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Andrea Wulf:Die Jagd auf die Venus und die Vermessung des Sonnensystems : Nur gut, dass Captain Cook die Insel Tahiti auch wiederfand

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Bild: Verlag

Andrea Wulf schildert, wie Astronomen einst zur Beobachtung des seltenen Venusdurchgangs in ferne Weltgegenden aufbrachen, um so die Ausdehnung des Sonnensystems zu bestimmen.

          Mit der zu seiner Zeit gewagten These, dass sich nicht die Erde, sondern die Sonne im Zentrum des Kosmos - eigentlich: im Zentrum des Planetensystems - befindet, hat Galileo Galilei zu Beginn des siebzehnten Jahrhunderts eine der Grundlagen für die moderne Astronomie geschaffen. Noch im selben Jahrhundert ist es Isaac Newton gelungen, die Gesetze der Planetenbewegungen herzuleiten. Doch eine wichtige Frage ließ er dabei unbeantwortet - wie groß das Planetensystem eigentlich sei. Man konnte nur die Relationen der einzelnen Strecken zueinander bestimmen, zum Beispiel, um wie viel weiter etwa der Jupiter von der Sonne entfernt ist als die Erde. Wüsste man nur eine einzige Länge, wären sofort auch alle übrigen Distanzen bekannt.

          Es war Edmond Halley, der im Jahr 1716 darauf hinwies, dass ein Venustransit die Frage beantworten könnte, und die Astronomen zur Beobachtung des nächsten Vorbeizugs der Venus vor der Sonne aufrief. Wenn man von weit voneinander entfernten Orten auf der Erde beobachtete, wann sich die Venus vor die Sonne schob und wann sie sich am Himmel wieder von ihr löste, könnte man aus den Daten mit einfacher Geometrie den Abstand der Erde von der Sonne ermitteln. Doch Venusdurchgänge sind selten. Sie treten zwar immer gleich in Paaren mit acht Jahren Abstand dazwischen auf, aber bis zum nächsten Transitpaar vergehen dann immer mehr als hundert Jahre.

          Eine Reiseroute mit exotischen Regionen

          Im Jahr vor dem Venusdurchgang, der für 1761 erwartet wurde, griff Joseph-Nicolas Delisle, der offizielle Astronom der französischen Marine, Halleys Aufruf auf, und bald fingen viele seiner Kollegen an, Venus-Expeditionen in alle Welt auf die Beine zu stellen. Wie dem Planetensystem schließlich auf diese Weise das Geheimnis seiner Größe entlockt wurde - allerdings erst nach dem zweiten Transit im Jahr 1769, obwohl 1761 fast zweihundertfünfzig Astronomen den Durchgang beobachteten -, schildert Andrea Wulf kurzweilig in ihrem Buch. Es ist eine gute Ergänzung zu dem kürzlich erschienenen Buch von Gudrun Bucher, „Die Spur des Abendsterns“, das auch die Transite des neunzehnten Jahrhunderts (1874 und 1882) umfasst. Nach dem bislang letzten, von Deutschland aus gut sichtbar gewesenen Venusdurchgang am 8. Juni 2004 warten die Astronomen jetzt auf den Transit am heutigen Mittwoch, von dem in Mitteleuropa aber selbst bei besten Wetterverhältnissen nur der Abschluss zu beobachten sein wird. Danach wird sich eine solche Konstellation erst wieder 2117 ereignen.

          Der Transit von 1761 fand mitten im Siebenjährigen Krieg statt, der Reisen in ferne Länder zu großen Wagnissen werden ließ. Manch ein Astronom hat dabei sein Leben aufs Spiel gesetzt. Die Kriegsflotten auf den Weltmeeren ließen sich von Wissenschaft nicht beeindrucken und stellten für die Astronomen eine ständige Bedrohung dar. Doch auch die Reisen auf dem Lande hatten es - zumal bei der damaligen Infrastruktur - in sich. Beispielhaft sei die Expedition von Jean-Baptiste Chappe nach Tobolsk in Sibirien erwähnt, deren Beginn schon nichts Gutes verhieß, wie Wulf berichtet: „Chappe verließ Paris in einem solchen Dauerregen, dass sich die Straßen in tiefe Schlammkanäle verwandelten. Als er acht Tage später Straßburg erreichte, war seine Kutsche nicht mehr zu reparieren. Er musste eine neue kaufen und auch seine Thermometer und Barometer ersetzen, die bei Unfällen beschädigt worden waren.“ Um wie viel schlimmer noch der Reiseverlauf in exotischen Regionen ausfiel, kann man sich unschwer vorstellen.

          Ein Tropfen verschleiert das Spektakel

          An Ort und Stelle kamen andere Schwierigkeiten auf die Astronomen zu. Sie mussten die geographische Lage der Beobachtungsorte bestimmen, ein damals nur mit Mühe zu bewältigendes Unterfangen. Die Ermittlung der geographischen Länge war an die Lokalzeit gekoppelt, und tragbare Uhren gab es noch nicht. Manch eine Insel im Pazifik wurde damals nicht wiedergefunden, weil nicht genau bekannt war, wo sie lag. Außerdem gab es noch kein einheitliches geographisches Bezugssystem. Einige Astronomen bezogen ihre Messungen, wie Wulf zu berichten weiß, auf einen Nullmeridian durch Greenwich, andere auf Paris, dabei war die exakte Längendifferenz zwischen diesen beiden Orten noch immer nicht ermittelt worden. Wie also sollte man die beim Venustransit erhaltenen Messergebnisse gemeinsam auswerten? Sogar einheitliche Längenangaben fehlten noch. Der Meter als Basis wurde erst 1793 und anfangs auch erst in Frankreich eingeführt.

          Als sich die Venus vor die Sonne schob, wurden die Astronomen mit zum Teil unerwarteten Schwierigkeiten der eigentlichen Beobachtung konfrontiert. Um nur eine zu nennen: Wann die Venus die Sonne gerade berührte, war für die Astronomen damals kaum festzustellen, weil sich an der Grenze ein Tropfen zu bilden schien, der den Übergang verschleierte. Mit den Messdaten des Transits von 1761, der in Stockholm auch von Königin Louisa Ulrika und im Chateau de Saint-Hubert bei Versailles von Ludwig XV. beobachtet wurde, konnten die Astronomen die mittlere Entfernung von der Erde zur Sonne - heute gültiger Wert: 149,6 Millionen Kilometer - nur mit einer Schwankungsbreite von 32 Millionen Kilometern ermitteln.

          Es bedurfte einer weiteren weltweit angelegten Messkampagne während des zweiten Venusvorübergangs im Jahr 1769 - der zu einem noch größeren gesellschaftlichen Ereignis wurde -, um die Schwankungsbreite auf damals „befriedigende“ 6,5 Millionen Kilometer zu verringern. Diesmal hatten die russische Zarin Katharina die Große und der englische König Georg III. das Ereignis mitverfolgt. Zu den Expeditionen zählte auch die berühmte Weltreise von James Cook, der eine astronomische Ausrüstung nach Tahiti brachte.

          Die Insel war 1767 erstmals von einem europäischen Schiff angesteuert worden, dessen Kapitän Samuel Wallis sie für die Beobachtung des Venustransits empfahl. Es ist erstaunlich, dass Cook sie überhaupt wiederfand.

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