist sie 147.098.074 km und am entferntesten 152.097.701 km davon entfernt. Ja, das sind zwar 5 Mio. km Unterschied, was ziemlich viel zu sein scheint, aber nur ein geringer Bruchteil der Gesamtentfernung. Dies hat immerhin einen kleinen Einfluss auf die Temperatur auf dem Planeten von etwa 2 °C (Sharp 2017). Jetzt wissen Sie offiziell mehr als die meisten Harvardabsolventen. Wenn nun Jahreszeiten nicht von der Entfernung von der Sonne abhängen, wovon dann? Es zeigt sich, dass die Neigung der Erdachse dafür verantwortlich ist.

Das ist eine Erklärung, die Sie vielleicht schon gehört haben, und wenn Sie bei Google nach „Warum gibt es Jahreszeiten?" suchen, werden Sie auch auf diese Erklärung stoßen. Meistens sind die Erklärungen jedoch ziemlich oberflächlich, und Sie müssen es ohne viel Mathematik als Unterstützung einfach glauben. Ich hoffe, ich werde es besser machen. Wie ich schon sagte, lebe ich in Washington DC, deshalb werde ich diesen Ort als Beispiel verwenden. Wir haben vier ziemlich regelmäßige Jahreszeiten hier, deshalb scheint mir das eine gute Wahl zu sein. Die Durchschnittstemperatur im Sommer liegt bei etwa 27 °C und die im Winter normalerweise bei etwa 4 °C (Washington DC: Annual Weather Averages). Etwas an der Bewegung der Erde verursacht also eine Temperaturschwankung von 23 °C, und das kann nicht die Umlaufbahn der Erde um die Sonne sein. Bei ihrer Bewegung um die Sonne dreht sich die Erde um ihre Achse wie ein Kreisel. Doch anders als ein Kreisel dreht sie sich nicht aufrecht, vielmehr hat die Achse einen kleinen Winkel – genau gesagt 23,5°. Das bedeutet, dass das Sonnenlicht die Erdoberfläche nicht überall senkrecht trifft. Ich erinnere mich daran, dass ich als Zehnjährige, als ich erfahren habe, dass die Erde gekippt sei, als Erstes das Bild im Kopf hatte, dass sie immer etwas in Richtung des Mittelpunkts ihrer Kreisbahn geneigt sei, also immer in Richtung der Sonne, so als ob Sie einen Ball an einem Faden um sich kreisen ließen. Mein zehnjähriges Ich verstand deshalb nicht, was die Jahreszeiten verursacht. Es brauchte auch ein besseres Bild dafür, was dieses um 23,5° gekippt sein bedeutet. Die Erde umkreist die Sonne nicht wie ein Kreisel, und die Achse funktioniert nicht wie ein Faden. Die Achse weist relativ zu ihrer Bahnebene immer in dieselbe Richtung, deshalb ist sie manchmal in Richtung der Sonne geneigt und manchmal von ihr weg (Abb. 2).

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Abb. 2

Die Bewegung der Erde um die Sonne. Die Achse bleibt während der Umkreisung der Sonne immer in dieselbe Richtung geneigt. Für eine bestimmte Zeit ist sie in Richtung Sonne geneigt und sonst davon weg; dies verursacht die Jahreszeiten

Es sind diese Neigung und speziell die Tatsache, dass sie manchmal in Richtung Sonne und manchmal davon weg orientiert ist, was die Jahreszeiten verursacht. Wenn die nördliche Hemisphäre in die Richtung der Sonne geneigt ist, bekommt sie direktes Sonnenlicht, und wenn sie davon weggeneigt ist, treffen die Strahlen in einem größeren Winkel auf. Die Temperatur auf der Erde hängt stark von der Intensität des Sonnenlichts und damit von diesem Winkel ab. Als ich das zum ersten Mal gehört habe, war mein zehnjähriges Ich nicht überzeugt. Wie kann der Einfallswinkel des Sonnenlichts so einen großen Unterschied ausmachen. Ich hoffe, ein wenig Mathematik kann Sie überzeugen.

Die Temperatur auf der Erde hängt davon ab, wie viel Strahlung von der Sonne auf der Oberfläche ankommt. Je mehr Strahlung pro Quadratkilometer ankommt, desto wärmer wird es. Meiner Intuition nach erschien es aber unwahrscheinlich, dass eine geringe Neigung so viel ausmachen könne. An diesem Punkt war meine Intuition vollkommen falsch. Stellen Sie sich vor, eine gewisse Menge an Sonnenlicht treffe einen Quadratkilometer senkrecht von oben. Die Erde erhält eine bestimmte Energiemenge pro Sekunde auf diesem Quadratkilometer von der Sonne, und diese Energiemenge bestimmt die Temperatur. Jetzt stellen wir uns vor, dass der Sonnenstrahl leicht geneigt ist (das heißt, er kommt von einem tieferen Punkt am Himmel). Nein, stellen Sie es sich nicht vor, holen Sie sich lieber eine alte Schultaschenlampe, es geht auch eine LED-Taschenlampe, doch damit sieht man den Strahl nicht so einfach. Eine Taschenlampe strahlt immer dieselbe Energiemenge pro Sekunde ab, genau wie die Sonne. Nehmen Sie die Taschenlampe und beleuchten Sie damit eine Oberfläche von oben. Schauen Sie sich die Größe des Flecks an und wie hell dieser ist. Jetzt kippen Sie die Taschenlampe ein wenig, und Sie werden bemerken, dass der Fleck viel größer wird, statt kreisförmig ist er nun elliptisch (oval). Sie werden auch feststellen, dass er nicht mehr so hell aussieht. Im Strahl steckt die gleiche Energiemenge, doch nun trifft er auf eine größere Fläche, deshalb ist dieselbe Energiemenge auf eine größere Fläche verteilt, und das heißt auch, dass jeder Fleck auf dem Tisch oder der Wand oder was auch immer Sie gerade mit Ihrer Taschenlampe anstrahlen viel weniger Energie pro Sekunde erhält. Wenn Sie die Taschenlampe in einem 45-Grad-Winkel neigen, wird das gleiche Licht über die 1,4-fache Fläche der ursprünglichen Stelle verteilt, die Fläche steigt also um 40 %. Bei einer Neigung von 60° ist die Fläche 67 % oder um einen Faktor von 1,67 größer.

Im Falle der Erde neigt sich der Tisch anstelle der Taschenlampe, doch dies läuft auf den gleichen Effekt hinaus, die Intensität nimmt ab, wenn die Neigung steigt. Weil die Erde nicht flach ist, ist die Veränderung in der Intensität (und damit der Temperatur) nicht gleichmäßig. Deshalb kommt dazu, dass Orte, die weiter von Äquator weg sind, größere jahreszeitliche Änderungen durchmachen als solche näher am Äquator. Die Temperaturunterschiede z. B. irgendwo in Miami sind im Laufe eines Jahres geringer als irgendwo in Washington, weil Miami näher am Äquator liegt.

Jetzt stellen wir uns die Sonne vor, die in Washington DC scheint. Im Sommer trifft das Sonnenlicht viel direkter – und damit intensiver – auf als im Winter, weil die Erde auf der Seite von Washington DC in Richtung der Sonne geneigt ist, statt von ihr weg. Je direkter das Sonnenlicht auftrifft, desto höher ist die mittlere Temperatur. Das National Renewable Energy Laboratory misst genau, wie viel Sonnenlicht auf einem bestimmten Ort auf der Erde in einem bestimmten Zeitraum trifft, und berechnet, wie hoch die entsprechende Temperatur ist. Sie finden diese Informationen in der National Solar Radiation Database. Die Datenbank misst alle 30 Min., welche Menge an Sonnenlicht pro Quadratkilometer auf der Erde ankommt. Die Daten zeigen, wie die Energie von der Sonne mit der Änderung der Jahreszeiten gleichmäßig im Laufe schwankt. Eigentlich sollte die Sonnenstrahlung an einem bestimmten Punkt jedes Jahr gleich sein, denn in menschlichen Zeiträumen gedacht scheint die Sonne ziemlich konstant. Die NSRD misst Veränderungen in dieser Strahlung, deshalb hängen alle Veränderungen von Veränderungen in der Atmosphäre ab, etwa aufgrund von Luftverschmutzung. Dadurch können sie diese Daten auch dafür nutzen, die Luftqualität zu bestimmen. Aber wie ist es mit Orten wie Miami, wo es viel heißer ist als in Washington DC und das ganze Jahr über ziemlich warm. Gibt es auch hier Veränderungen? Ja, die gibt es durchaus. NSRD-Messungen zeigen, dass es in Miami eine durchschnittlich höhere Sonneneinstrahlung gibt, daher sind auch die mittleren Temperaturen höher.

Wie gesagt, spielt hinsichtlich der mittleren jahreszeitlichen Temperaturschwankungen neben der Neigung der Erde auch die Position der Erde eine Rolle. Der obere Teil des Erdballs (die höheren Breitengrade) ändert seinen Winkel zur Sonnenstrahlung viel stärker als der mittlere Teil des Erdballs (die niedrigeren Breitengrade in der Nähe des Äquators). In Miami trifft das Sonnenlicht während des ganzen Jahres etwa aus der gleichen Richtung auf, während es in Washington DC direkter auftrifft, wenn die Erde stärker in Richtung Sonne geneigt ist, genau wie bei der gekippten Taschenlampe. Machen Sie den Taschenlampenversuch auf einem Globus, und Sie werden sehen, wie dies aussieht.

Unglücklicherweise habe ich keine gute Grafik für die Sonnenintensität in Dorne gefunden, doch sicher kann man davon ausgehen, dass das Klima in Dorne dem von Miami ziemlich ähnelt, und Winterfell ist näher an irgendwelchen Orten in Nordkanada dran. In Königsmund ist das Klima vermutlich ungefähr so wie in Washington DC. Die Jahreszeiten verändern sich wahrscheinlich etwa genauso, doch in einem ganz anderen Maßstab. Und was wir wissen, ist, dass der Winter Kanada viel früher und stärker trifft als Miami. Jetzt wissen wir also, wie die Jahreszeiten auf der Erde funktionieren. Nun können wir uns ansehen, wie sie auf einem Planeten funktionieren, der Westeros beherbergt.

Eine stark elliptische Umlaufbahn

Wenn auch die Jahreszeiten der Erde durch ihre Achsenneigung verursacht werden und nicht durch eine Veränderung ihrer Entfernung zur Sonne aufgrund ihrer elliptischen Umlaufbahn, so stellt sich doch die Frage, ob es auf einem Planeten wegen seiner Umlaufbahn unvorhersehbare Jahreszeiten geben könnte. Die Antwort vorweg: nicht wirklich. Was in Game of Thrones die Geschichte vorantreibt ist, dass keiner weiß, wie lange die Jahreszeiten dauern werden. Die Maester zeichnen seit ungefähr 1000 Jahren die Jahreszeiten auf und haben immer noch nur grobe Muster gefunden, wie dass ein langer Sommer ein deutlicher Hinweis auf einen langen Winter ist. Umlaufbahnen sind, wie wir von Kepler wissen, sehr regelmäßig. Ich nehme an, dass sie nach 1000 Jahren Beobachtung die jahreszeitlichen Veränderungen inzwischen herausgefunden hätten, wenn die Jahreszeiten in einem Zeitraum von weniger als 1000 Jahren vorhersehbar regelmäßig gewesen wären. Galileo brauchte sicherlich viel weniger Zeit dazu, dies herauszufinden. Das bedeutet, die Jahreszeiten könnten