Vor 400 Jahren beobachtete Galileo Galilei erstmals die Jupitermonde
von Josef Tutsch
Galileo Galilei, von Justus Suster-
mans, 1636 - Bild: Wikipedia
Die Zeitgenossen waren irritiert. "Der Mathematiker Galileo Galilei beobachtet die Bewegung der Sterne mit den Augengläsern, die er erfunden oder vielmehr verbessert hat", schrieb ein Berichterstatter aus Rom nach Urbino, und der skeptische Unterton ist nicht zu überhören: "Entgegen der Meinung aller antiken Philosophen behauptet er, es gebe vier weitere Sterne oder Planeten, alles Trabanten des Jupiter, die er die Medici-Körper nennt, sowie zwei Begleiter des Saturn."
In der Tat, was Galilei da am 7. Januar 1610, vor vierhundert Jahren, durch sein Fernrohr beobacht hatte, war geeignet, ein ganzes Weltbild umzustoßen. Jahrtausende lang waren die allermeisten Wissenschaftler – und erst recht alle anderen – der Meinung gewesen, es gebe im Kosmos nur ein einziges Zentrum von Drehbewegungen, die Erde. Um diesen Mittelpunkt kreisten der Mond, die Sonne, die Planeten und der Fixsternhimmel. Zwei Generationen vor Galilei allerdings war die Gelehrtenwelt durch eine Schrift des Astronomen Nikolaus Kopernikus in Aufruhr versetzt worden: Die Erde stehe keineswegs im Mittelpunkt, sie kreise wie die anderen Planeten um die Sonne. Aber das war vorläufig nur eine Rechenhypothese; ein Beweis stand aus.
Und nun kam Galilei und brachte eine weitere unglaubliche Feststellung auf den Markt: Dass es mit Jupiter und Saturn mindestens zwei weitere Rotationszentren gebe. Und Galilei berief sich dabei sogar auf den Augenschein, vermittelt freilich durch ein neuerfundenes Instrument, das Fernrohr. Diese Erfindung war damals noch keine anderthalb Jahre alt. Im September 1608 hatte der Brillenhersteller Hans Lipperhey aus Middelburg sein Fernrohr dem Generalstatthalter Prinz Maurits vorführen dürfen. Natürlich interessierten sich vor allem die Militärs für das Gerät.
Piazza di San Marco mit dem Campanile, von Giovanni Antonio Canaletto Bild: Stadt Augsburg
Galilei, der sich bereits intensiv mit praktischer Optik, nämlich mit der Krümmung konvexer Linsen beschäftigt hatte, reagierte sehr schnell, als er im Juli 1609 ein Exemplar zu sehen bekam. In wenigen Wochen steigerte er die drei- bis vierfache Vergrößerung, die Lipperhey erreicht hatte, auf eine neunfache, heute würde man sagen: von einem Operngucker zu einem Feldstecher. Auf diesem Stand konnte er das Instrument bereits im August der Signoria von Venedig präsentieren. Die hohen Herren waren fasziniert: Damit musste es zum Beispiel möglich sein, vom Campanile des Markusdoms aus fremde Schiffe auf der Adria auf weite Entfernung hin auszumachen.
Galilei wurde großzügig entlohnt; in den folgenden Jahren reiste er durch Italien und führte dem staunenden Publikum die neue Kunst der Fernerkundung vor. Aber eigentlich interessierte er sich doch mehr für die Dinge am Himmel. Dazu musste das Instrument noch weiter verbessert werden. "Schließlich erzielte ich", schrieb Galilei 1610 in seinem Buch "Der Sternenbote", "keine Kosten und Mühen scheuend, ein so ausgezeichnetes Fernrohr, dass ich Gegenstände in nahezu tausendfacher Vergrößerung sehen konnte." Zum ersten Mal in der Geschichte war es möglich geworden, den Mond sozusagen näher heran zu holen. "Aus wiederholten Beobachtungen", schrieb Galilei, "zog ich den Schluss, dass die Oberfläche des Mondes nicht ganz glatt und gleichmäßig ist und die genaueste Rundung besitzt, wie die große Menge der Philosophen annimmt, sondern im Gegenteil ungleichmäßig, rau und besät von Niederungen und Erhöhungen ist, nicht anders als die Erde selbst."
Eine Beobachtung, die mit dem alten Weltbild schwer vereinbar schien. Galileis Vorgänger, die sich reale Unregelmäßigkeiten auf einem Himmelskörper nicht vorstellen konnten, hatten eine andere Erklärung gefunden: Es handle sich um Spiegelungen der Erdoberfläche. Aber Galilei setzte darauf, dass das, was er sah, auch Realität sein musste. Und es war gerade diese Unbekümmertheit, die ihn in den Stand setzte, die Astronomie seiner Zeit umzustürzen. Oder von heute her betrachtet: die Astronomie als empirische Wissenschaft überhaupt erst zu begründen. Er hätte dem Kopernikanischen System, das die Sonne statt der Erde in den Mittelpunkt des Weltalls setzte, wesentlich ablehnender gegenüber gestanden, "hätte nicht ein überlegener und besserer Sinn als der natürliche Sinn seine Kräfte mit denen der Vernunft vereinigt", bekannte Galilei einmal. Dieses überlegene Sinnesorgan war eben das Fernrohr.
Galiles "Sternenbote", 1610 Bild: Wikipeida
Manche von Galileis Kollegen, wird berichtet, hätten sich geweigert, durch das Rohr hindurch auf die Sterne zu schauen, Argument: Was man auf diese Weise zu sehen bekomme, könne doch nur Trug sein, womöglich vom Teufel eingegeben. Dahinter stand aber ein durchaus ernsthaftes Problem. Musste man nicht damit rechnen, dass die neue Technik, ebenso wie der alltägliche Augenschein, Täuschungen vermittelte? Das war auch Galilei selbst bewusst: "Wenn man die Sterne, die Fixsterne wie auch die Planeten, durch das Fernrohr betrachtet, so erscheinen sie keineswegs im gleichen Verhältnis vergrößert wie andere Gegenstände, auch der Mond. Ein Fernrohr, das andere Gegenstände hundertfach vergrößert, lässt die Sterne kaum vier- oder fünfmal größer erscheinen."
Kein Wunder, dass die Gelehrten damals nicht bereit waren, die alten Lehren vom Aufbau des Kosmos aufgrund dessen, was durch das Fernrohr zu sehen war, so ohne weiteres über den Haufen zu werfen. In der Tat war das alte, geozentrische Weltbild ja noch nicht widerlegt; aber ihm war seine stärkste Stütze, der alltägliche Augenschein, abhanden gekommen, weil die Beobachtung durch das Fernrohr ja etwas anderes zeigte. Der Fortgang des Erkenntnisprozesses hat Galilei und Kopernikus Recht gegeben: Erde und Planeten bewegen sich tatsächlich um die Sonne, nur dass heute niemand mehr dieses Weltbild als "heliozentrisch" bezeichnen wird. Die Astronomen zählen eben nicht mehr nur eine "Sonne", sondern viele Millionen. Auch die Monde in unserem Sonnensystem haben sich seit Galilei vervielfacht. Beim Jupiter sind es inzwischen mehr als sechzig.
Dass es nicht bei "seinen" vier Jupitermonden blieb, hätte Galilei kaum überrascht. Aber seine Idee, den Umlauf der Monde als eine Art Uhr zu verwenden, hat bis heute Bestand. Freilich, ohne Modifikationen ging es auch hier nicht ab. Bereits 1676 stellte sich heraus, dass die Lichtgeschwindigkeit endlich ist; dieser Faktor war also aus den Tabellen herauszurechnen. Und ein Jahrhundert später konstatierten die Astronomen, dass die Monde ihre Umläufe mal schneller und mal langsamer absolvierten, wegen der gegenseitigen Anziehung. Aber mit diesen Korrekturen gelesen funktioniert Galileis "Uhr" heute noch.
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