Wie bestimmt man seine Position auf hoher See? Dazu braucht man eine ausreichend genau gehende Uhr. Und wenn man die nicht hat, dann muss man die große Uhr des Himmels benutzen. Die zu verstehen war allerdings schwierig. Um die dazu notwendige “Methode der Monddistanzen” zu entwickeln, haben viele Wissenschaftler sehr viel mühsame Arbeit auf sich genommen. Und sich heftig gestritten, so wie Isaac Newton und Flamsteed. Gelöst hat das Problem aber jemand ganz anderes…
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Transkription
Sternengeschichten Folge 148: Der Streit um die Methode der Monddistanzen
In der letzten Folge der Sternengeschichten habe ich erklärt, welche Rolle die Astronomie bei der Positionsbestimmung spielt. Will man wissen, wo auf der Erde man sich befindet, dann muss man seine geografische Breite kennen, also wissen, wie weit nördlich oder südlich man sich vom Äquator befindet. Das kann man mit einfachen astronomischen Beobachtungen vergleichsweise unkompliziert herausfinden. Aber die Breite allein reicht nicht, man muss auch noch die geografische Länge kennen. Also den östlichen beziehungsweise westlichen Abstand von einer Referenzlinie.
Warum John Flamsteed wohl so traurig schaut? Seine Kollegen waren nicht nett zu ihm… (Bild: Public Domain)
Diese Referenzlinie, die “Nullmeridian” genannt wird, ist im Gegensatz zum Äquator aber nicht von der Natur vorgegeben sondern muss künstlich festgelegt werden. Dann aber muss man nur noch die lokale Uhrzeit bestimmen und sie mit der Uhrzeit auf dem Nullmeridian vergleichen um aus dem Unterschied direkt die geografische Länge bestimmen zu können.
Die lokale Zeit lässt sich mit astronomischen Beobachtungen ebenfalls leicht bestimmen: Man muss nur den Zeitpunkt bestimmen, an dem die Sonne ihren höchsten Punkt am Himmel erreicht hat. Das ist dann 12 Uhr Mittags. Weiter im Osten ist der Mittagspunkt schon vorbei, dort ist es also später; im Westen ist es früher und man muss wegen der Erddrehung noch bis zum Mittag warten. Der Vergleich der lokalen Zeit mit der lokalen Zeit am Nullmeridian liefert also die Position in Ost- bzw. Westrichtung.Aber wie bekommt man die lokale Zeit am Nullmeridian? Im Prinzip ist das ebenfalls simpel: Man führt die Messung dort ebenfalls durch, stellt eine Uhr entsprechend ein und nimmt sie dann einfach mit zu dem Punkt, an dem man die geografische Länge bestimmen möchte. So kann man die beiden Zeiten vergleichen und die geografische Länge bestimmen.
Heute wäre dieses Vorgehen überhaupt kein Problem. Im 18. Jahrhundert, als sich die Wissenschaftler intensiv mit dem Problem der Positionsbestimmung beschäftigt haben, erschien es aber fast unlösbar. Damals gab es noch keine genau gehenden Uhren so wie wir sie heute überall zur Verfügung haben. Die genausten Uhren waren Pendeluhren, die sich aber nicht leicht transportieren ließen. Wenn eine Pendeluhr mit einer schwankenden Kutsche über holprige Straßen gefahren wird, dann wird sie am Zielort die Zeit nicht mehr in der nötigen Genauigkeit anzeigen (sofern sie überhaupt noch irgendeine Zeit anzeigt und nicht kaputt gegangen ist).
Zum Glück gibt es ja noch den Himmel. Der ist eine einzige große Uhr und man muss sie nur zu lesen wissen! Zu Beginn des 16. Jahrhunderts begann mit der Arbeit von Galileo Galilei ja eine große Revolution in der Astronomie in deren Verlauf die Menschen jede Menge Neues über den Himmel lernten. Als Erster blickte Galilei mit dem Teleskop zum Himmel und entdeckte dort unter anderem die Monde des Planeten Jupiter. Und andere Wissenschaftler wie Johannes Kepler und Isaac Newton fanden die Naturgesetze, mit denen sich die Bewegung der Himmelskörper beschreiben lässt. Die Astronomen konnten nun also vorhersagen wie sich Jupiters Monde bewegen würde. Man konnte das in entsprechenden Tabellen nachschlagen und wusste dann zum Beispiel, das an einem bestimmten Tag zu einer bestimmten Zeit einer der Monde hinter dem Planeten verschwinden würde bzw. auf seinem Umlauf hinter dem Planeten wieder auftaucht.
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