Zeit

Wir nehmen nur einen winzigen Ausschnitt aus den natürlichen Abläufen direkt wahr. Manches erschließen wir uns mit technischen Hilfsmitteln. Das Wachsen und die Bewegungen von Pflanzen (Abläufe von Stunden) können mit Zeitrafferfilmen sichtbar gemacht werden, eine chemische Reaktion (Abläufe von Mikrosekunden) mit Zeitlupenfilmen. Wieder anderes erschließen wir uns durch wissenschaftliches Forschen und Denken. So kannte das Alter der Erde über die Halbwertzeit des Zerfalls von Uran zu Blei berechnet werden. Dennoch fällt es uns schwer, in langen Zeiträumen zu denken, wir beschäftigen uns im Alltag gewöhnlich nur mit unserer persönlichen Geschichte und unserer unmittelbaren Zukunft (und der unseren Kinder und Enkel, soweit vorhanden).

Lange Zeit

Angenommen, das Weltall ist 1 Jahr alt.
 Dann ist die Erde 14 Wochen alt,
 vor 6 Tagen tauchten die Dinosaurier auf und
 verschwanden vor 38 Stunden wieder.
 Vor 6 Stunden gab es die ersten Menschen und
 vor 4,2 Sekunden begann unsere Zeitrechnung.
 Die Lebensspanne eines Menschen beträgt auf diese Skala bezogen etwa 0,17 Sekunden.

Auch die uns bekannte Geschichte ist nur ein winziger Bruchteil der Erdgeschichte. Wir wissen nur wenig Genaues aus der Vergangenheit, diverse Chronologien (Chronologien der Altorientalischen GeschichtsschreibungÄgyptische Chronologie) sind umstritten, absolute Chronologien nicht sehr verlässlich.

Man weiß, dass Menschen recht vergesslich sind (Vergessenskurve). Außerdem verschwimmt die Grenze zwischen echten Erinnerungen und fiktiven Erinnerungen mit der Zeit immer mehr.

Die Menschen haben viele Geschichten und teilen sie in fiktive und wahre ein. Aber so einfach ist es nicht, fiktive Geschichten enthalten Wahres und umgekehrt. Einiges von dem, was als historisches Wissen an den Schulen gelehrt wird, gehört vielleicht eher zu den identitätsstiftenden Legenden. Lediglich über die letzten 400 Jahre sind sich die Historiker im Großen und Ganzen einig, wobei allerdings meist die Sieger die Geschichte schreiben.

Viele glauben, dass die kulturelle Entwicklung linear ablief, in Wahrheit gab es auch Rückschläge in der Entwicklung. Es gibt in vielen Kulturen Mythen über eine große Sintflut. Das römische Imperium ist versunken und in das dunkle Mittelalter übergegangen. Der technische Entwicklungsstand der Römer wurde erst Mitte des 19. Jahrhunderts wieder erreicht.

Das bedeutende Königreich Khmer-Königreich Kambuja ist erst vor 600 Jahren untergegangen. Im Bereich Angkor gibt es noch heute tausende von Tempelbauten und Reste gigantischer Wasserregulationsanlagen. Dennoch weiß man nur sehr wenig über diese Kultur.

Viele Kulturen sind untergegangen, durch Eroberung, Dekadenz, Umweltzerstörung oder Klimawandel, und ihre Spuren wurden oftmals von der Zeit oder nachfolgenden Kulturen verwischt, ihre Geschichten wurden vergessen oder umgeschrieben.

Kurze Zeit

  • Ein Menschenleben dauert in Deutschland etwa 30.000 Tage.
  • Ein Tag hat 1440 Minuten.
  • 5 Minuten können sehr lang sein, wenn wir auf etwas warten.
  • Die Reaktionszeit des Menschen auf ein visuelles Ereignis beträgt etwa 0,2 Sekunden.
  • Im klassischen Kino sehen wir 24 Bilder pro Sekunde.
  • Wir nehmen unbewusst Bilder war, die nur für eine vierzigstel Sekunde sichtbar sind.
  • Kolibris schlagen bis zu 50 mal pro Sekunde mit den Flügeln.
  • Stubenfliegen schlagen bis zu 330 mal pro Sekunde mit den Flügeln, Stechmücken 550 mal.
  • Die für junge Menschen hörbaren Schallwellen schwingen mit bis zu 20.000 Perioden pro Sekunde (20 Kiloherz).
  • Das sichtbare Licht hat eine Schwingungsdauer von 0,000.000.000.000.002 Sekunden (500.000.000 Megaherz).
  • Kosmische Strahlungen mit Schwingungsdauern von 0,000.000.000.000.000.000.000.1 Sekunden wurden gemessen.

Zeitalter

Die Archäologen und Biologen teilen die Vergangenheit in Zeitalter ein, um sich zu orientieren.

Mill.  Ära Periode / Epoche Merkmale
Präkambrium Algen, Leben nur im Wasser
570 Paläozoikum Kambrium Weichtiere, Krebse
510 Ordovizium Fische
440 Silur Blütenpflanzen
410 Devon Amphibien, Insekten
360 Karbon Reptilien, Farnwälder
290 Perm
245 Mesozoikum Trias Warmzeit, Dinosaurier, erste Säuger
208 Jura Vögel
145 Kreide große Säuger, Primaten;
Trennung der Kontinente
65 Känozoikum Tertiär Paläozän Aussterben der letzten Dinosaurier
56 Eozän
35 Oligozän Indischer Kontinent trifft auf Asien
23 Miozän Hominiden
5 Pliozän Beginn der jetzigen Eiszeit
1,5 Quartär Pleistozän Menschen
,01 Holozän

 

Die letzen 1500 Jahrtausende (Menschheitsgeschichte) werden noch weiter unterteilt.

Taus.  Zeitalter belegte Techniken
1500 Stein-
(Pleistozän)
Paläolithikum Steinwerkzeuge, Feuer, …
40 Mesolithikum Jagdwaffen, Schmuck, Haustiere, Musikinstrumente, …
11 Neolithikum
(Holozän)
Ackerbau, z.T. Kupferverwendung, …
6,5 Bronze- Schmuck und Werkzeuge aus Bronze, Silber und Gold; Astronomie, …
2,5 Eisen- Geräte und Werkzeuge aus Eisen, …
0,2 Industrie- Dampfmaschine, Elektrizität, …
0,1 Atom-
Informations-
Atomkraft, Flugzeug, Rakete, Computer, …

Rhythmen

Tag und Nacht – 24 Stunden

Tag (die Zeit zwischen Sonnenaufgang und -untergang) und Nacht waren früher in jeweils 6 Doppelstunden oder 12 Stunden eingeteilt. Die Nachtstunden im Winter waren wie die Tagesstunden im Sommer deutlich länger als die Tagestunden im Winter und die Nachtstunden im Sommer. Zur Wintersonnenwende waren die Nachtstunden in unseren Breiten doppelt so lang wie die Tagesstunden.

Die Germanen haben nicht die Tage, sondern die Nächte gezählt, denn die Nacht war nach ihrer Auffassung die Mutter des Tages. Jede Nacht gebiert einen neuen Tag, und jeder Tag stirbt wieder. Noch vor 500 Jahren endeten und begannen in Europa die Tage bei Sonnenuntergang, d. h. nach Sonnenuntergang schrieb man schon das neue Datum.

Der Tagesrhythmus ist uns am nächsten, denn wir müssen – wie alle höheren Tiere – schlafen und sind nachts aufgrund der Dunkelheit eingeschränkt. Wir haben eine zum Tagesrhythmus synchrone innere Uhr, die sich mittels Tageslicht innerhalb einer Woche auf eine Verschiebung einstellen kann (Jetlag).

Woche – 7 Tage

Der Mond verändert rhythmisch seine Gestalt. Auf Vollmond folgt der abnehmende Halbmond (linke Hälfte leuchtet), dann der Neumond, darauf der zunehmende Halbmond (rechte Hälfte leuchtet) und schließlich nach einem synodischen Monat wieder der Vollmond. Man kann so vier Phasen unterscheiden. Jede dieser Phasen dauert etwa 7 Tage, also eine Woche.
Die Wochentage sind benannt nach den 7 klassischen “Planeten”: Sonne (Sonntag), Mond (Montag), Mars (Ziu: Dienstag, Tuesday, Mardi), Merkur (Mercredi), Jupiter (Donar: Donnerstag, Thor: Thursday), Venus (Freia: Freitag) und Saturn (Saturday). Die Reihenfolge der Tage ergibt sich aus der Geschwindigkeit der Planeten und einer Stern-Symbolik: Von der Erde aus gesehen läuft der Mond am schnellsten, es folgen Merkur, Venus, Sonne, Mars, Jupiter und Saturn. Zeichnet man nun die Planeten in dieser Reihenfolge an einen Kreis und verbindet sie dann entsprechend der Reihe der Wochentage, erhält man einen Siebenstern, die kosmische Lyra.

Der 7. Tag in der Schöpfungsgeschichte in Genesis, der Ruhetag, ist der Sabbat, der Samstag. Kaiser Konstantin jedoch weihte dem christlichen Gott den Sonntag, und so wurde dieser Tag der 7. Tag bei den Christen. Die deutsche Bezeichnung Mittwoch weist somit auch darauf hin, dass mal Sonntag der erste Tag der Woche war und Samstag der letzte.

Jahr – 12 Monate

Ursprünglich wurde ein Mondzyklus (Vollmond bis Vollmond) Monat genannt. Diesen Zyklus nennt man heute synodischen Monat. Er ist 29,53 Tage lang. In einem Jahr gibt es 12,37 Zyklen. Das sind 12 Zyklen plus 10,88 Tage. Der 13. Monat ist also unvollständig. Deshalb können die Monate in einem Sonnenkalender wie unserem Gregorianischen Kalender nicht synchron zu den Mondphasen sein.

Wir haben heute 12 Monate pro Jahr, von denen 11 entweder 30 oder 31 Tage lang sind. Für den ursprünglich letzten Monat des Jahres, den Februar, bleiben noch 28 oder 29 Tage übrig. Die Römer hatten die Monate nummeriert. Das ist bei den Monaten September (der 7.) bis Dezember (der 10.) heute noch im Namen enthalten. Der erste Monat des Jahres war der März, der Monat des Frühjahrsäquinoktium (etwa 21. März), in dem die Sonne ihre alljährliche Bahn durch den tropischen Zodiak beginnt. Im Jahre -153 änderten die Römer den Jahreswechsel auf den 1. Januar. In Russland begann das Jahr noch bis 1500 am 1. März, in deutschen Landen bis 1200 und in England bis 1752 am 25. März. Das iranische Jahr beginnt am astronomischen Frühlingsanfang (Nouruz), ebenso das Bahai-Jahr.

Ein Jahr dauert durchschnittlich 365,24219879 Tage. Es ist aufgrund der Störeinflüsse der Planeten nicht immer gleich lang. In der Praxis kommen wir mit 365 und alle 4 Jahre 366 Tagen (außer dreimal pro vierhundert Jahren) pro Jahr gut zurecht. Zwar verschieben sich astronomische Ereignisse wie Sonnenwenden und Jahresanfang jährlich um knapp 6 Stunden, aber durch den Schalttag wird das im 4. Jahr wieder ausgeglichen.

Durch die Neigung der Erdachse werden die in unseren Breiten deutlich ausgeprägten Jahreszeiten hervorgerufen. Zur Sommersonnenwende (um den 21. Juni) ist auf der nördlichen Erdhalbkugel die kürzeste Nacht (bei uns weniger als 8 Stunden) und der längste Tag des Jahres. Dann fallen die Sonnenstrahlen über 16 Stunden täglich und mittags recht steil auf die Erdoberfläche, wobei sie den hier kürzesten Weg durch die Atmosphäre haben. Zur Wintersonnenwende scheint die Sonne nur knapp 8 Stunden und steht mittags besonders tief, die Strahlen müssen nun den längsten Weg durch die Atmosphäre zurücklegen, wobei sie unterwegs Energie abgeben, so dass nur noch ein Viertel der “Sommerenergie” ankommt. In Deutschland eilen die jahreszeitlich bedingten Wetterereignisse den Sonnenwenden etwa 4 Wochen nach, weil unsere Luft meist vom nahen Wärmespeicher Atlantik her kommt.

Das Jahr auf der Nordhalbkugel mit Entsprechungen

Die Form der Erdbahn ist ganz leicht elliptisch (numerische Exzentrizität zur Zeit etwa 0,02), d. h. es gibt sonnennähere und sonnenfernere Bahnsegmente. Dadurch schwankt die Stärke der Sonnenstrahlung auf der Erde. Im Perihel liegt der Wert etwa 3,4% oberhalb und im Aphel etwa 3,3% unterhalb des Jahresmittels. Zur Zeit befindet sich die Erde im Winter (Nordhalbkugel) im Perihel, wodurch die Effekte auf die Temperaturen im Winter sich teilweise kompensieren. In 11.000 Jahren werden sich die Effekte verstärken, weil sich die Erde im Winter im Aphel befinden wird (siehe unten Präzession).

Durch den Einfluss der anderen Planeten, besonders Jupiter und Saturn, verändert sich die Umlaufbahn der Erde periodisch. Addiert man alle Effekte auf, ergibt sich hauptsächlich eine Periodendauer von 100.000 Jahren.

Chaldäische Periode

Die Mondbahnebene ist um etwa 5° gegenüber der Sonnenbahn geneigt. Bei jedem Umlauf des Mondes um die Erde kreuzt der Mond deshalb zweimal die Ekliptik (Ebene der Erdbahn um die Sonne). Die beiden Schnittpunkte nennt man aufsteigenden bzw. absteigenden Mondknoten oder Drachenkopf bzw. Drachenschwanz. Von Drachenkopf zu Drachenkopf bzw. von Drachenschwanz zu Drachenschwanz braucht der Mond etwa 27,21222 Tage. Dieser Zeitraum wird drakonitischer Monat genannt.

Nach 19 Durchgängen der Sonne bzw. 242 Durchgängen des Mondes durch diese Knoten, also 242 drakonitischen Monaten haben Sonne, Erde, Mond und Knoten wieder annähernd die gleiche Konstellation erreicht, d.h. die Knoten sind einmal durch den Zodiak gewandert. Der Zeitraum entspricht ziemlich genau 223 synodischen Monaten oder 18 Jahre und 10 Tage (bei 5 Schaltjahren), die alten Babylonier (19. bis 7. Jahrhundert vor Christus) nennen ihn auf ihren Keilschrifttafeln 18-Jahre-Periode (auch bekannt als Saros-Periode).

Die scheinbaren Größen von Mond und Sonne sind, von der Erde aus gesehen, ziemlich gleich. So treten in diesem Zeitraum etwa 41 Sonnenfinsternisse (davon 10 totale) und 29 Mondfinsternisse auf, die sich in der folgenden Saros-Periode dann wiederholen. Mondfinsternisse folgen Sonnenfinsternissen oder gehen ihnen voraus, und zwar im Abstand von rund zwei Wochen, denn Sonnenfinsternisse treten natürlich bei Neumond, und Mondfinsternisse treten bei Vollmond auf.

Eine kleine Differenz von 0,03344 Tagen in den Vielfachen der drakonitischen und der synodischen Monate bewirkt, dass sich die Bedingungen langsam ändern. Gewisse Finsternisse im Zyklus fallen nach etwa 70 Zyklen weg und neue treten hinzu.

Während die Mondfinsternisse von der halben Erde aus gesehen werden können, sind Sonnenfinsternisse nur von kleinen Korridoren der Erdoberfläche aus sichtbar, weil der Mond viel kleiner als die Erde ist.

Die Mondbahn ist elliptisch. Der erdfernste Punkt (406.000 km) heißt Apogäum, der erdnächste Punkt (356.000 km) – genau gegenüberliegend – Perigäum. Beide Punkte liegen auf der großen Achse der Mondellipse. Alle 6 Jahre überlagern sich diese Achse und die Verbindungslinie zwischen den Mondknoten.

Platonisches Jahr

Die Erdachse ist gegenüber der Ekliptik (Sonnenbahnebene) um etwa 23,5° geneigt, wodurch – wie schon gesagt – die Jahreszeiten hervorgerufen werden. Die Erdachse zeigt im aktuellen platonischen Monat in Richtung von Alpha des kleinen Bären, in etwa 12.000 Jahren jedoch wird Vega (Alpha Lyrae) die Funktion des Polarsterns innehaben, denn im Laufe von etwa 25.920 Jahren beschreibt die geneigte Erdachse eine Kreiselbewegung. Diesen Zeitraum nennt man platonisches Jahr.

25.920 kann man auch schreiben als 6*6*Fakultät(6), kurz 666! Die Zahl 666 wiederum ist die Summe der ersten 36 natürlichen Zahlen und auch die Summe der Quadrate der ersten 7 Primzahlen.

Der Zodiak ist der Tierkreis der Fixsternbilder, durch die die Sonne im Laufe des Jahres von der Erde aus gesehen scheinbar hindurch wandert. Er besteht aus den bekannten 12 Sternbildern Widder, Stier, Zwilling, Krebs, Löwe, Jungfrau, Waage, Skorpion, Schütze, Steinbock, Wassermann und Fische.

  • Der siderische Zodiak besteht aus den am Himmel sichtbaren 13 Sternbildern (zwischen Skorpion und Schütze ist noch das Sternbild Schlangenträger). Diese astronomischen Sternbilder sind nicht gleich groß und haben keine scharfen Grenzen.
  • Der tropische Zodiak besteht aus den gleichnamigen astrologischen Tierkreiszeichen, die fest an die irdischen Jahreszeiten gekoppelt sind und die scheinbare Sonnenbahn in zwölf gleich große Bögen teilen. Sie sind im Gegensatz zu den Sternbildern des siderischen Zodiak abstrakte Konstrukte, die sich zur Entstehungszeit der westlichen Astrologie mit den astronomischen Sternbildern weitgehend deckten.

Durch die Kreiselbewegung wandert der Frühlingspunkt (Frühjahrsäquinoktium und Startpunkt des tropischen Zodiak) durch die Sternbilder des siderischen Zodiak. Dies nennt man auch “Präzession der Äquinoktien“.

Der Beginn des tropischen Widder und damit der Beginn des tropischen Zodiak bewegt sich in etwa 200 Jahren vom siderischen Sternbild Fische in das Sternbild Wassermann hinein. Deshalb sprechen viele Menschen heute auch vom beginnenden Wassermann-Zeitalter, welches das seit etwa 1.950 Jahren andauernde Fische-Zeitalter ablösen wird. Allerdings ist der Zeitpunkt nicht genau bestimmbar, weil einerseits niemand weiß, wo die Grenze zwischen den Sternbildern genau ist und weil andererseits die Sternbilder unterschiedlich groß sind.

Die Neigung der Erdachse schwankt periodisch im Laufe 41.000 Jahren zwischen 22,1° und 24,5°. Zur Zeit liegt die Neigung bei 23,43° und bewegt sich auf das Minimum zu, wodurch die Jahreszeiten sich abmildern. Außerdem gibt es eine durch den Mond hervorgerufene kleine Pendelbewegung im Zyklus von etwa 19 Jahren, die man Nutation nennt.

Galaktisches Jahr

In etwa 210 Millionen Jahren umkreist die Sonne das Zentrum der Milchstraße. Dabei kreuzt sie etwa alle 30 bis 45 Millionen Jahre die Galaxie-Scheibe.

Sonnenfleckenzyklus

Alle 11 Jahre nimmt die Anzahl der Sonnenflecken deutlich zu, womit mehr Sonnenmaterie in den Raum geschleudert wird. Die auf die Erde treffende Strahlung erhöht sich dadurch um etwa 0,1%.

Eiszeiten

Zu diesem Themenbereich gibt es einen eigenen Beitrag.

Erdmagnetfeld

Das Magnetfeld der Erde, das das Leben auf der Erde vor den hochenergetischen Strahlen in den Sonnenwinden schützt, kehrt sich scheinbar unregelmäßig um, durchschnittlich alle 250.000 Jahre. Es vergingen jedoch auch schon mal 200 Millionen Jahre ohne Veränderung, und dann gab es wieder Schübe mit vielen Änderungen in nur wenigen zehntausend Jahren. Kürzlich entdeckten Wissenschaftler ein System in dieser Verteilung.

Die Umpolung dauert jeweils mehrere hundert Jahre und vollzieht sich, indem das Gesamt-Magnetfeld sich immer mehr abschwächt und sich anschließend entgegen gesetzter Richtung neu aufbaut. Die letzte Umpolung fand vor 780.000 Jahren statt. Zur Zeit schwächt sich das Feld schnell ab. Seine Stärke liegt heute je nach Ort zwischen 30 und 65 µTesla. Zum Vergleich: man kann Eisen bis auf 2 Tesla magnetisieren, der stärkste stabile Supraleiter-Elektromagnet im Labor erzeugt 40 Tesla, ein Mikrowellengerät hat im Abstand von 30 cm lediglich zwischen 4 und 8 µTesla.

Verursacht wird das Erd-Magnetfeld hauptsächlich durch große Konvektionsströme ionisierter Flüssigkeiten im Erdinneren. Die durch diese veränderlichen und zeitweise turbulenten Ströme erzeugten Magnetfelder bilden gemeinsam das relativ stabile Erdmagnetfeld.

Raum

Wir nehmen nur einen winzigen Ausschnitt der natürlichen Vorgänge und Dimensionen direkt wahr. Durch die Technik wird unser Beobachtungsbereich zwar stark erweitert. Es ist aber offensichtlich, dass es vieles gibt, was wir nicht erkennen, weil es zu groß oder zu klein für unsere Sinne und für unsere Technik ist.

Makrokosmos

  • In 12.800.000.000 Lichtjahren Entfernung wurden Galaxien gesichtetWahrscheinlich ist die Entfernung sogar noch größer. Viel weiter kann man prinzipiell nicht schauen, weil das Universum etwa 13,7 Milliarden Jahre alt zu sein scheint und das Licht aller Objekte, die weiter entfernt sind als 13,7 Milliarden Lichtjahre, deshalb noch nicht hier angekommen ist.
  • Es gibt etwa eine Quadrillion (1000 Milliarden mal 1000 Milliarden) Sterne im Universum, die in Galaxienhaufen angeordnet sind.
  • Der nächste Galaxienhaufen ist Virgo. Sein Zentrum ist 65.000.000 Lichtjahre entfernt.
  • Der Andromedanebel, die nächste große Galaxie,  ist etwa 2.500.000 Lichtjahre entfernt.
  • Unsere Galaxie, die Milchstraße, misst sichtbar 100.000 Lichtjahre und besteht aus etwa 200 Milliarden Sternen, wobei ständig neue Sterne geboren werden und alte sterben. Etwa alle 100 Jahre gibt es eine Supernova in der Milchstraße.
  • Unsere Sonne ist 26.000 Lichtjahre vom Zentrum der Milchstraße entfernt.
  • Unsere nächsten Nachbarn sind die Sterne Alpha Centauri sowie Proxima Centauri (4,3 Lichtjahre), Epsilon Eridani (10 Lichtjahre) und Wega und Sirius (20 Lichtjahre).
  • Die Sonde Pionier 10 brauchte etwa 21 Monate bis zum Jupiter. In 2 Millionen Jahren wird sie den nächsten Stern auf ihrem Weg erreichen: den 67 Lichtjahre entfernten Aldebaran.
  • Die Sonne ist 8 Lichtminuten (149.500.000 km) von der Erde entfernt, der Durchmesser der Plutobahn beträgt etwa 10 Lichtstunden.
  • Die kürzeste Entfernung zum Mars, bei Mars-Sonne-Opposition, beträgt zwischen 55.000.000 km und 110.000.000 km, je nach Lage der Umlaufbahnen. Man bräuchte dafür ein halbes Jahr.
  • Die Entfernung zum Mond beträgt etwas mehr als eine Lichtsekunde (384 403 Kilometer). Sonden dorthin sind 3 Tage unterwegs.
  • Die Erde hat einen Umfang von 40.000 Kilometern und eine Oberfläche von 510.000.000 km2, davon sind 70% mit Wasser bedeckt. Um jeden Quadratkilometer Landfläche der Erde nur 5 Sekunden lang zu betrachten, benötigt man ein ganzes Menschenleben, wenn man täglich 12 Stunden dafür aufwendet.

Wir werden bewegt

  • mit mehr als 1000 km/h samt Haus und Hof um die Erdachse (50. Breitengrad),
  • mit 167.000 km/h samt Erde um die Sonne,
  • mit 108.000 km/h samt Sonnensystem auf das Sternbild Herkules zu
  • mit 961.200 km/h um das Zentrum der Milchstraße herum (ein Umlauf braucht 230 Millionen Jahre) und
  • mit 2.160.000 km/h samt Milchstraße auf das Sternbild Löwe zu!

Die Erde ist von unzähligen Gestirnen umgeben. Von überragender Bedeutung sind für uns Menschen natürlich die Sonne und der Mond. Stonehenge in Südengland ist eine mindestens 5000 Jahre alte Anlage zur Beobachtung des Laufes von Sonne und Mond.

Der Lauf der Sonne steht in deutlichem Zusammenhang mit dem Rhythmus der Jahreszeiten, der Vegetation, der Lebensumstände der Menschen. Der Mond ist wesentlich für die Gezeiten und die nächtliche Dunkelheit. Um Planungssicherheit bemüht, entwickelte man Kalender und entdeckte vor über 2500 Jahren die Chaldäische Periode, den Rhythmus, der Sonnen- und Mondfinsternissen zugrunde liegt.

Auch die fünf Planeten Merkur, Venus, Mars, Jupiter und Saturn sind gut sichtbar. Die Venus ist in der Dämmerung als Morgenstern oder Abendstern unübersehbar. Merkur ist seltener zu sehen, denn er ist klein und der Sonne recht nahe. Der Mars erscheint leicht rötlich am Nachthimmel und bewegt sich mit scheinbar wechselnder Geschwindigkeit und Richtung. Jupiter und Saturn sind nachts als deutliche Lichtpunkte auszumachen. Die insgesamt 7 sichtbaren wandernden Himmelskörper sind die Planeten (Wandersterne) der alten Astrologie, die schon vor über 3000 Jahren in Babylonien, Assyrien und Ägypten studiert wurde.

Schon in der Antike war bekannt, dass die Erde eine Kugel ist, die sich um sich selbst rotierend um die Sonne bewegt. Griechische Philosophen haben es in ihren Schriften erwähnt.

Mikrokosmos

  • Die Pracht von Eiskristallen wird erst mit einem Mikroskop sichtbar.
  • Pflanzenzellen sind etwa 25 Mikrometer groß, Tierzellen 15 Mikrometer. Es gibt aber auch Zellen, die mehrere Meter lang sind (z. B. Nervenzellen in Giraffenhälsen).
  • Bakterien sind etwa 1 Mikrometer groß. Ein Pockenvirus ist 0,1 Mikrometer lang, ein Poliovirus 0,01 Mikrometer. Bakterien bestehen u. a. aus Eiweißen, Eiweiße sind komplexe Moleküle.
  • Moleküle bestehen aus Atomen.
  • Aus den Atomen (es gibt etwa 100 verschiedene) ist das gesamte sichtbare Universum aufgebaut, die Mineralien, Flora und Fauna.
  • Ein Beispiel: Wasser (H2O) besteht aus je 2 Wasserstoffatomen und einem Sauerstoffatom. Ein einziger Liter enthält etwa 1025(eine Eins mit 25 Nullen) Atome. Das sind 1013mal so viele Atome, wie die Milchstraße Sterne hat. Um die Atome eines Wassertropfens sichtbar zu machen, müsste man den Tropfen auf 23 km Durchmesser vergrößern. Atome fügen sich zu immer neuen Molekülen zusammen, so dass vermutlich in jedem Menschen auch einige Millionen Atome stecken, die bereits von Julius Cäsar oder sonst einer historischen Person verwendet wurden !
  • Atome wiederum bestehen aus einem Kern – aus Protonen und Neutronen – sowie aus Elektronen. Beispiele: Ein Wasserstoffatom besteht aus einem Proton und einem Elektron, ein Sauerstoffatom aus 8 Protonen, 8 Neutronen und 8 Elektronen.
  • Ein Atom hat in unserer Vorstellung einen Durchmesser von 0,1 Nanometern, der Kern ist 0,00001 Nanometer groß. Anders gesagt: Wenn der Kern so groß ist wie eine Pflaume, dann hat das Atom einen Durchmesser von 300 Metern. Eine Pflaume umgeben von 150 Metern Leere!
  • Ein Elektron wiegt etwa 10-30 Kg, ein Proton etwa das 2000-fache davon.
  • Protonen und Neutronen sind ihrerseits wiederum aus noch kleineren Teilchen, den Quarks, zusammengesetzt.
  • Materie (m) und Energie (E) sind äquivalent: E=mc2. In einem menschlichen Körper steckt eine Energie von 7 *1018 Joule!

Die Welt der Atome übersteigt die menschliche Vorstellungskraft. Alle existierenden Modelle beschreiben diese Welt nur teilweise. Als Arbeitshypothesen sind sie in gewissen Kontexten brauchbar, aber sie sind nicht umfassend und nicht exakt. Es gibt viele quantenmechanische Phänomene, die unbegreiflich sind und jeder Logik zu widersprechen scheinen. Kein Mensch weiß wirklich, wie ein Atom aussieht und was genau ein Atom ist.

Maße

Das Licht legt im Vakuum pro Sekunde etwa eine Entfernung von 300.000 Kilometern zurück. Ein Lichtjahr ist die Entfernung, die das Licht in einem Jahr zurücklegt.

Licht durchquert

  • in einer Stunde 1,08 Milliarden Kilometer.
  • in einem Jahr 9,46728 Billionen Kilometer.

Eine Astronomische Einheit (AE) ist die durchschnittliche Entfernung Erde-Sonne. Sie beträgt etwa 149.500.000 Kilometer oder 8 Lichtminuten.

Ein Parsec (“Parallaxen-Sekunde”) ist die Entfernung, von der aus gesehen die Umlaufbahn der Erde um die Sonne einen Radius von einer Bogensekunde aufweist. Das sind etwa 3,25 Lichtjahre.

Wie misst man so große Entfernungen?