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GESCHICHTE/068: Das Rot der Augen - Die Erforschung der Sonne zur Zeit Galileis (Sterne und Weltraum)


Sterne und Weltraum 3/09 - März 2009
Zeitschrift für Astronomie

Welt der Wissenschaft: Galilei-Serie, Teil 5
Das Rot der Augen
Die Erforschung der Sonne zur Zeit Galileis

Von Horst Bredekamp


Galilei blickte mit künstlerisch geschultem Auge durchs Fernrohr und beherrschte die hohe Zeichenkunst seiner Zeit. Dies kam seinen astronomischen Beobachtungen sehr zugute, und nicht zufällig standen ihm manche Künstler in der Art ihrer Naturbeobachtung nahe: Am Beispiel der Sonnenbeobachtung wird dies besonders deutlich.


Im 17. Jahrhundert gehörten der Forscher Galileo Galilei und der Maler Claude Lorrain zu den größten Erkundern der Sonne - darüber bestand für die Zeitgenossen kein Zweifel. Auf dem Grabmal des im Jahr 1682 gestorbenen Lorrain in der Kirche Santissima Trinità dei Monti über der Spanischen Treppe in Rom wurde als herausragende Qualität seiner Malkunst hervorgehoben, dass er »auf wunderbare Weise die Strahlen der Sonne im Morgengrauen und während der Abenddämmerung« dargestellt habe.

Als Lorrain im Jahr 1613 noch als Jugendlicher nach Rom gekommen war, um dort mit Unterbrechungen bis an sein Lebensende zu bleiben, erschien Galileis Schrift zu den Sonnenflecken. Dieses Buch machte ihn nach seiner Publikation des »Sidereus Nuncius« so berühmt, dass es auch nach seinem Tod als einer der markantesten Erträge seines Forscherlebens erachtet wurde. Als ihm nach langen und bitteren Auseinandersetzungen mit Rom im Jahr 1737 in Santa Croce von Florenz ein für jedermann sichtbares Grabmal errichtet werden konnte, wurde seinem Sarkophag neben der Verkörperung der Geometrie auch diejenige der Astronomie zur Seite gestellt. Die Marmorfigur Vincenzo Fogginis präsentierte eine Sonnenscheibe, auf deren Strahlen jene Sonnenflecken zu erkennen sind, die Galilei im Jahr 1613 publiziert hatte. Mit diesem Attribut hatte Galilei gegenüber der inschriftlichen Würdigung des Sonnenforschers Lorrain quasi gleichgezogen. Auf ihren Grabmälern waren der Künstler und der Forscher durch ihre Würdigung als herausragende Analytiker der Sonne und ihrer Erscheinungsweisen vereint.


Das Problem der Blendung

Dass die an Galileis Grabmal angelehnte Verkörperung der Astronomie die Sonne und deren Flecken präsentiert, war auch ein Tribut an die Opferbereitschaft, mit der die Erkundung dieses Gestirns verbunden war. Durch die Erfindung des Teleskops war auch der Himmel zum Objekt der Fernsicht geworden, wobei nicht nur der Mond, der Jupiter und die Milchstraße, sondern auch die Sonne besonderes Interesse hervorriefen. Die Beteiligten liefen in ihrem Fall aber beständig Gefahr, zu Märtyrern ihrer Leidenschaft zu werden; vermutlich haben wenige Erkundungen der Natur so viel Augenlicht gekostet wie die in den Jahren 1611 und 1612 betriebene Betrachtung der Sonne. Wohl jeder Mensch hat einmal schmerzlich erfahren müssen, dass es unmöglich ist, der Sonne bei hellem Licht ins Gesicht zu sehen. Überspitzt gesagt hat noch niemand die Sonne wirklich gesehen, denn wer ihr unverwandt ins Antlitz blickt, erfährt mit den bald eintretenden Schmerzen auch eine Blendung, die nach kurzer Zeit zur Erblindung führt. Wer auch nur zwei Minuten unverwandt in die Sonne blickt, verliert sein Sehvermögen.

An dieser Gefahr schieden sich die Geister. Galilei hat sich seit 1611 mit der teleskopischen Erkundung der Sonne beschäftigt. Er selbst berichtet, dass er dieses Himmelsphänomen bereits während seiner in diesem Jahr unternommenen Romreise einem erstaunten Publikum durch das Teleskop vorgeführt habe. Den Teilnehmern aber war bewusst, dass der Preis der Erkenntnis die Blendung bedeuten konnte. Wie vielen Personen dies in der Erregung dieser Monate und Jahre geschah, ist nicht überliefert, und niemand wird mehr sagen können, ob Galileis zwei Jahrzehnte später eintretende Erblindung, wie sie in Justus Sustermans großartigem Porträt aus dem Jahr 1635 angedeutet ist, auch eine Langzeitfolge dieser Sonnenfleckenstudien gewesen ist (siehe Bildunterschrift 1). Das Licht fällt in diesem Bild so kraftvoll auf das Gesicht, dass Galilei entweder in die Zone eines unwirklichen Lichts blickt oder unfähig ist, den Strahl in voller Stärke wahrzunehmen: Entweder handelt es sich um das Symbol von Licht oder er ist ganz oder teilweise blind. Da Galileis Sehkraft im Jahr 1638 aber bereits beeinträchtigt war, hat der Maler offenbar diese Schädigung aufgenommen und zugleich heroisch umgekehrt. Weil sein Sehsinn getrübt ist, vermag Galilei unverwandt in das Licht zu blicken. Die Schwächung des Augenlichts wird dergestalt zum Symbol des Aushaltens jener blendenden Wahrheit, welche die Sonne birgt.

Damit aber wirkt Galilei wie eine jener Personen, die in den Gemälden Lorrains zu testen scheinen, ob sie das Licht der Sonne noch aushalten können. Neben Lorrain hat es allein William Turner vermocht, malend festzuhalten, unter welchen Bedingungen das Auge dem Licht der Sonne standhalten kann. In seinem drei Jahre nach Sustermans Bildnis entstandenen Gemälde »Hafen mit Villa Medici« fixiert Lorrain diesen Moment des Standhaltens gegenüber dem Licht der Sonne. Mit ihrer gedämpften Kraft stellt sie den Betrachter vor die Entscheidung, ihr das Auge auszusetzen oder das Gesicht zu schützen (Bildunterschrift 2). Während ein am rechten Bildrand postierter Mann in Richtung der aufgehenden Sonne blickt, deren Scheibe sich auf dem bewegten Wasser wie ein Strahl flüssigen Metalls spiegelt, bedeckt ein im Vordergrund am Ufer stehender zweiter Mann, der sich gegen die Sonne wendet, sein Gesicht mit einem breitkrempigen Hut.

Susterman kannte Lorrains Gemälde natürlich noch nicht, aber er wusste von dem Problem der Sonnenforschung. Sein Bildnis wirkt mit seinem offenen, seherischen Blick in die Lichtquelle wie ein Beweis, dass Galilei den Hut nicht vor das Gesicht gezogen hat: als Zeichen sowohl des Erkenntniswillens wie auch der Bereitschaft, hierfür einen Preis zu zahlen. Der Blick in die Sonne und die hiermit erfolgende Erblindung wirkt wie ein Symbol jenes Erkenntnismuts, der zu Galileis Verurteilung führte.


Frühe Wahrnehmungen der Sonnenflecken

Die als Sonnenflecken bezeichneten Störungen und Unregelmäßigkeiten der Sonnenoberfläche waren schon damals ein lange bekanntes Phänomen. Sie hatten Beobachter seit jeher beschäftigt, weil sie das überkommene Bild der Kosmologie in Frage stellten, das von einer vollendet harmonischen, gleichsam unbeschmutzten Seinsweise der Himmelskörper ausging.

Berichte über die Existenz der Sonnenflecken reichen bis in die Antike zurück, und auch in der Nachantike reißen die Zeugnisse nicht ab. Geeignete Wetterbedingungen, wenn ein feiner Dunst die Stärke der Sonnenstrahlen dämpfte oder wenn schwere Waldbrände den Himmel verdüsterten, machten es immer wieder möglich, die Sonne und damit auch ihre Flecken über einen längeren Zeitraum zu beobachten, selbst wenn sie hoch am Himmel stand. So brachte ein unbekannter sächsischer Dichter eine Fülle von Sonnenflecken, die um die Jahreswende 813 und 814 zu sehen war, mit dem Tod Karls des Großen im Januar 814 in Verbindung, und auch der Historiker Einhard verband eine acht Tage lang zu beobachtende Erscheinung von Sonnenflecken mit dem Tod des Kaisers. Im Jahr 1139 war der Qualm in Böhmen so stark, dass es schien, »als würde die Dunkelheit von der Hölle her heraufwehen, um von den Menschen gespürt zu werden. Und einige sagten gar, dass sie etwas wie einen Riss in der Sonne gesehen hätten«. Einem Bericht aus Russland in den Jahren 1365 und 1371 zufolge gab es »ein Zeichen in der Sonne. Es waren schwarze Flecken auf der Sonne, als wenn Nägel in sie hineingetrieben wären«.

Die ersten Darstellungen der Sonnenflecken bestärken diesen Eindruck von hineingetriebenen Nägeln. So berichtet die Chronik des John of Worcester im Jahr 1128 von den Sonnenflecken: »Am 8. Dezember (1128), Sonnabend, erschienen zwei dunkle Flecken im Sonnenkreis. Der in der oberen Hälfte war größer, der andere, in der unteren, kleiner.« Spektakulärerweise hat John of Worcester auch eine Zeichnung angefertigt: »Sie standen einander gegenüber, wie in dieser Figur« (siehe Bildunterschrift 3).

Eine besonders eindrucksvolle Darstellung aus der Zeit vor der Erfindung des Teleskops stammt aus dem China des 15. Jahrhunderts (Bildunterschrift 4). Die großartige Zeichnung zeigt links oben, als wären die besprochenen Nägel in die Sonne getrieben, fünf Flecken um ein ähnlich geartetes Zentrum. Derartige Beobachtungen reichen bis zum Vorabend der Erfindung des Teleskops; so hat der Künstler Raffaello Gualterotti von der Abenddämmerung des 25. September 1604 berichtet: »Wir sahen eine Menge von Nebeln, und sehr zarte und feine Dämpfe aufsteigen und den ganzen Himmel füllen, und als die Sonne sie berührte, hatte die Luft gegen Westen die Farbe frischen Blutes. Weil ich mich zu dieser Zeit jeden Abend in der Gallerie (der Uffizien) von (Fernando I.,) dem ehrwürdigsten Großherzog der Toskana aufhielt, sah ich in der untergehenden Sonne einen dunklen Fleck, in der Ausdehnung etwas größer als die Venus. Ich sah diesen Fleck am selben Ort an verschiedenen Abenden: Er befand sich zwischen dem Zentrum und dem Rand der Sonne.«

Diese Berichte, dass in der Sonne dunkle Flecken zu sehen waren, die sich bis zur Kompaktheit von Nägeln zu verdichten schienen, wirkten unheimlich und befremdend. Das Phänomen der Sonnenflecken erschreckte und faszinierte daher in besonderer Weise. Umso bedeutsamer waren die teleskopischen Bemühungen der Jahre 1611 bis 1613, um den Realitätsgehalt dieser Flecken und Nägel zu klären und dem verstörenden Geheimnis der Sonnenflecken mit Hilfe des Teleskops auf den Grund zu gehen. Aber mit dem Einsatz dieses Instruments traf die Sonnenforscher das Problem, nicht unverstellt in die Sonne blicken zu können, mit gesteigerter Wucht. Die geradezu magische Anziehungskraft der unheimlich erscheinenden Sonnenflecken bewog eine Reihe von Forschern umso stärker, ihre körperlichen Schmerzen zu überwinden und Wege zu finden, sich der Sonne ohne Verletzungen zu nähern.


Die Augenschmerzen der Sonnenforscher

Im Jahr 1609 wurden vor allem niederländische Teleskope in ganz Europa verbreitet und verkauft. Aber erst im März 1611 richtete ein junger Forscher sein Teleskop mit systematisch gebändigter Neugierde auf die Sonne. Und dies geschah weder in Rom, Padua noch Prag, sondern in Ostfriesland. Am 9. März 1611 hat Johannes Fabricius, Sohn des lutherischen Pastors und Himmelsforschers David Fabricius, vom Kirchturm des ostfriesischen Fleckens Osteel bei Emden sein Fernglas gegen die Sonne gerichtet. Die von ihm beobachteten dunklen Flecken führten ihn zunächst zur Annahme, »dass die vorbeifliegenden Wolken den Anblick des Fleckens auf der Sonne vortäuschten«. Den Konflikt zwischen zwischen der Neugierde und dem Schutz des Organs dieser Wissbegierde hat Fabricius besonders krass ausgetragen: »Allerdings war zu befürchten, dass ein tollkühnes Hineinsehen in die höherstehende Sonne eine schwere Verletzung der Augen mit sich bringe. Sogar der schwächliche Strahl bei Sonnenuntergang oder - aufgang benetzt das Auge oftmals mit einem fremden Rot so, dass man es, nicht ohne Verfälschung der preisgegebenen Gesichtszüge, oft für einen Zeitraum von zwei Tagen mit sich herumträgt.« Umso eindringlicher ist seine Warnung, dass die Betrachter der Sonne vorsichtig vorgehen sollten, »damit sie bei der Durchführung dieses Versuchs, etwa durch einen plötzlichen Strahlenansturm, sich nicht Gefahren für ihre Augen bereiten, sondern bei der Anwendung des Vergrößerungsglases, je nachdem es passt, mit dem kleinsten Teil an strahlenreichem Licht beginnen, bis der Blick die Sonne im ganzen Umkreis ertragen kann«.

Den Schmerzen stand die Entdeckerfreude gegenüber. Gemeinsam mit seinem Vater, so berichtet Fabricius, sei er am Abend so aufgeregt gewesen, dass beide »nur mit Mühe das Dazwischen der Nacht ertrugen«. Wohl selten ist die Erregung, die selbst starke Augenschmerzen ertragen ließ, so eindrucksvoll betont worden wie in dieser Bekundung einer schlaflosen Nacht.

Nach Fabricius richtete Christoph Scheiner, Lehrer für Mathematik und Hebräisch am Jesuitenkolleg in Ingolstadt, auf Grund eines spontanen Einfalls sein Teleskop ebenfalls erstmals im März 1611 gemeinsam mit seinem Assistenten Baptist Cysat auf die durch Nebel gedämpfte Sonne. Auch sie bemerkten dort zu ihrer Verwunderung Sonnenflecken. Die Beeinträchtigung der Augen aber war so stark, dass sie ihre Untersuchungen bis zum Oktober desselben Jahres nicht wiederholten.

Wohl kurze Zeit nach den ersten Untersuchungen von Fabricius und Scheiner richtete auch Galilei während seiner von Ende März bis Juni des Jahres 1611 unternommenen Romreise sein Teleskop auf die Sonne. Auch er war von Schädigungen der Augen betroffen. So erwähnte der Jesuit Odo van Maelcote in einem im Dezember 1612 an Johannes Kepler gerichteten Brief, dass Galilei sowie Forscher aus Deutschland die Sonne durch das Teleskop nahegebracht hätten, er selbst aber von weiteren Untersuchungen abgesehen habe, weil die Angst, dass die Sonne die Augen verbrennen könne, übermächtig gewesen sei.


Verfahren der Kontrolle

Diese Verletzungen erweckten Zweifel, ob es nicht durch Schmerzen erzeugte Halluzinationen waren, die den Anblick von Sonnenflecken vortäuschten. Auf beeindruckende Weise haben alle Beteiligten daher versucht, ihre eigenen Beobachtungen zu objektivieren und durch andere Personen kontrollieren zu lassen.

Der Erste war wohl Johannes Kepler, der bereits im Mai 1607, also noch vor Erfindung des Teleskops, die Sonnenstrahlen in einem verdunkelten Attikaraum seines Prager Hauses durch ein kleines Loch im Dach auf ein Blatt Papier fallen ließ und damit eine einfache Camera obscura einsetzte. Sowie sich dort ein schwarzer Flecken zeigte, begann Kepler mit der Überprüfung des Phänomens, indem er den Effekt von der speziellen Situation trennte, in der sich dieses ergeben hatte. Um sicher zu sein, dass nicht ein zwischen dem Papier und der Dachöffnung befindlicher Gegenstand wie etwa ein in einem Spinnengewebe verfangenes Gebilde den Effekt hervorgerufen hätte, bewegte er das Papier mehrfach zu anderen im Dach befindlichen Löchern, um jedesmal mit demselben Ergebnis konfrontiert zu sein.

Eine weitere Person, die das bezeugte, trat hinzu: »Ich, M. Martin Bachazek, der bei dieser Observation zugegen war, bezeuge, die Sache so (gesehen) zu haben«, beglaubigte der Rektor der Prager Universität das Experiment in Form einer Randnotiz. »Wir ließen die Sonne durch ein rundes Loch in einer Platte (lamina) ein, mit einem Durchmesser vom neunten oder zehnten Teil eines Daumens, bei einer Entfernung von ungefähr 14 Fuß zu dem Loch, bis die Figur zur gegenwärtigen Größe anwuchs. Wir sahen im unteren, linken Teil der Figur (im umgekehrten Blick auf die Figur) einen kleinen Punkt, von satter Schwärze gegen das Zentrum, schwächer und geringer gegen den abschüssigen Rand hin, mit der Größe und dem Ansehen eines mageren Flohs; dies [war] deutlich und nicht nur ein Mal: Er entfernte sich mehr oder weniger um ein Drittel des Durchmessers vom äußeren und nächsten Rand.«

Auf diese Weise hatte Kepler durch eine einfache Camera obscura sowie die Beteiligung unabhängiger Zeugen ein unverdächtiges Ergebnis erzielt. Diese Doppelstrategie, die Beobachtungen vorzugsweise durch andere Personen wiederholen zu lassen und die Kraft der Sonne durch eine Apparatur zu bändigen, wurde zur Leitlinie auch der folgenden Untersuchungsstrategien.

So hat auch Johannes Fabricius Methoden ersonnen, seine Ergebnisse zu kontrollieren. Sein Verfahren bestand darin, die Beobachtungen mit anderen Fernrohren zu wiederholen und seinen Vater als Zeugen hinzuzuziehen, mit dem er gemeinsam die Adaption der Augen durch langsames Gleiten des Ausschnitts vom Rand der Sonne in deren vollen Kreis vollzog. Um Schädigungen ihres Augenlichts zu vermeiden, gingen David und Johannes Fabricius wie zuvor bereits Kepler sodann zur Nutzung einer Camera obscura in einem abgedunkelten Raum über (Bildunterschrift 5). Von nun an beobachteten sie, dass die Bewegungen zum Rand des Sonnenkreises hin langsamer wurden und dass sich die Flecken verkürzten, woraufhin Johannes schloss, dass sich die Flecken auf der Sonnenoberfläche bewegten und dass ein großer Fleck nach dem Verschwinden im Westen nach zehn Tagen im Osten wieder auftauchen müsste.

Im späten Frühling 1611 verfasste Johannes Fabricius eine Schrift, in der er von seiner Überlegung berichtete, dass die Flecken auf der Sonne wanderten, die er nach dem Zeugnis von Giordano Bruno und Kepler als um ihre Achse rotierenden Globus beschrieb. Sein Vater folgte dieser Theorie jedoch nicht. Dies war offenbar auch der Grund dafür, dass er sein Buch nicht verschickte und prinzipiell lediglich als Angebot begriff, dass andere Forscher auf ihm aufbauen könnten. Dieser Gestus bewirkte, dass er bereits durch das Gitter der Aufmerksamkeit der Zeitgenossen hindurchgefallen ist. Kepler sah, dass Fabricius seine eigene Auffassung teilte, konnte sich aber nur zu verhaltenem Lob bereitfinden.

Scheiner kehrte erst im Oktober 1611 zu den Sonnenbeobachtungen zurück. Es ist beeindruckend, mit welchen Zweifeln auch er sich auseinandersetzte. Alle Beobachter, so führt Scheiner einleitend aus, hätten sich angesichts des kaum Glaubhaften, das sich vor ihren Augen auftat, gefragt, ob die Ursachen in Veränderungen der meteorologischen Bedingungen oder in Anfälligkeiten der Teleskope lagen, oder ob es sich um eine »Täuschung der Augen« (oculorum vitio) handelte. Um das Sonnenlicht so weit abzudämpfen, dass die Flecken nicht durch die Grelle der vollen Leuchtkraft überstrahlt würden, warteten Scheiner und seine Mitstreiter entweder diesiges Wetter ab oder verwendeten eingerußte beziehungsweise farbige Linsen. Alle diese Methoden waren störanfällig, und daher setzte Scheiner auf die Überprüfung durch Wiederholungen und Versuchsvarianten. So hat er mehrere Personen durch die Fernrohre sehen lassen und deren Ergebnisse miteinander verglichen.

Zudem entwickelte Scheiner eine Maschine, die eine indirekte Beobachtung erlaubte (siehe Bildunterschrift 6). Das Sonnenlicht fällt mitsamt seinen Fleckengebilden durch das Fernrohr auf eine Tafel, wo es aufgezeichnet wird. Scheiner hat die Linsentuben immer wieder modifiziert und neu eingestellt, um zu erkennen, ob sich die Flecken verändern würden, aber alle Eingriffe zeigten, dass sie »niemals die Flecken mit den Rohren veränderten, wie es hätte geschehen müssen, wenn das Rohr dieses Phänomen bewirkt hätte«. Mit all diesen Gegentests hatte Scheiner die Sicherheit gewonnen, dass die Evidenz nicht künstlich produziert, sondern objektiv begründet war: Das Phänomen war real.

Auch Galilei hat ein solches Gerät genutzt. Sein Schüler und Freund Benedetto Castelli erwähnte eine Camera helioscopica im August des Jahres 1612. Bereits im Januar 1612 berichtete Georg Stengel in einem an seinen Bruder Karl gerichteten Brief: »Hast du von den Flecken gehört, die wir in der Sonne sahen? Auf verschiedene Weise sind sie zu sehen: denn sie können mit Galileis Instrument gesehen werden, wenn sich die Sonne hinter einer nicht zu dicken Wolke verbirgt, und auch durch das Instrument selbst, wenn die Sonne hell ist. Um damit sie nicht die Augen verbrennt, wird ein dickes blaugrünes Glas hinzugefügt. Und dann, wenn das Zimmer vollständig verdunkelt ist, und Sonnenstrahlen durch eine einzige kleine Öffnung von der Größe einer Murmel fallen, und wenn diese auf blankes Papier in den weiter entfernten Teilen des Raumes treffen, werden sie genau diese Flecken zeigen, ... in ihren wahren Farben, ... und sie können sogar abgemalt werden.« Mit der Verwendung der Camera helioscopica, das verdeutlicht dieser Brief, war es möglich geworden, die Flecken der Sonne auf dem Papier zu dokumentieren und festzuhalten. Zeichnung und Stich wurden damit zu genuinen Mitteln der Sonnenforschung.


Die Fleckenkunst

Scheiner war der Erste, der die Möglichkeiten der Visualisierung erkannte. Er hielt seine Beobachtungen in Zeichnungen fest, die in seiner ersten Publikation vom 5. Januar 1612 als Bildtafel in Form eines Kupferstichs herauskamen (Bildunterschrift 7). Im großen Kreis und den 39 kleinen Zirkeln sind die Sonnenflecken über den Zeitraum vom 21. Oktober bis zum 14. Dezember 1611 eingetragen. Die Kupferstiche sollten Scheiners Deutung bezeugen, dass die Flecken zwar vor der Sonne erschienen, mit ihr aber nichts zu tun hätten. Weil die dunklen Gebilde in ihrer Wanderschaft niemals wiederkehrten, nahm Scheiner an, dass diese nicht auf der Sonne befestigt seien, womit die Unwandelbarkeit des größten Himmelskörpers gerettet war.

Wie der Ausschnitt des ersten, vergrößerten Kreises zeigt, hat Scheiner die Flecken im Stich daher nicht als Flecken, sondern eher als kompakte, sich konsistent verdickende oder zusammenballende Klumpen darstellen lassen. Indem die kleineren 39 Kreise diese Möglichkeiten variieren, bekräftigen sie, dass hier feste Körper zwischen Erde und Sonne wiedergegeben sind, die nur dadurch ihr Erscheinungsbild verändern, dass sie durch interplanetare Störungen in Teilen verdeckt werden. Für Scheiner kam es daher darauf an, die von der Sonne unabhängige Beschaffenheit dieser Flecken herauszustellen und damit alles zu vermeiden, was auf Nebel, inkonsistente Gebilde und wesentlich veränderliche Gestalten hätte verweisen können.

Scheiners Publikation motivierte Galilei, eine eigene Serie von Sonnenfleckenzeichnungen zu beginnen. Der Eintrag des ersten Kreises vom 12. Februar zeigt drei Flecken, die Galilei nummeriert und zudem durch eine Beischrift kurz charakterisiert hat (Bildunterschrift 9). Dann aber entwickelt Galilei Tag für Tag immer neue subtile Techniken, bis am 1. Mai 1612 ein erster Höhepunkt erreicht ist (Bildunterschrift 9). Galilei verweist mit einem Pfeil auf ein zweigartig sich nach oben aufspreizendes Gebilde, dessen linker Strang dunkle Außenkörper besitzt, wohingegen die beiden mittleren Elemente in hellerem Ton eingetragen sind. Allerdings weist auch der untere Körper nach unten hin einen Kranz hellerer Punkte auf. Der rechte Ast ist vom Ursprung her zunächst waagerecht lose gestrichelt, um sich nach oben hin zu verdicken und entsprechend tief einzubräunen. Die überaus feinen Abstufungen und Lasuren lassen erkennen, dass hier nicht die Feder, sondern ein feiner Pinsel eingesetzt wurde. Anders als Scheiner hat Galilei die internen Verwandlungen der Flecken nicht heruntergespielt, sondern durch Varianten der Technik hervorgehoben. Sein Stil betont bereits die Neigung der Gebilde zur Verwandlung und entwickelt damit eine radikale Alternative zu Scheiners Erklärung.

Anfang Mai 1612 hat Galilei mit dieser Technik neun Zeichnungen gefertigt, die allein schon durch ihre Durchmesser von jeweils 12,6 Zentimetern gegenüber allen vorherigen Darstellungen eine unvergleichliche Monumentalisierung bieten (siehe Bildunterschrift 8). Das große, dominierende Gebilde, das Galilei wie einen Vorläufer des Fraktals zergliedert hat, besteht aus drei Farbebenen. Es dominiert die dunkle, die Konsistenz des Körpers betonende Einbräunung. Mit diesem Ton hat Galilei auch die überaus feinen Linien gemalt, die links oben die innere Einkerbung und unten die abschließende Kugel in einem Viertelkreis in winzigem Abstand begleiten. Galilei zeigt keinesfalls feste Punktkörper, sondern wabernde, inkonsistente Gebilde.

Galilei war sich der Bedeutung seiner erkenntnistheoretischen wie zeichnerischen Leistung vollauf bewusst. Sein am 2. Juni 1612 an den befreundeten Maffeo Barberini, der später als Papst Urban VIII. sein Gegner werden sollte, gerichtetes Begleitschreiben lässt ihn mit Blick auf die Zeichnungen vom »Endgericht« des Aristotelismus sprechen.

Auch Galilei geht es mit seinen Zeichnungen um die Überführung von Vermutungen in Evidenz. Aber diese Evidenz zeigt nicht etwa konsistente Gebilde, wie Scheiner sie zu sehen meinte, sondern wabernde, bewegliche Stoffe. Umso mehr kam es darauf an, das Verfahren der überpersönlichen Kontrolle in großem Stil einzusetzen. Aus dieser Überlegung entstand eine internationale Verbindung von Sonnenforschern, die von verschiedenen Orten aus ihre Protokolle und Zeichnungen fertigten und damit die Kontrolle über weite Entfernungen ermöglichten (Bildunterschrift 10). Es handelt sich um eine Kampagne, an der vor allem Künstler wie etwa Domenico Passignano und Lodovico Cigoli beteiligt waren. Die seit Kepler eingesetzte Methode, Geräte zu verwenden, die Beobachtungen unter verschiedenen Bedingungen zu wiederholen und diese durch unterschiedliche Personen durchführen zu lassen, hat Galilei zu einem ganz Europa umfassenden Netz erweitert. Seine Form der Sonnenfleckenforschung war die erste gleichsam in Echtzeit durchgeführte transnationale Forschungskampagne, welche der Wissenschaftsgeschichte bekannt ist. Sie setzte auf die Objektivierung durch Geräte, Wiederholungen, unterschiedliche Zeugenschaft und visuelle Evidenz, und bei Galilei kam hinzu, dass er als ingeniöser Zeichner seinen Forscherfreunden in der Wiedergabe der Beobachtungen überlegen war.

Allein Künstler wie sein Freund Lodovico Cigoli waren ihm hierin ebenbürtig. Und auch Claude Lorrains Sonnenzeichnungen sind hier zu nennen: Er hat seine Sonnenscheiben immer wieder gleichsam beschmutzt, so etwa auf der Zeichnung eines Hafens von 1636 (Bildunterschrift 11), auf der die Sonne als ein dunkler Ball erscheint, der Eintrübungen und Punkte aufweist. Dasselbe gilt für einen etwa acht Jahre später gezeichneten Blick von Tivoli auf die Campagna, wo in den weiß gezogenen Kreis der Sonnenscheibe reziprok helle Tupfer eingetragen sind (Bildunterschrift 12). Die dritte Art der Störung zeigt eine Zeichnung des Jahres 1642, auf der ein einzelner dunkler Punkt mit Feder eingezeichnet ist (Bildunterschrift 12) - auch hier deutlich akzentuierte Sonnenflecken.

Die erste Stufe der teleskopischen Sonnenerkundung war immer wieder mit einer Rötung der Augen verbunden, die nach der Entzündung bisweilen bis zur Erblindung führte. Die Sonnenbilder Claude Lorrains suchten offenbar genau jenen Moment einzufangen, in dem der Augenschmerz die Fähigkeit zur Wahrnehmung überwältigte. Damit hat Lorrain als forschender Maler den neuralgischen Punkt aller Sonnenforschung bestimmt, wie Galilei es als zeichnender Forscher vermochte, mit seiner meisterhaften Hand den Charakter der Sonnenflecken zu erfassen. Beide wurden auf ihren Grabmälern zu Recht als Pioniere der Sonnenforschung geehrt.


Horst Bredekamp ist Professor für Kunstgeschichte an der Humboldt-Universität zu Berlin. Die Epoche Galileis gehört zu den Schwerpunkten seiner Forschung.


WEITERFÜHRENDE LITERATUR

Zur Geschichte der Sonnenfleckenforschung:

Reeves, E. E., van Helden, A.: Galileo and Scheiner on Sunspots 1611 - 1613. Chicago 2009.

Yau, K. C. C., Stephenson, F. R.: A Revised Catalogue of Far Eastern Observations of Sunspots (165 BC to AD 1918). In: Quarterly Journal of the Royal Astronomical Society (29), S. 175 - 197, 1988.

Zu Galileo Galilei:

Biagioli, M.: Picturing Objects in the Making: Scheiner, Galileo and the Discovery of Sunspots. In: Detel, W., Zittel, C. (Hg.): Wissensideale und Wissenskulturen in der frühen Neuzeit. Akademie, Berlin 2002, S. 39 - 96.

Bredekamp, H.: Galilei der Künstler. Der Mond, die Sonne, die Hand. Akademie, Berlin 2009, 2. Auflage.

Padova de, Th., Staude, J.: Galilei, der Künstler. Ein Gespräch mit Horst Bredekamp. In: Sterne und Weltraum 12/2007, S. 36 - 41.

Zu Claude Lorrain:

Nau, C.: Soleils de Claude Lorrain. In: Aevum Antiquum, N.S.3, S. 235 - 262, 2003.

Rand, R.: Claude Lorrain - The Painter as Draftsman. Drawings from the British Museum, Yale University Press, New Haven und London 2007.


Bildunterschriften der im Schattenblick nicht veröffentlichten Abbildungen der Originalpublikation:

Bildunterschrift 1:
Nur wessen Augen bereits geblendet sind, kann so unverwandt in die Sonne schauen, wie Galileo Galilei in diesem Porträt. Justus Susterman hat ihn als Forscher dargestellt, der für den Blick ins helle Licht der Wahrheit kein Opfer gescheut hat (Öl auf Leinwand, 1635).

Bildunterschrift 2: In seinem drei Jahre nach Sustermans Bildnis entstandenen Gemälde »Hafen mit Villa Medici« fixiert Lorrain diesen Moment des Standhaltens gegenüber dem Licht der Sonne. Mit ihrer gedämpften Kraft stellt sie den Betrachter vor die Entscheidung, ihr das Auge auszusetzen oder das Gesicht zu schützen. Während ein am rechten Bildrand postierter Mann in Richtung der aufgehenden Sonne blickt, deren Scheibe sich auf dem bewegten Wasser wie ein Strahl flüssigen Metalls spiegelt, bedeckt ein im Vordergrund am Ufer stehender zweiter Mann, der sich gegen die Sonne wendet, sein Gesicht mit einem breitkrempigen Hut (Öl auf Leinwand, 1638).

Bildunterschrift 3:
John of Worcester zeichnete diese Sonnenflecken in seine Chronik von 1128.

Bildunterschrift 4:
Diese chinesische Miniatur aus dem Jahr 1425 zeigt eine großartige Darstellung der Sonnenflecken (entnommen aus: Zhentao Xu, David W. Pankenier und Yaotiao Jiang. East Asian Archeoastronomy: Historical Records of Astronomical Observations of China, Japan and Korea. Nanjing, University Library, Earth Space Institute Series, Gordon and Breach Science Publishers, Nr. 5, S. 147 - 181, 2000).

Bildunterschrift 5:
Die von Johannes Fabricius zur Sonnenbeobachtung entworfene Camera obscura.

Bildunterschrift 6:
Dieser Kupferstich von Daniel Widman illustriert die Verwendung der Camera helioscopica von Christoph Scheiner zum gefahrlosen Studium der Sonnenflecken.

Bildunterschrift 7:
Dieser Kupferstich von Alexander Mair zeigt Scheiners systematische Sonnenfleckenbeobachtung von 1611 (rechts: Ausschnitt aus der linken Abbildung).

Bildunterschrift 8:
Galileo Galilei beobachtete am 3. Mai 1612 diesen großen Sonnenfleck (links; rechts im Ausschnitt, Pinsel auf Papier).

Bildunterschrift 9:
Auf diesen beiden Zeichnungen dokumentierte Galilei Sonnenflecken vom 12. Februar 1612 (oben) und vom 1. Mai 1612 (unten, beide Zeichnungen: Feder auf Papier).

Bildunterschrift 10:
Karte der Einsendung von Sonnenfleckenzeichnungen an Galilei in der Zeit vom September 1611 bis zum November 1612

Bildunterschrift 11:
Claude Lorrain, Hafenszene, 1636, Feder und braune Tinte mit brauner Tusche und Weißhöhungen auf blauem Papier, 190 x 225 cm

Bildunterschrift 12:
Zwei Sonnenuntergänge von Claude Lorrain: »Blick auf die römische Campagna bei Tivoli« von 1644 - 45 (oben, 195 x 260 cm) und »Landschaft mit Reiter und idealisiertes Tivoli« von 1642 (unten, 196 x 264 cm, beide Zeichnungen Feder und braune Tinte mit brauner Tusche und Weißhöhungen auf blauem Papier)


© 2009 Horst Bredekamp, Spektrum der Wissenschaft Verlagsgesellschaft mbH, Heidelberg


Hinweis der Schattenblick-Redaktion:
Teil 1, 2, 3 und 4 der Serie finden Sie im Schattenblick unter:
www.schattenblick.de -> Infopool -> Naturwissenschaften -> Astronomie ->
GESCHICHTE/064: Galileis Revolution und die Transformation des Wissens (Sterne und Weltraum)
GESCHICHTE/065: Wie entstehen neue Weltbilder? (Sterne und Weltraum)
GESCHICHTE/066: Die Ursprünge des Teleskops (Sterne und Weltraum)
GESCHICHTE/067: Galileis astronomische Werkstatt (Sterne und Weltraum) 


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Quelle:
Sterne und Weltraum 3/09 - März 2009, Seite 48 - 57
Zeitschrift für Astronomie
Herausgeber:
Prof. Dr. Matthias Bartelmann (ZAH, Univ. Heidelberg),
Prof. Dr. Thomas Henning (MPI für Astronomie),
Dr. Jakob Staude
Redaktion Sterne und Weltraum:
Max-Planck-Institut für Astronomie
Königstuhl 17, 69117 Heidelberg
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Verlag: Spektrum der Wissenschaft Verlagsgesellschaft mbH
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Internet: www.astronomie-heute.de

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veröffentlicht im Schattenblick zum 18. April 2009