Geschichte der Astronomie

Archaische Astronomie

Das Wissen um die archaische Astronomie, in der Form von Astralkulten, beschränkt sich auf archäologische Erkenntnisse. Bereits in einem der ältesten erhaltenen Kulturdenkmal des Homo sapiens, der Höhle von Lascaux, findet sich eine Malerei der Plejaden. Dieser Sternhaufen soll auch auf der [[Sternenscheibe von Nebra]] abgebildet sein. Die beindruckendste prähistorische Kultstätte in Europa ist wohl Stonehenge. Über die in Stonehenge praktizierten Kulte ist nichts überliefert, aber die geographische Ausrichtung des Bauwerks ist offensichtlich astronomischer Natur. Ähnliches lässt sich für Kultbauten aller Epochen auf der ganzen Welt zeigen.

Antike Astronomie

Die Entwicklung der antiken griechischen Astronomie lässt sich bereits an frühen Schriften erahnen. Sowohl Homer als auch Hesiod beschreiben astronomische Vorgänge, lassen aber noch kein tieferes Verständis erkennen. So beschreiben beide Morgen- und Abendstern als verschiedene Objekte (in Wirklichkeit beides die Venus). Auch den Tierkreis in seiner heutigen Form beschreibt Homer nur teilweise. Ein weitergehendes Naturverständnis erreichten die Vorsokratiker. Sie entwickelten unter anderem zunehmend genauere Zeitmessmethoden, z.B. Sonnenuhren, deren Grundlagen sie wahrscheinlich von den Babyloniern übernahmen.

Die griechische Kultur der klassischen Zeit war die erste, die Astronomie ohne kultische oder astrologische Hintergründe, rein aus philosophschen Überlegungen betrieb, also um der Erkenntnis willen. Noch heute berühmt ist die erstaunlich genaue Messung des Erddurchmessers durch Eratosthenes um 220 v. Chr., der die unterschiedlichen Schattenlänge der Sonne am gleichen Tag in Alexandria und Syene, wo sie genau im Zenit stand, auf unterschiedliche Breitengrade auf einer Kugel zurückführte. Weniger bekannt ist der Versuch des Aristarch von Samos den Abstand zur Sonne im Verhältnis zum Mondabstand zu messen, der zwar aufgrund ungenügender Messgenauigkeit fehlschlug (er wurde um den Faktor 20 zu kurz bestimmt), aber methodisch korrekt war.

Die griechischen Philosophen diskutierten zwar bereits ein heliozentrisches Weltbild, dass nicht die Erde, sondern die Sonne als ruhendes Zentrum beinhaltete, konnten aber noch keine unterstützenden Beobachtungen vorlegen, so dass das geozentrische Weltbild das allgemein anerkannte blieb. Die Vertretung des heliozentrischen Weltbildes brachte übrigens Aristarch von Samos, wie später Galileo Galilei, eine Anklage ein.

Hipparchos von Nicäa entwickelte die astronomischen Instrumente, die bis zur Erfindung des Fernrohres fast zweitausend Jahre später in Gebrauch blieben. Das Werk Ptolemäus' um 150 n. Chr. stellt den Höhepunkt und Abschluss der antiken Astronomie dar. Er entwickelte das ptolemäische Weltbild und gab mit dem Almagest ein Standardwerk der Astronomie heraus, auf dessen Sternkatalog sich Astronomen noch bis über die Renaissance hinaus beriefen. Die Römer waren weniger an Astronomie interessiert, wenn überhaupt, so betrieben sie sie als Astrologie, zogen aber auch hier andere Formen der Zukunftsvohersage vor.

Arabische Astronomie

Nachdem im römischen Reich die Astronomie zum Stillstand gekommen war, ergab sich Fortschritt erst wieder mit der islamischen Expansion. Alexandria wurde von Arabern erobert, und seine Bibliothek leitete, zusammen mit indischen Einflüssen, die islamischen Gelehrten an. Die arabischen Leistungen beinhalten genaue Beobachtungen des Himmels, auch zu astrologischen Zwecken, und Sternkataloge, die wesentlich zu den heute benutzten Sternnamen beitrugen. Ohne Teleskope waren die arabischen Astronomen jedoch nicht zu bedeutenden Erweiterungen der antiken Erkenntnisse in der Lage. Das geozentrische Weltbild wurde allgemein anerkannt, und nur seine Details, wie Epizykeln oder Sphären, wurden diskutiert. Der Entwicklungsstand der arabischen Astronomie ist auch exemplarisch für die chinesische Astronomie, die einen ähnlichen Stand erreichte aber, ebenfalls ohne Teleskope, nicht darüber hinaus entwickelt wurde.

Die aus heutiger Sicht wichtigste Leistung arabischer Astronomen besteht im Bewahren und Übersetzen der antiken Arbeiten, wozu die europäische Kultur während des Mittelalters nicht in der Lage war.

Astronomie der Renaissance

Die europäische Astronomie beginnt mit Nikolaus Kopernikus nach 1500 in der Renaissance wieder aufzuleben. Nach Beobachtungen des Mondes gegen die Sterne zweifewlt er am geozentrischen Weltbild, und arbeitet ein heliozentrisches Weltbild aus, das er 1543 in seinem Buch "De Revolutionibus Orbium Coelestium" vorstellt.

Tycho Brahe beobachtet 1572 einen "Neuen Stern" (stella nova), den er als "ein Wunder, wie es seit Anbeginn der Welt nicht gesehen wurde". Zwar war eine solche Erscheinung, eine Supernova, bereits 1054 von Chinesen gesehen worden, aber den europäischen Gelehrten entgangen. Brahe ist ein Meister des Intrumentenbaus und der exakten Beobachtung. Die Genauigkeit seiner Positionsmessungen der Planeten ermöglichen Johannes Kepler die Entdeckung der Gesetze der Planetenbewegung.

Die Erfindung des Fernrohrs zu Beginn des 17. Jahrhunderts besiegelt die Zeitenwende der Astronomie. Galileo Galilei entdeckt mit seiner Hilfe die vier inneren Monde des Jupiter und die Phasen der Venus. Dadurch wird das geozentrische Weltbild unhaltbar. Der darauf folgende Streit mit der Kirche endet zwar mit dem juristischen Sieg der Inquisition gegen Galilei, begründet aber ein problematisches Verhältnis zwischen Kirche und Naturwissenschaften, das bis heute nachwirkt.

Astronomie der Neuzeit

In den folgenden Jahrzehnten verbessern Astronomen ihre Teleskope und beschreiben die Planeten mit immer höherer Genauigkeit. Christiaan Huygens erkennt als erster die wahre Natur der Ringe des Saturn, und Edmond Halley sagt die Wiederkehr des Kometen Halley 1758 voraus, die er allerdings nicht mehr erlebt.

Im März 1781 entdeckt Wilhelm Herschel einen neuen Planeten, der später Uranus genannt wird. Für die Astronomen jener Zeit ist die Entdeckung so bedeutend, dass die Position, an der Uranus entdeckt wurde noch Jahrzehnte darauf in die Sternkarten mit aufgenommen wird. Physikalisch zusammengehörige Doppelsternsysteme führen zu Spekulationen über Planetensysteme um andere Sterne. Um dieselbe Zeit beginnt mit der Spektroskopie der Wandel der Astronomie zur Astrophysik. Die Entdeckung der infraroten Strahlung mit Hilfe der Spektroskopie durch Herschel 1801 zeigt, dass das Spektrum nicht auf das visuelle Licht beschränkt ist. Die Himmelsobjekte werden in Klassen eingeteilt, die später auf physikalische Gemeinsamkeiten zurückgeführt werden können und heute noch benutzt werden, wie zum Beispiel das Hertzsprung-Russell-Diagramm für Sterne zeigt.

Der nächste grosse Schritt war die Ablösung des Auges als Beobachtungsinstrument durch die Fotografie zwischen ca. 1850 und 1900. Dadurch wurden die Beobachtungen nicht nur objektiver, sondern stundenlange Belichtung eröffneten die Möglichkeit lichtschwächere Objekte in wesentlich höherem Detail zu erforschen.

Den endgültigen Übergang zur modernen Astrophysik markieren wohl der Vorschlag Arthur Eddingtons der Kernfusion als Energiequelle der Sterne 1920, und Edwin Hubbles Idee eines sich ausdehnenden Universums (1929), die er nach dem Vergleich der Entfernung zu den Galaxien mit deren Geschwindigkeiten von der Erde weg hatte.