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Seit 1972 prägte das ZDF mit der Ausstrahlung der Deutschen Fassung von Star Trek das Bild vom Weltall für Generationen: „Der Weltraum“, schallte es aus der Kiste: „unendliche Weiten!“ Tatsächlich ist das Prinzip der Unendlichkeit des Raumes ein Grundprinzip moderner Vorstellungen über den Aufbau des Universums. Früher – nein, nicht vor Star Trek, richtig früher – war das ganz anders. Für die Menschen des Mittelalters galt wohl eher der Prolog zur englischen Fassung von Star Trek als treffend: „Space: the final frontier!“ Für die Kosmologie des Mittelalters und der Antike war die Endlichkeit des Raumes von entscheidender Bedeutung. Erst im Laufe des 16. Jahrhunderts setzte sich die Einsicht durch, den Raum als unendlich zu konzipieren (übrigens – von Cusanus einmal abgesehen – erst nach Kopernikus und Keppler). Würde man einen Gelehrten des 13. Jahrhunderts etwa mit unserer modernen Auffassung vom Universum konfrontieren, am verwundertsten wäre er wohl nicht über den Heliozentrismus, sondern vor allem über den Paradigmenwechsel der räumlichen Ausdehnung.Daher trifft das berüchtigte Bild von Camille Flammarion paradoxerweise insofern zu, dass der Mensch nicht die Kugelgestalt der Erde entdeckte, sondern im Gegenteil, die Kugelgestalt des Universums verwarf. Aus Camille Flammarion, L'Atmosphere: Météorologie Populaire. Paris 1888, S. 163. (Digitalisat aus den Wiki Commons)Für die Gelehrten des Mittelalters war klar, dass das Universum durch eine hohle Kugel begrenzt wurde, auf der die Sterne fix angebracht waren (daher – wenn auch anders verstanden – der Begriff Fixsterne).Der berühmte Isidor von Sevilla schreibt in seiner weitverbreiteten Enzyklopädie über den Himmel:„The sphere of the sky is a certain shape that is round in form, and its center is the earth, which is equally enclosed on all sides. They say that this sphere has neither a beginning nor an end, and this is so because it is round, just like a circle, and it may not easily be comprehended at what point it begins, or where it ends.“ (S. 100)Plastisch kann man sich das etwa so vorstellen:[caption id="attachment_151" align="aligncenter" width="434"] Sphärenmodell am Freiburger Münster - Foto: privat[/caption]Im Grunde ist das eine ganz naheliegende Vorstellung. Während man einen unendlichen Raum von der Erde aus letztlich nur (sehr schwer) imaginieren kann, entsteht bei bloßer Betrachtung des Himmels der Eindruck eines scheinbar kugelförmigen und begrenzten Raumes mit Sternen unterschiedlicher Helligkeit aber gleicher Entfernung.Diese Kugelschale begrenzt das Universum mit der Erdkugel und den darüber geschichteten Elementen Wasser, Luft und Feuer im Zentrum. Zwischen dem Sternenhimmel und der Erde sind auf eigenen Schalen oder Sphären die Planeten gelagert, die sich vor dem Hintergrund bestimmter Sternbilder, dem Zodiak, bewegen.Das Firmament, wie man die Himmelssphäre noch nannte, ist dabei ganz fundamental für das Funktionieren des geozentrischen Modells und für wesentliche Vorgänge der Himmelsmechanik verantwortlich: zum Beispiel für den Wechsel von Tag und Nacht, Mondaufgang und Untergang, die Jahreszeiten und vieles mehr.Um das zu begreifen, sollte man sich zunächst noch mal vergegenwärtigen, wie das heliozentrische Weltbild diese Phänomene erklärt. Ich finde dieses Video des SWR hierfür ganz hilfreich.Die Erklärung des Wechsels von Tag und Nacht ist recht simpel: Da sich die Erde in 24 Stunden einmal um ihre Achse dreht, wendet sie sich eine bestimmte Zeit lang von der Sonne ab (was die Nacht erzeugt) und eine dazu komplementäre Zeit der Sonne zu (was den Tag erzeugt).Beda schreibt im 8. Jahrhundert dazu:“In common parlance, the day is the presence of the sun above the earth, and properly speaking it comprises 24 hours. […] Night is the absence of the sun when it is concealed by the shadow of the earth.” (S. 107)Beide Theorien klingen im Grunde recht ähnlich, mit dem kleinen Unterschied, dass sich nicht die Erde um sich selbst bewegt, sondern die Sonne um die Erde. Ähnlich hat es auch Wilhelm von Conches in seinem Beweis zur Kugelgestalt der Erde beschrieben.Auf den ersten Blick ist auch für uns Bedas Erklärung logisch, auf den zweiten muss man aber ins Grübeln kommen: Wenn die Sonne in einem Jahr durch den Zodiak und um die Erde läuft, müsste dann ein Tag (inklusive Nacht) nicht ebenfalls ein Jahr dauern? Müsste, wenn nicht eine ganz andere Bewegung für dieses Phänomen verantwortlich wäre. Der Wechsel von Tag und Nacht wird in der mittelalterlichen Vorstellung nämlich nicht durch die Eigenbewegung der Sonne verursacht, sondern durch die Eigenbewegung der Himmelsschale. Noch mal Beda:„Heaven is of a fine and fiery nature, and round and arranged on all sides at equal distances from the centre of the earth. Hence it appears to be vaulted and centred wherever it may be viewed. Those who are knowledgeable about the world have stated that it revolves daily with indescribable swiftness, so that it would destroy itself if it were not restrained by the countervailing course of the planets.“ (S. 76)Für diese Drehung benötigt das Firmament nur 24 Stunden. Sie ist so gewaltig, dass sie die Planeten (inkl. Sonne), die eine eigene und viel langsamere Drehung vollziehen, einfach mit sich um die Erde reißt. Ungefähr so, wie wenn man auf einer sehr schnellen Rolltreppe in entgegengesetzter Richtung läuft. Mit dem Firmament bewegt sich die Sonne also in 24 Stunden um die Erde und erzeugt so Tag und Nacht.Die Bewegung des Firmaments vollzieht sich natürlich um eine Achse, die mit unserer Erdachse gemein ist:„They make this claim upon the evidence of the stars, which always revolve in a fixed course with the northern stars making tighter circles around the axis. They call its extremities, around which the sphere of heaven revolves, the poles, which shrivel with the icy cold. One of them, mounting up in the north is called the North Pole; the other, sloping downwards to the south and directly opposite the land [of the northern hemisphere], is called the South Pole, which holy Scripture calls 'the chambers of the south'.” (S. 76)Da sowohl die Achse der Himmelsdrehung, als auch die Sterne am Himmel fixiert sind, sind sie von der Erde aus immer in gleichen Konstellationen (die man als Sternzeichen beschreiben kann) zu sehen und beschreiben die immer gleiche Bewegung am Himmel. Sofern der Betrachter seinen Aufenthaltsort nicht wesentlich ändert, etwa auf langen Reisen, hat er Tag ein Tag aus denselben Sternenhimmel über sich, der auf der Südhalbkugel etwa so aussieht wie im verlinkten Video.[caption id="" align="aligncenter" width="700"] Himmelsglobus von Johannes Stöffler. Foto: Dr. Bernd Gross (Quelle wikicommons, Lizenz. http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/deed.en)[/caption]Ab 1:40 zeigt das Video des SWR einen weiteren sehr wichtigen Effekt, der auch im Mittelalter nicht unbekannt war, die Neigung der Erdachse, die man aber natürlich als Neigung der Himmelsachse auffasste. Wilhelm von Conches hierzu:„In dieser Weise trägt das Firmament, sich im Kreise drehend, die Sterne von Ost durch West nach Ost mit sich, und zwar die Planeten wie die Fixsterne. Auf diese Weise dreht es sich um die Erde; doch nicht in rechtwinkliger Achstellung zur Erdachse, sondern schräg dreht es sich um unsere bewohnbare Zone, was man an den Polsternen erkennen kann. Polstern aber ist der unbewegte Stern, einer uns zu Häupten [sic!], einer auf der anderen Seite; Achse aber bedeutet die gedachte Linie, die von Pol zu Pol durch die Erdmitte hindurch geht und um die das Firmament sich dreht.“ (S. 144)Dadurch erscheint der Himmel quasi gekippt, der Himmelspol steht von unseren Breiten aus gesehen nicht senkrecht über unserem Kopf, sondern schräg dazu, wie das in Grafik 2 weiter unten (und im Video) gut zu sehen ist.Da Sterne im geozentrischen Weltbild immer die gleiche Position auf der Schale einnehmen, sind sie von einem gleichbleibenden Beobachtungspunkt aus auch immer gleichlange zu sehen: Sterne, die sich nahe zum Polstern befinden, beschreiben einen scheinbar geschlossenen Kreis um diesen, und wären 24 Stunden am Tag sichtbar, würde die Sonne sie nicht überblenden. Sterne, die weit vom Polstern entfernt nahe des südlichen Himmelspols stehen, können wir nur für einen sehr kurzen Moment oder gar nicht sehen, da ihre Bahn von der Erde verdeckt wird. Und Sterne genau dazwischen (zum Beispiel die Sternbilder Waage und Widder) entsprechend etwa 12 Stunden, weil der Horizont ihre Bahn in zwei gleich große Hälften trennt. Auf dieser Liste finden sich Angaben zur Sichtbarkeit der Sternbilder. Wer sich das jetzt nicht vorstellen kann, der sollte in Video 2 auf die auf- und untergehenden Sterne achten: Je weiter am Rand (also entfernt von Himmelspol) die Sterne aufgehen, desto länger werden sie von der Erde verdeckt, je näher am Pol, desto länger sind sie sichtbar.Wieso ist das wichtig? Vor allem, weil es entscheidende Auswirkungen auf den Lauf der Sonne um die Erde und damit die Jahreszeiten hat. Die Sonne bewegt sich ja im Lauf eines Jahres auf einer ganz bestimmten Bahn durch die Sternbilder, nämlich durch die Sternbilder des Zodiakus.[caption id="" align="alignnone" width="602"] Grafik 1. Urheber: "Geof" (Quelle wikicommons, Lizenz: http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/deed.en)[/caption]Diese Bahn, die man auch Ekliptik nennt, verläuft – Gott sei Dank – nicht senkrecht zum Himmelspol (also durch die Sternbilder des Himmelsäquators vgl. die Liste der Sternbilder oben). Wäre das so, dann gäbe es keinen meteorologischen Unterschied zwischen Jahreszeiten. Sie läuft auch nicht auf einer Bahn parallel zur Achse. In diesem Fall wären die Unterschiede extrem! Die Bahn der Sonne durch die Sternbilder verläuft leicht schräg zum Himmelsäquator und beschert dadurch einen angenehmen Wechsel von Sommer und Winter.Grafik 1 verdeutlicht das sehr gut: Ungefähr am 21.3 und am 23.9 führt ihre Bahn die Sonne in ein Sternzeichen, das auf dem Himmelsäquator liegt, nämlich Widder bzw. Waage. Ein Blick auf Grafik 2 verdeutlicht den Effekt:[caption id="" align="alignnone" width="600"] Grafik 2. Urheber: "Mjchael" (Quelle wikicommons, Lizenz GNU General Public License)[/caption]Da die Erde den Kreis von Waage und Widder (bei "18:00") genau halbiert, die Sternzeichen also genauso lange sichtbar wie unsichtbar sind, ist auch die Sonne, wenn sie in diesem Sternzeichen von der Himmelsschale mitgerissen wird, genau solange sichtbar, wie unsichtbar: für die Bewohner der Erde bedeutet das die Tag und Nachtgleiche. Am nächsten Tag ist die Sonne auf ihrer Bahn durchs Jahr schon etwas weiter, wird daher an einer anderen Stelle von der Himmelsschale mitgerissen und beleuchtet unsere Breiten (wenn auch nur unwesentlich) entsprechend länger oder kürzer.Auf ihrer Bahn bewegt sich die Sonne ein halbes Jahr in Richtung nördlichen Himmelspols, die andere Jahreshälfte in Richtung südlichen Himmelspols. Durch diesen Zyklus entstehen Sommer und Winter. Allerdings ist ihre Bahn jeweils durch ein Sternbild (die beiden Wendekreise) begrenzt: Im Norden durch das Sternbild Krebs, im Süden durch das Sternbild Steinbock. In diesen Sternbildern hat die Sonne ihren Höchst- bzw. Tiefststand, bevor sie „wendet“. Bei uns im Norden entspricht der Krebs dem Sommerwendekreis, der Steinbock dem Winterwendekreis. Auch das wird aus beiden Grafiken ersichtlich.Am 21.6 steht die Sonne im Krebs (siehe Grafik 1). Da der Krebs im Norden deutlich länger als im Süden sichtbar ist, ist auch die Sonne in diesem Zeichen länger sichtbar und steht außerdem hoch am Himmel (siehe Grafik 2). Würde die Sonne über den Krebs hinaus in ein polnäheres Sternbild wandern, so hätten wir im Juli noch einen längeren Tag und die Sonne würde noch steiler stehen. Da die Sonne aber nicht über den Krebs hinaus wandert, sondern Richtung Himmelssüdpol wendet, erreicht sie im Krebs ihren Höchststand – wir haben astronomisch gesehen Hochsommer (dass es in der Tat im August heißer ist, erklärt sich durch ein langsames Aufheizen der Erde). Auf der anderen Seite der Erde verkehrt sich natürlich der Effekt ins Gegenteil.Zwischen diesen extremen Wendekreisen Krebs und Steinbock pendelt die Sonne Jahr ein Jahr aus hin und her und erzeugt so nicht nur das Sonnenjahr, sondern auch die Jahreszeiten, allerdings nur im Zusammenspiel mit der Bewegung des Firmaments. Diese Regelmäßigkeit ermöglichte nicht nur das Vorhersagen der Zeit, das Berechnen des Kalenders oder das Orientieren auf See. In einer agrarisch geprägten Gesellschaft konnte man an diesen Bewegungen auch wichtige Informationen über den Zeitpunkt der Ernte eruieren und auch in der mittelalterlichen Medizin spielten die Jahreszeiten und ihr Einfluss auf den Körper eine große Rolle. Die genaue Kenntnis dieser Abläufe war bis in die Neuzeit also entscheidend, weshalb man auch viel Geld und Mühe in ihre exakte Vermessung investierte.[caption id="" align="alignnone" width="600"] Astronomische Uhr im Straßburger Münster. Foto: Didier B ("Sam67fr") (Quelle wikicommons, Lizenz: http://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5/deed.en)[/caption]Das geozentrische Weltbild ist dabei nicht die fixe Idee primitiver, mittelalterlicher Fundamentalisten. Im Gegenteil, es ist ein höchst kompliziertes System, das auf genauer Beobachtung der Gestirne beruhte und das den Lauf der Welt für damalige Möglichkeiten und Standards recht präzise beschreiben und erklären konnte. Welch Wunderwerk der Schöpfung diese Welt doch ist - Deo gratias![caption id="" align="aligncenter" width="400"] Buch der 7 Weltalter von 1455 Brüssel, Bibliothèque Royale de Belgique, Ms 9047, f. 1v[/caption]Quellen:Beda: On the Nature of Things and On Times. Übersetzt von Kendall, Calvin und Wallis, Faith. Liverpool 2010.Isidor: The Etymologies of Isidore of Seville. Übersetzt von Stephen A. Barney u.a. Cambridge 2006.Wilhelm von Conches: Philosophia. Ediert und übersetzt von Maurach, Gregor. Pretoria 1980.PS: Wegen Problemen mit den Fußnoten stehen die Seitenangaben hinter den Zitaten.