Im naturkundlichen Unterricht meiner Schulzeit habe ich zum ersten Mal von Aristarch von Samos gehört, einem griechischen Philosophen, der bereits um 250 v. Chr. eine ruhende Sonne mit der sie umkreisenden Planeten & Erde zur Erklärung der astronomischen Beobachtungen herangezogen hat. Ich war von diesem Aristarch fasziniert und verstand überhaupt nicht, warum wir Menschen fast 2000 Jahre warten mussten, ehe die Wissenschaft das richtige Weltbild über Kopernikus, Bruno und Keppler angenommen hat. Heute kann ich hier am Beispiel Aristarchs zeigen, wie Engstirnigkeit eine Schlüsselwissenschaft am Fortschritt hindert, und dadurch der ganzen Menschheit geschadet hat. Außerdem ist es nur glücklichen Umständen  zu verdanken, dass im 4. Jahrhundert christliche und im 7. Jahrhundert islamistische Fundamentalisten die Erinnerung an den antiken Kopernikus nicht auch noch vernichtet haben.

Thomas Bührkle hat über Aristarch das im Februar 2009 erschienene Buch: „Die Sonne im Zentrum“ geschrieben, in dem in Romanform versucht wird,  auf obige Frage einzugehen.

Über Aristarch selbst ist fast nichts bekannt. Er lebte ca. von 310-230 v. Chr und stammt von der Insel Samos. Wo er Zeit seines Lebens gewirkt hat, ist uns nicht überliefert. Immerhin wissen wir, dass er ein Schüler des Straton von Lampsakos (340-270) war, der seinerseits aus der Schule des Aristoteles (384-322) hervorgegangen ist. Straton wurde „Der Physiker“ genannt, weil er Erkenntnis aus dem Experiment vorrangig anerkannte, eine geradezu „moderne“ Auffassung. Es muss dem Einfluss von Straton zu verdanken gewesen sein, dass Aristarch fähig und frei genug war, seine eigenen astronomischen Messergebnisse vorurteilsfrei zu interpretieren. Das war damals frech & respektlos, oder, besser ausgedrückt, zeugt es von Souveränität, denn die Szene dominierten Gedanken der großen Philosophen (Platon, Aristoteles u.a.), die auch das Naturgeschehen bestimmten.

Das Weltbild hatte geozentrisch zu sein, mit der Erdkugel ruhend im Mittelpunkt des Universums. Sonne, Mond & 5 Planeten umkreisen die Erde in Sphären, und alles einschließlich der Fixstern-Sphäre rotiert mit der Tagesdrehung. Bestenfalls gestattete man der Erde ihre Eigenrotation zu (Heraklides um 350), um die o.g. Tagesdrehung fallen  lassen zu können. Es ist schon verwunderlich, dass ein derartiges Gebilde auf die griechische Philosophie so attraktiv gewirkt hat. Immer wieder mussten die Sphären verfeinert werden, um mit den genauer werdenden Messergebnissen Schritt zu halten. Apollonios von Perge führte um 200 v.Chr. statt der Sphären Kreisbahnen mit Epizyklen für die Planetenbewegungen ein, und diese anpassungsfähige Konstruktion hielt sich 1800 Jahre bis einschl. Kopernikus (bei ihm natürlich in der heliozentrischen Variante).  Bewegungen wurden auf Kreise zurückgeführt, das war göttlich-vollkommen. So musste es sein! Das Dogma des Kreises dominierte das Denken! Erst Keppler machte mit diesem Spuk ein Ende, indem er die Ellipse ins Spiel brachte, und sich damit auch durchsetzen konnte.

Zurück zu Aristarch. Er muss ein ausgezeichneter Astronom & Mathematiker gewesen sein. Auf ihn geht die sphärische Sonnenuhr, die Skaphe, zurück, die keine durch den Sonnenstand bedingten unterschiedlichen Stab-Schattenlängen kennt. In Griechenland war sie sehr beliebt und wurde auf öffentlichen Plätzen aufgestellt.

 Von seinen Schriften ist uns nur eine erhalten:

 „Über die Größen und die Abstände der Sonne und des Mondes“

Mathematik war damals von der Geometrie dominiert. Lösungen wurden zeichnerisch ermittelt. Das Rechnen mit Zahlen gestaltete sich im Verhältnis zu heute sehr schwierig, denn unser Dezimal-system mit 9 Ziffern & der Null war noch nicht erfunden. Ebenso fehlte es noch an Trigonometri-schen Tabellen. Aristarchs Schrift kann überhaupt als die Geburtsstunde der Trigonometrie aufgefasst werden. Er überlegte sich, dass im Augenblick des Halbmondes das Dreieck Erde-Mond-Sonne ein rechtwinkliges ist, mit dem rechten Winkel am Mond. Sind dann Mond & Sonne gleichzeitig zu sehen, so braucht man „nur“ den Winkel α Halbmond-Sonne  zu messen, und man erhält das Abstandsverhältnis Erde-Sonne zu Erde-Mond (Hypotenuse /Ankathete = 1/cos α  würde man heute rechnen). Den Winkel α zu messen ist sehr schwierig, denn in welchem Augenblick ist der Mond exakt ein Halbmond (der Mond wandert ½ ° pro Stunde), und kleinste Messfehler wirken sich enorm im Ergebnis aus. Aristarchos maß  α = 87 ° und kam zu der Aussage, dass die Sonne 18-20-mal so weit entfernt sei, als der Mond. Eine revolutionäre Aussage für die damalige Zeit. (Heute wissen wir, dass α = 89° 51’ ist, und die Sonne etwa 400 mal die Entfernung des Mondes hat.). Da die Sonne etwa gleich groß wie der Mond am Himmel erscheinen, folgerte Aristarch die 18-20 fache reale Größe der Sonne gegenüber dem Mond. Den Bezug zur Erdgröße verschaffte sich Aristarch aus der Beobachtung des Erdschattens bei einer totalen Mondfinsternis. Der Erdschatten hatte doppelten Monddurchmesser, und damit war nach dem Strahlensatz die Erde 3-mal so groß als der Mond. Ein recht genaues Ergebnis (3,67 wahrer Wert). Aus beiden Resultaten folgerte er, dass die Sonne etwa 7-mal die Größe der Erde hat. Auch das war revolutionär & kaum zu glauben. Wäre er in die Nähe des wahren Wertes von 110 gekommen, dann hätte man ihn wohl für verrückt erklärt. Aus dem scheinbaren Durchmesser des Mondes, den Aristarch fälschlicherweise mit 2 ° in seiner Arbeit angibt, errechnet er einen 9½-fachen Erddurchmesser als Mondabstand. Archimedes (285-212) schreibt, dass Aristarch später seinen Fehler bemerkt hat und den scheinbaren Durchmesser mit ½ ° angab, d.h. der Mond ist 38 Erddurchmesser von der Erde entfernt (31 ist der richtige Wert). 

Etwa 20 Jahre später hat der in Alexandria wirkende  Eratosthenes (284/74-202) den Erdumfang sehr genau mit 40000Km ermittelt (In Syene stand die Sonne am 21.6. um 12 Uhr im Zenit; Eratosthenes maß zum gleichen Zeitpunkt den Sonnenstand im 850 Km nördlich liegenden Alexandria, und aus der mit Hilfe der Aufzeichnungen pharaonischer Landmesser vermessenen Entfernung beider Orte folgte durch Dreisatz der Erdumfang). Ebenfalls eine Meisterleistung  der antiken Astronomie & Geographie. Jetzt konnten auch die tatsächlichen Größen im Erde-Mond-Sonne-System angegeben werden.

Aristarch sah nicht ein, das die viel größere Sonne sich um die Erde drehen sollte. Das erschien ihm unlogisch, und der setzte die Sonne ruhend ins Zentrum des Universums. Erde & Planeten umkreisen die Sonne; der Mond umkreist die Erde. Die Fixsternsphäre ist „unendlich“ weit entfernt und ruht. Bei endlicher Entfernung hätten die Fixsterne wegen des Erdumlaufs eine Parallaxe zeigen müssen. Das taten sie nicht. (In Wirklichkeit haben sie eine Parallaxe, aber sie wurde wegen ihrer Kleinheit von Bruchteilen einer Bogensekunde erst im 19. Jahrhundert gemessen, Bessel 1838).

 Zu Recht wird heute Aristarch als der Kopernikus der Antike bezeichnet. Kein diesbezügliches Werk ist von Aristarch uns erhalten geblieben. Wir wissen davon nur aus Bemerkungen von Archimedes(285-212) & Plutarch (46-120 n. Chr). Ich möchte beide hier zu Wort kommen lassen.

Archimedes schreibt in seinem Buch „Der Sandrechner“:

„Du weißt, dass die meisten Astronomen die Welt als eine Kugel bezeichnen, deren Mittelpunkt im Zentrum der Erde liegt und deren Radius der Größe des Sonnenabstandes entspricht. Aristarch von Samos dagegen hat in seinen Schriften die Lehre aufgestellt, dass das Weltall viel größer ist, als eben behauptet wurde. Er geht von der Annahme aus, dass die Sonne und die Fixsterne unbeweglich bleiben, die Erde sich aber auf einer Kreisbahn um die Sonne bewegt, die sich im Mittelpunkt befindet. Die Fixsternsphäre, die denselben Mittelpunkt umwölbt, ist so groß, dass die Erdbahn zur Fixsternsphäre dasselbe Verhältnis hat, wie der Mittelpunkt einer Kugel zu deren Oberfläche.“

Und bei Plutarch steht:

„Verwickle uns nur nicht in eine Anklage wegen Unglaubens (asebeia), wie einst Kleanthes die Griechen gegen Aristarch von Samos zur Anklage wegen Unglaubens aufforderte, weil dieser den Mittelpunkt der Welt (d.h. die Erde) in Bewegung versetzte, um - wie er behauptet - die Himmelserscheinungen in Einklang zu bringen (ta phainomena sozein). Er lehrte nämlich, die Fixsternsphäre stehe fest, die Erde aber kreise in einem geneigten Kreise (um die Sonne) und drehe sich gleichzeitig um ihre eigene Achse.“

Aristarch konnte sich gegen den vorherrschenden „Mainstream“ nicht durchsetzen. Seine Entfernungs-Rechnungen wurden akzeptiert und von nachfolgenden Astronomen verfeinert, aber die heliozentrische Sichtweise wurde verworfen & bekämpft. Eine Anklage wegen Gotteslästerung drohte ihm. Plutarch berichtet, dass ein einziger Astronom  Seleukos von Seleukia (* um 190 v. Chr.) das heliozentrische Weltbild aufgegriffen und „bewiesen“ hat.

 Aristarch, der fortschrittlichste Astronom der Antike, geriet in Vergessenheit; er hatte keine Schüler, keine Schule. Durfte er vielleicht keine haben?

 Es gibt Übersetzungen, die den geneigten Kreis bei Plutarch einen schiefen Kreis nennen, und das wäre eine Ellipse. So habe ich es in der Schule gelernt. Aristarch auf Keppler-Niveau?  Ellipsen waren etwas total Unvollkommenes, den Göttern nicht würdig. Das waren damalige Denk-Blockaden. Denk-Blockaden kommen immer wieder vor; man sehe sich nur die heutigen Fundamentalisten an.  Die Menschheit hat die einmalige Chance, die sich ihr damals  bot, nicht ergriffen, und erreichte erst 1½ Jahrtausende später Aristarchs astronomisches Niveau. Gar nicht auszudenken was passiert wäre, wenn man wie Straton  Aristarch lehrte, die Dogmen fallen & die Experimente sprechen ließe. Dezimalsystem aus Griechenland statt Indien, griechisches Fernrohr, griechischer Newton & Einstein? Der Leser dieser Zeilen sollte solche Gedanken nicht von vornherein abtun.   

Wie ist die Kenntnis über Aristarch zu uns gelangt?  Die Kopernikanische Wende.

Es ist eine spannend abenteuerliche Geschichte, die in o.g. Buch von Thomas Bührkle sehr lebendig beschrieben ist.  Archimedes muss Schriften von Aristarch gehabt haben, denn er hat sie ja in seinem Buch „Der Sandrechner“ erwähnt. Im Sandrechner ging es um das Problem größte Zahlen darzustellen; z.B. wie viel Sandkörner passen in das Universum? Archimedes fand eine neue Darstellungsweise für solche Zahlen und schickte eine Kopie zu Astronomen nach Alexandria in die Bibliothek  Dort lag, höchstwahrscheinlich in der Nähe, auch ein Exemplar von Aristarchs Schrift  „Über die Größen und die Abstände der Sonne und des Mondes“.

150 Jahre später stürmten Caesars Truppen Alexandria, Feuer brach aus, und man versuchte zu retten was möglich war. Archimedes sein „Sandrechner“ Buch & Aristarchs Schrift „Über die Größen…“  blieben unversehrt. Alexandria wurde Römisch und die Stadt durchlebte in den folgenden  Jahrhunderten schwere Krisen; fanatische Christen verbrannten 391 die meisten Bücher, und wieder überlebten die o.g. Werke von Archimedes & Aristarch. Aber bevor die Araber unter Omar 641 die letzten Reste der einst wichtigsten Bibliothek des Altertums auch noch vernichteten („Bücher, deren Inhalt mit dem Koran übereinstimmen, werden nicht benötigt, diejenigen, die dem Koran widersprechen, werden nicht gewünscht. Zerstört sie also“, so lautete der Befehl.), half im Jahre 532 ein Feuer in Konstantinopel. Die Sophienkirche verbrannte, und Kaiser Justinian I beauftragte den Baumeister Isidoros v. Milet mit einen gewaltigen Neubau, der heutigen Hagia Sophia. Für die Kuppelberechnung verlangte Isidoros das  mathematische Wissen des  Archimedes und Anderer aus der Alexandrinischen Bibliothek. Der Beauftragte kopierte und nahm Kopien mit; so auch eine Zusammenstellung „Kleine Astronomie“ von Pappos, die Arbeiten der Mathematiker  Euklid & Autolykos, aber auch Aristarchs  „Über die Größen…“ enthielt. Die Werke waren nun sicher in Konstantinopel und kamen in die neu gegründete Bibliothek, bis 1204 Kreuzfahrer die Stadt plünderten, mordeten und auch Bibliotheken anzündeten. Bücher wurden geraubt und in ganz Europa verstreut. Die Werke von Archimedes & Pappos gelangten schließlich in die Bibliothek von dem Hohenstaufener Kaiser Friedrich II, der auf der Insel Sizilien für eine neue kulturelle Blütezeit sorgte. Der Graf von Anjou übernahm nach einem militärischen Sieg über die Hohenstaufer die sizilianische Bibliothek und schenkte sie Papst Klement IV, der die wertvollen Schriften nach Rom schaffen lies.

Während des Papst-Exils in Avignon wurden die griechischen Manuskripte in die Bibliothek nach Assisi gebracht, doch 1358 ordnete Papst Urban V den Rücktransport aller Bücher nach Rom an, mit Verteilung auf viele Kirchen. 1450 gründete Papst Nikolaus V die Vatikanische Bibliothek. Die bedeutendsten mathematischen Werke wurden in die Bibliothek aufgenommen und ins Lateinische übersetzt. Eine Kopie so einer Übersetzung des Sandrechners schenkte Nikolaus V seinem Freund Kardinal Basilius Bessarion. Dieser kannte den größten Mathematiker des 15. Jahrhunderts, Johannes Müller, und holte ihn 1461 nach Rom. Müller sprach auch Griechisch, und konnte so Übersetzungsfehler in den lateinischen Texten des Archimedes korrigieren. Als Müller auf den Sandrechner stieß, war es für ihn uninteressant, denn die Darstellung großer Zahlen war durch das Dezimalsystem inzwischen gelöst. Müller selbst war Zahlentheoretiker und gilt als der Erfinder des Dezimal-Bruchs. Dann las Müller die oben zitierten Sätze über einen gewissen Aristarch von Samos und dessen heliozentrisches Weltbild. Verwirrt & aufgeregt notierte er an den Rand seiner Kopie „Aristarchus samius“, damit er die Stelle leicht wieder finden kann. Müller, der später den Namen  Regiomontanus angenommen hat (und darunter in heutigen Lexika aufgeführt ist), schreibt an seinen Schüler Novara, der wiederum der Lehrer von Kopernikus war, „Es ist notwendig, dass man die Bewegung der Sterne ein weinig ändere wegen der Bewegung der Erde“. Novara gab Kopernikus den Sandrechner mit der Randbemerkung von Müller. Kopernikus hat dadurch von Aristarchs heliozentrischen Ideen erfahren, denn er erwähnt seinen antiken Vorgänger in einer frühen Version seines epochalen Werkes „Über den Umschwung der Himmelskreise“. Später strich Kopernikus diesen Vermerk aus ungeklärten Gründen wieder aus dem Manuskript.

Wer glaubt, mit der Veröffentlichung des Kopernikus-Werkes im Todesjahr des Verfassers1543 hat die „Kopernikanische Wende“ eingesetzt, irrt gewaltig. Es ist das Verdienst von Giordano Bruno (1548-Hinrichtung 1600), der die ungeheuere Sprengkraft des neuen Weltbildes voll erkannte, und deshalb der Kirche unbequem wurde. 1610 kam das Werk von Kopernikus auf den Kirchen-Index wo es bis 1822 blieb. Als 1838 endlich die Fixstern-Parallaxe gefunden wurde, kapitulierten die letzten Zweifler, obwohl da die Newtonschen Gesetze schon seit 170 Jahren gar keine andere Möglichkeit als die der zentralen Sonne zuließen. Die Kopernikanischen Wenden setzten sich seither fort. Die Sonne verschwand aus dem Zentrum an den Rand der Milchstraße; unsere Galaxis verschwand aus dem Zentrum des Universums, und jetzt redet man von Multiversen. Der Mensch mit seiner Erde ist zum Staubkorn im All geworden. Welch ein Abfall, der mit Aristarch von Samos begann. Aber die Flexibilität bewahren, sich dem Faktischen zu beugen und nicht zu verzweifeln, ist auch Größe. Das ist das Gegenteil von Fundamentalismus.

Gewisse Kreise im Islam glauben noch heute, Kopernikus widerspreche dem von Gott persönlich formulierten Koran, und lehnen deshalb unser Weltbild ab. Hier vermisse ich die eben erwähnte Flexibilität. Es ist umso erstaunlicher, da die Araber immer Meister der instrumentellen Vernunft waren und über die Jahrhunderte ausgezeichnete astronomische Geräte bauten. Araber bewahrten das Erbe der Antike aus dem wir im 12. Jahrhundert so reich schöpfen konnten, und das Rechnen mit den indischen Ziffern und der Null haben wir auch erst von ihnen gelernt (Gerbert von Aurillac 940-1003).  Welchen Weg wird der Islam gehen? Welchen Weg werden wir Christen gehen? Auch wir haben Fundamentalisten immer gehabt, und das scheint so zu bleiben.

Dr. Georg Linke,   Aachen im September 2010