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Weltbilder über das Weltall
a) Mythen der frühen Geschichte
Die frühe Geschichte über die Entstehung der Welt ist von Mythen und Sagen umwoben und Gestirne wie Elemente wurden Gottheiten zugeordnet. Im alten Ägypten, vor gut 4000 Jahren beispielsweise, gab es am Anfang nur den Ozean. Dann entstand Re, die Sonne, aus einem Ei, das an der Wasseroberfläche erschien. In anderen Versionen erhob sich aus dem Ozean ein Hügel, auf dem eine Lotusblüte wuchs. Aus dieser erspross der Sonnengott Re, dessen Kinder, der Luftgott Schu und die Wassergöttin Tefnut die Atmosphäre bildeten. Sie zeugten Geb, den Erdgott, und Nut, die Himmelsgöttin. Der Luftgott Schu trennt Geb und Nut, also Erde und Himmel, voneinander. Bei den Griechen gingen aus dem Chaos Götter wie Gaia, die Erde, Uranos, der Himmel, oder Nyx, die Nacht, hervor. Gaia ist die Urmutter vieler weiterer Götter, z.B. der Titanen, und Kyklopen. Aus Gaia, der Erde, und Uranos, dem Himmel, geht Kronos, die Zeit, hervor. Kronos stürzt mit Hilfe Gaia’s Uranos vom Götterthron, d.h. er trennt sozusagen, wie bei den Ägyptern zuvor, Himmel und Erde voneinander, sodass nach und nach die zeitliche Welt mit Göttern und Menschen entsteht.
Noch bei den Griechen um Christi Geburt bevölkerten Götter den Sternenhimmel, obwohl es schon Thales von Milet (628-546 v. Chr.), gelang, eine Sonnenfinsternis vorauszusagen. Der Himmel wurde berechenbar, was den Zweifel an den Göttern und deren Einfluss auf die physikalische Welt nährte. Thales lehrte seine Schüler: "... und aus ihnen entstehe die belebte, vernunftbegabte und kugelförmige Welt, die in der Mitte die Erde habe, die ebenfalls kugelförmig und rundum bewohnt sei. Es gibt auch Gegenfüßler, denen das Oben das ist, was uns unten ist." In der Folge entwickelte der Grieche Eudoxus von Knidos (408-355 v. Chr.) einen Globus mit einem Gradnetz und bestimmte den Erdumfang auf 10% genau. Und Erathostenes aus Kyrene (276-196 v. Chr.) berechnete den wirklichen Umfang sogar auf 32 km genau!
aa) Aristoteles
Bei Aristoteles, dem griechischen Philosophen (384-322 v. Chr.) kreisten Sonne, Planeten, Mond und Sterne in einem endlichen Weltall um die Erde und diese hatte die Form einer Kugel. Aristoteles gab in seiner Schrift "Über die Himmel" folgende Gründe für die Kugelgestalt der Erde an:
Er teilte den Kosmos in Bereiche "unterhalb des Mondes" und Bereiche "oberhalb des Mondes" ein. Dinge unter dem Mond sind dem Werden und Vergehen unterworfen; oberhalb des Mondes ist alles stets gewesen und unzerstörbar. Die Sphären oberhalb des Mondes bestanden aus unsichtbarem Kristall, an dem die Himmelskörper fest angebracht waren. Nicht also die Himmelskörper bewegten sich, sondern diese Kugelschalen. Aristoteles teilte die Stoffe, aus denen alles unterhalb des Mondes bestehe, in die vier grundlegenden Elemente auf: Feuer, Luft, Wasser und Erde. Da Luft leichter ist als Wasser, befindet sich das Wasser auf der Erde und die Luft im Himmel. Alles hat seinen natürlichen Ort, wo es hingehört. So muss das, was die Kugelschalen oberhalb des Mondes bewegte, leichter sein als Luft, und dies war als fünftes Element der Äther, der Stoff der Himmelssphären (und der Himmelskörper), den Aristoteles als reinen Bewegungsstoff in kreisförmiger Bewegung erschließt. Alle Bewegungen im Kosmos werden vom "göttlichen Erstbeweger" nur einmal angestoßen und bewegen sich dann für immer und ewig.
Einen wesentlichen philosophischen Beitrag erbrachte Aristoteles mit seinem neuen Begriff der Kausalität. Seiner Überlegung entsprechend
gibt es für jedes Ding oder Ereignis mehr als einen „Grund”, der erläutert, was, warum und wo etwas existiert. (Frühere griechische Denker neigten eher zu der Annahme, dass bloß eine einzige Ursache für eine tatsächliche
Erklärung aufschlussreich sei. Aristoteles empfiehlt vier). In der Logik entwickelte Aristoteles Regeln für Denkketten, die von bestimmten Voraussetzungen ausgehend immer zu richtigen
Schlüssen führen würden (Gültigkeitsregeln). Er unterscheidet zwischen Dialektik und Analytik. Für ihn werden anhand der Dialektik bloß die Behauptungen auf ihre logische Folgerichtigkeit hin
überprüft. Die Analytik geht von Prinzipien aus, die auf Erfahrungen und genauer Beobachtung beruhen.
Die Sphären des Himmels mit dem Schöpfergott und der Erde darunter
Die ersten Kirchenväter hielten nicht viel vom "gesunden Menschenverstand"
des Aristoteles, und seiner Behauptung, dass es Zeit und Bewegung schon immer gegeben habe. Außerdem fehlte ihnen in den Lehren des Aristoteles, der Schöpfergott der Bibel.
So ersetzte die Kirche den „Äther“ durch den Gott des Alten Testamentes, der alles erschuf und bewegte.
Die Erd-Scheibe schwimmt in der Bibel im Wasser, bzw. ist später auf Pfeilern oder Grundfesten gegründet. (Nach dem Weltbild seiner Zeit stellt sich der biblische Verfasser der Schöpfungsgeschichte das Firmament als eine Halbkugel aus festem Stoff vor, die das Chaoswasser so teilt, dass über ihr und unter ihr Wasser ist, wobei vom oberen Wasser durch Öffnungen im Firmament der Regen herabströmt).
Die Erde als Scheibe mit dem Himmelsgewölbe
Teilweise hat die Erdscheibe in der Bibel 4 Ecken, bzw. Enden. Der Himmel darüber war in mehrere Etagen eingeteilt. Von den alten Göttern abgeleitet gab es mythologische Vorstellungen von Himmelsleitern auf denen die Engel (Götter) herabkamen um sich mit den Menschen einzulassen. Der Schöpfungsakt ( und innerhalb dessen die Schöpfung des Menschen) fand ca. 3000-4000 Jahre v. Chr. statt. (Nach dem jüdischen Kalender genau am 7. Okt. 3761 v. Chr.,* nach James Ussher, dem Erzbischof von Armagh in Irland (1581-1656), am Sonntag, dem 23. Oktober 4004 v. Chr. um 09.00 Uhr.**) *Im jüdischen Kalender befinden wir uns momentan (Anfang 2006) im Jahr 5766. Neujahr (Rosch Haschana) ist als beweglicher Tag im Sept./Okt. Der Kalender beginnt mit der Genesis, der Tag wurde zurückgerechnet. (Am 7. Tage ruhte Gott). **Ussher berechnete das Schöpfungsdatum aus den Chronologien verschiedener Bibeltexte und hinterließ es der Nachwelt in seinem Werk "Annales veteris testamenti von 1650. Von den meisten Kreationisten (besonders stark in den USA vertreten) wird dieses Datum als "korrekt" akzeptiert.
In der zweiten biblischen Schöpfungsdarstellung, liegt der Schwerpunkt auf der Erschaffung des Menschen und
seiner Lebensordnung (Ehe, Familie, mitmenschliche Gemeinschaft). Der Mensch scheint hier noch vor den Pflanzen und Tieren erschaffen zu sein und wird auf diese Weise als Haupt der Schöpfung
herausgehoben. Alles ist von Gott erschaffen; der Mensch ist nicht das Produkt der Natur, sondern der von Gott in die Welt gesetzte Partner Gottes; der Mensch ist auf Gemeinschaft hin erschaffen; der
Mensch hat als Ebenbild Gottes Anteil an der Herrschaft Gottes über die Welt. Auf diese Weise entstanden nach und nach Umweltverschmutzung, Ausbeutung der natürlichen Ressourcen dieser Erde, Massentierhaltung und der Wahn, Andersdenkende ausrotten zu können.
Einschub: Friedrich Nietzsche
c) Das Weltbild des Mittelalters und der RenaissancePtolemäisches Weltbild. Geozentrisches Weltbild.
Auch für den griechischen Astronomen
Claudius Ptolemäus, (um ca. 70 - 147 n. Chr.), war
die Erde Mittelpunkt des Sonnensystems. Seiner Theorie zufolge ruht die Erde im Zentrum des Universums, das aus einzelnen konzentrischen Kugeln oder Sphären besteht, auf denen sich die Himmelskörper
bewegen (siehe auch bei Aristoteles). Der Erde am nächsten ist der Mond. Weiter nach außen folgen – nahezu auf einer Ebene – Merkur, Venus und die Sonne. Es schließen sich Mars,
Jupiter und Saturn an. Um dieses System kreisen all die anderen Sterne in einer Fixsternsphäre in Sternbildern, wie sie schon aus dem antiken Griechenland bekannt waren. Später ergänzten die Astronomen dieses System um eine neunte Sphäre, deren Bewegung vermutlich das Vorrücken der Tagundnachtgleichen erklärte. Eine weitere, die zehnte Sphäre spielt eine besondere Vermittlungsrolle zwischen der Unbewegtheit Gottes und den sich bewegenden Sphären. Sie galt als das "erste Bewegbare" (primum mobile) und man schrieb ihr eine ununterbrochene, schnellste Bewegung zu, die über weitere Vermittlungsinstanzen wie Engel, Geister und Intelligenzen an die niederen Sphären mitgeteilt wurde. Dahinter dann vermutete man das Reich Gottes, das Empireum.
Ptolemäus war in erster Linie Astronom und Mathematiker, daneben aber auch als Schüler des Valentinus christlicher, dem Platonismus nahe stehender Gnostiker. Bemerkenswert ist seine Annahme eines doppelten leitenden Prinzips in der menschlichen Seele, eines solchen für das Leben überhaupt, dessen Sitz nach stoischer Lehre im Herzen angenommen wird, und eines Prinzips für das gute Leben, das er mit den Platonikern im Gehirn lokalisiert. Sein astronomisches Weltbild konnte in das der Kirche eingepasst werden: Und so beherrschte bis ins 16. Jahrhundert das von Ptolemäus adaptierte astronomische Weltbild der Kirche
mit der Erde als Mittelpunkt des kosmischen Geschehens und geistesgeschichtlich bis ins 13. Jahrhundert der wörtliche Glauben an die "Heilige Schrift", wie er von Augustinus geprägt wurde, die abendländische
Menschheit, bis es dann Thomas von Aquin Thomas von Aquin, das soll nicht unerwähnt bleiben, kombinierte nicht nur das biblische Weltbild mit den Lehren des Aristoteles, sondern auch den "Teufelspakt" mit dem Aberglauben an "Schaden bringende Weiber" und wurde somit einer der geistigen Wegbereiter für die mittelalterlichen Hexenverfolgungen, die bis 1782 ca. 100.000 Todesopfer forderten. Hier einige seiner markanten Aussagen über die Frauen: "Ein männlicher Fötus wird nach 40 Tagen, ein weiblicher nach 80 Tagen ein Mensch. Mädchen entstehen durch schadhaften Samen oder feuchte Winde." "Der wesentliche Wert der Frau liegt in ihrer Gebärfähigkeit und in ihrem hauswirtschaftlichen Nutzen". (Thomas von Aquin, Kirchenlehrer und Patron der katholischen Hochschulen)
Heliozentrisches Weltbild.
Kopernikus Brahe Kepler Galilei
Bereits in der Antike wurde die These vertreten, dass die Sonne (helios - die Sonne) den Mittelpunkt des Weltalls darstellt. Seit der Renaissance setzte sich dann allmählich das heliozentrische Weltbild (Nikolaus Kopernikus 1473-1543 (Planetenbewegungen sind von denen der Sonne und des Mondes unterschiedlich, die Sonne steht im Mittelpunkt), Tycho Brahe 1564-1601 (Kompromiss zwischen geozentrischem und heliozentrischem Weltbild, exakte Bahnberechnungen der Planeten), Johannes Kepler 1571-1630 (elliptische Bahnen der Planeten), Galileo Galilei 1564 – 1642 (entdeckte 4 Jupitermonde, die sich um diesen und nicht um die Erde drehten, bestätigt die Beobachtungen v. Kopernikus) gegen den teils erbitterten Widerstand der Kirche durch. Damit geschah zwar eine neue Deutung unseres Planetensystems, für den Rest des Weltalls und die Stellung des Menschen auf der Erde änderte sich jedoch nicht viel.
d) Das moderne (azentrische) Weltbild
Isaak Newton (1624-1727) erklärte, warum die Himmelskörper am Himmel ihre Bahnen ziehen, wenn sie nicht
fest in Kristallschalen hängen. Er fand die Theorie vom Trägheitsprinzip der Körper, ihre Beziehung
von Masse und Beschleunigung zur einwirkenden Kraft, die Theorie
der Gravitation.
Albert Einstein (1879-1955) entwickelte 1905 zunächst seine Spezielle Relativitätstheorie. Sie ist eine physikalische Theorie über Raum und Zeit, die insbesondere für die Kinematik und Dynamik von Objekten Konsequenzen hat, deren Geschwindigkeit gegenüber der Lichtgeschwindigkeit nicht vernachlässigt werden kann. Sie beschreibt das Verhalten von Raum und Zeit aus der Sicht von verschiedenen Beobachtern, die sich relativ zueinander bewegen, und die damit verbundenen Phänomene und besteht aus zwei Annahmen: - Alle physikalischen Gesetzte bleiben in allen gleichförmig bewegten Systemen gleich. Physikalische Werte und Verhältnisse haben nur im Verhältnis zu dem jeweiligen Bezugssystem Gültigkeit. (Relativitätsprinzip). - Die Lichtgeschwindigkeit ist immer gleich groß, ganz unabhängig davon, mit welcher Geschwindigkeit sich ein Beobachter bewegt. (Konstanz der Lichtgeschwindigkeit). Zur Auflösung des obigen scheinbaren Paradoxons müssen intuitive Vorstellungen von einem absoluten Raum und einer absoluten Zeit aufgegeben werden: Raum- und Zeitangaben sind in der Relativitätstheorie keine universell gültigen Ordnungsstrukturen, sondern werden als der räumliche und zeitliche Abstand zweier Ereignisse angesehen, und damit wird auch ihre Gleichzeitigkeit von Beobachtern mit verschiedenen Bewegungszuständen unterschiedlich beurteilt. Die Frage, wer die Situation korrekt beschreibt, ist prinzipiell nicht zu beantworten und daher sinnlos. Bewegte Objekte erweisen sich im Vergleich zum Ruhezustand in Bewegungsrichtung als verkürzt, und bewegte Uhren als verlangsamt. (Längenkontraktion und Zeitdilatation). 1915 folgte seine Theorie, mit der sich auch solche Dinge wie die eigentümliche Bahn des Merkurs erklären ließen: Die Masse (Gravitation) der Sonne und deren Veränderung der vierdimensionalen Raumzeit bestimmen die Bewegung und die Umlaufbahnen der Planeten um die Sonne: Die allgemeine Relativitätstheorie. (Der Merkur befindet sich nicht an dem Ort, an welchem wir ihn sehen, sondern kann durchaus gerade hinter der Sonne stehen, da das Licht so durch die Schwerkraft der Sonne gebogen wird, dass wir sozusagen um die Ecke schauen). Die allgemeine Relativitätstheorie beschreibt demnach die Wechselwirkung zwischen Raum und Zeit einerseits und Materie (inklusive Feldern) andererseits. In ihrer Kernaussage führt sie die Gravitation auf ein geometrisches Phänomen in einer gekrümmten 4-dimensionalen Raumzeit zurück. Die allgemeine Relativitätstheorie stellt eine Erweiterung seiner speziellen Relativitätstheorie dar und geht für hinreichend kleine Gebiete der Raumzeit in diese über. Eine Formel als Ergebnis seiner speziellen Relativitätstheorie, die Energie- Masse- Äquivalenz E = m x c2 machte ihn weltberühmt. Einem System mit der Masse m lässt sich auch im unbewegten Zustand eine Energie E zuordnen wobei c die Geschwindigkeit des Lichtes ist. Oft wird irreführend behauptet, sie habe die Entwicklung der Atombombe ermöglicht. Richtig ist, dass damit der Mechanismus der Atombombe nicht erklärt werden kann. Allerdings konnte mit dieser Formel und den schon bekannten Massen der Atome die enorme Freisetzung von Energie bei der Kernspaltung berechnet werden und war damit auch Grundlage für die Berechnung der Energieerzeugung in Sternen.
Von http://map.gsfc.nasa.gov/index.html
Bis heute wurden zu den Monden des Galileo und unserem Mond noch mehr als 130 Monde entdeckt. (Jupiter 61, Saturn 31, Uranus 21, Neptun 13, Mars 2, Erde 1, Pluto3, Xena 1).
Insgesamt hat unser Sonnensystem 16 große Monde, mit einem Durchmesser von über 1.000 km. 8 Planeten also, darunter die Erde, kreisen auf einer Ebene und auf mehr oder weniger elliptischen Bahnen, zusammen mit ihren Satelliten (Monden) und Asteroiden in einer Richtung um die Sonne. Dabei rotiert ein Mensch auf der Erdoberfläche mit ca. 250 Metern in der Sekunde um die Erdachse, kreist die Erde mit mehr als 100000 km/h um die Sonne und unser Sonnensystem mit 800000 km/h um das Zentrum der Milchstrasse. Die Sonne enthält 99,85 % der ganzen Masse des Sonnensystems. Die Planeten, die aus derselben Scheibe aus Material kondensierten, aus dem auch die Sonne entstand, umfassen nur 0,135 % der Masse des Systems. Jupiter umfasst mehr als doppelt soviel Masse als alle anderen Planeten zusammen. Die Satelliten der Planeten, die Zwergplaneten, die Kometen, die Asteroiden, die Meteoriden und das interplanetarische Medium machen die restlichen 0,015 % aus. Das Systems hat einen Durchmesser von ca. 9 Mia. km (mit Neptun als äußersten Planeten). Unsere Sonne befindet sich in der Mitte ihres Lebens und wird in 4 bis 5 Mia. Jahren in einem Feuersturm, der auch alles Leben auf der Erde vernichtet, absterben. Unser Sonnensystem ist Teil einer Spiralgalaxis namens Milchstrasse und wir befinden uns zwischen den äußeren Teilen von Spiralarmen (ca. 27 x 1016 km in der Längsausdehnung vom Zentrum entfernt). Die Milchstrasse hat wiederum 100 Milliarden von Sternen und eine gesamte Längenausdehnung von 1018 km = 100.000 Lichtjahren (Lj). (1 Lj entspricht ca. 9,5 Billionen = 9,5 x 1012. Km). Die größte Breite beträgt ca. 10.000 Lj. (Zur Vergrößerung bitte anklicken). Unsere kosmische Heimat, die Galaxis "Milchstrasse", ist keineswegs nur eine flache Sternenscheibe, die isoliert durch das All treibt. Sie weist vielmehr eine komplexe Struktur auf und verleibt sich ständig neues Material aus dem intergalaktischen Raum ein. Pro Jahr entsteht im Durchschnitt in der Milchstrasse eine neue Sonne. Die ältesten Sterne unserer Galaxis finden sich in dem von Kugelsternhaufen bevölkerten Halo, die jüngsten in der "Dünnen Scheibe". Der Nachweis der fünf Spiralarme - den fünften Arm entdeckten Astronomen erst Anfang 2004 - war ein schwieriges Unterfangen, da wir uns nicht von außerhalb der Galaxis beobachten können: Er gelang erst durch die Entwicklung neuer Methoden, Molekülwolken und junge, heiße Sonnen zu orten. Objekte können aber auch eine Galaxie wieder verlassen. Astronomen des Smithsonian Center for Astrophysics haben erstmals einen Stern entdeckt, der unsere Milchstraße verlässt. Seine unglaubliche Geschwindigkeit von über 2,4 Millionen Kilometer pro Stunde bekam der Stern wahrscheinlich vom zentralen Schwarzen Loch der Milchstraße mit auf den Weg, das den Stern vom Zentrum weg katapultierte, denn nur die starke Gravitation eines sehr massiven Schwarzen Lochs kann nach bisheriger Erkenntnis einen Stern aus der Galaxie treiben. Während die Geschwindigkeit einen Hinweis auf seine Herkunft gibt, gibt seine Flugbahn einen weiteren Hinweis. Der Stern scheint auf fast direktem Weg aus der Galaxie zu fliegen. Seine Zusammensetzung und sein Alter liefern weitere Hinweise auf die Herkunft. Der Stern enthält viele Elemente die schwerer sind als Wasserstoff und Helium, von Astronomen generell als Metalle bezeichnet. Da es sich um einen metallreichen Stern handelt wird angenommen, dass der Stern aus einer Region kommt, in der Sterne entstehen, wie etwa im Zentrum der Galaxie. Weniger als 80 Millionen Jahre waren notwendig um seine jetzige Position zu erreichen. Das stimmt mit den Schätzungen über das Alter des schnellen Sterns überein. Der „Ausgestoßene“ bewegt sich mit zweifacher galaktischer Fluchtgeschwindigkeit, die Schwerkraft der Milchstraße kann ihn also nicht davon abhalten, in den sternlosen intergalaktischen Raum zu rasen. Auch von den Galaxien gibt es schätzungsweise einige Hundertmilliarden, zusammengefasst in Lokalen Galaxienhaufen (Durchmesser einige Millionen Lichtjahre, Grosse Galaxienhaufen (Durchmesser mehrere Mia. Lj.) und Riesenhaufen (deren Größe wir uns nicht mehr vorstellen können). Man spricht von einer vierdimensionalen, noch nicht endgültig erforschten, sich in Ausdehnung befindlichen Raum - Zeit - Welt, deren astronomisch zugänglicher Teil einen Radius von 1023 km besitzt. Das mit heutigen Mitteln sichtbare Weltall, d.h. die am meisten entfernten wahrnehmbaren Galaxien, liegen in einer Entfernung von 10-20 Mia. Lj. in allen Richtungen von uns aus gesehen. (Fotografiert wurden Objekte in einer Entfernung von 10 Mia Lichtjahren). Geschätztes Alter des Weltalls: 13,7 Mia. Jahre, vom Urknall, dem Beginn des Weltalls an gerechnet. Nun fragen sich viele, wie ein vernünftiger Mensch auf die verrückt erscheinende Idee kommen kann, dass das gesamte Universum vor langer Zeit in einem unvorstellbar kleinen Bereich - kleiner als ein Atom - konzentriert war, um sich dann in einem "Urknall" explosionsartig auszubreiten. Die Antwort ist einfach: Weil es für diese Idee sehr überzeugende Argumente und Beweise gibt, die deutlich machen, dass es eigentlich gar nicht anders gewesen sein kann. Die drei Säulen der Urknalltheorie seien genannt, jeder Interessierte kann sie weiterverfolgen: (z. B. http://map.gsfc.nasa.gov/index.html) 1. Expansion des Universums (durch Beobachtungen an vielen Galaxien und Rotverschiebung des Lichtspektrums belegt) 2. Kosmische Hintergrundstrahlung, das "Echo" des Urknalls (Nachglühen des Anfangszustandes, lange vorausgesagt und inzwischen aufgenommen; Gleichförmigkeit der Mikrowellen bei gleicher Strahlungstemperatur. ("Map"-Aufnahme (Microwave anisotropy probe) siehe unten). 3. Häufigkeit der chemischen Elemente im Weltall und Zusammensetzung der Sterne (Wasserstoff, Helium und Lithium konnten nur bei extremen Temperaturen kurz nach dem Urknall gebildet werden)
Von http://map.gsfc.nasa.gov/index.html
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