Arabische Astronomie

Im Mittelalter hatten sich die Machtverhältnisse im mediterranen Raum verschoben. Die europäischen Völker traten in den Hintergrund. Die Kalifen, die Mohammed nachfolgten, eroberten den gesamten südlichen Mittelmeerraum. Ihr Gebiet reichte im 8. Jahrhundert von der iberischen Halbinsel, über Nordafrika und Arabien bis in das westliche Indien. Das riesige Reich hatte viele Berührungspunkte zu den unterschiedlichen Kulturen und konnte das Wissen aus verschiedenen Quellen aufsaugen. Es wurde das Deduktionsverfahren aus Griechenland übernommen und mit dem Dezimalsystem gemischt. Aus Indien wurde das Rechnen mit Sinus und Cosinus erlernt, das für die Astronomie besonders wichtig wurde. Die Araber gelten als die Bewahrer der antiken Kultur, da sie die Schriften der griechischen und römischen Philosophen und Wissenschaftler wiederentdeckten und mit ihnen arbeiteten. Ungefähr ab dem Jahre 800 wurde Ptolemäus astronomisches Werk bekannt und sorgte für neue Impulse in der Himmelsforschung.

Die wichtigsten Astronomen waren al-Battani (858 – 929) aus ar-Raqqa, Abd al-Rahman al-Sufi (903 -986) und  Abil Wafii (940 – 997/998) aus Bagdad, Ibn Yilnis (gest. 1009) aus Kairo und der Universalgelehrte al-Biruni (973 – 1048), der in Indien und Afghanistan lebte.

Im 8. Jahrhundert entstand, weniger als 100 Kilometer von den Ruinen Babylons entfernt, eine neue Metropole: Bagdad, das ursprünglich unter dem Namen „Madīnat as-Salām“, auf Deutsch „Stadt des Friedens“, gegründet wurde. Nach dem islamischen Historiker at-Tabari, der im nachfolgenden Jahrhundert lebte, wurde die Stadt in kreisrunder Form am Tigris-Ufer angelegt. Vier Tore führten in das Innere, indem sich zentral wahrscheinlich die Moschee und der Palast befanden. Für die Wissenschaft wurde das „Haus der Weisheit“ von großer Bedeutung. In dieser Wissensanstalt arbeiteten mehrere Dutzend Gelehrte, die unter anderem eine Vielzahl von griechischen Klassikern in die arabische Sprache übersetzten. Die Werke von Platon, Aristoteles, Euklid und Archimedes wurden hier für den Orient aufbereitet. Daneben gab es im Haus der Weisheit weitere Einrichtungen, wie ein Observatorium.

Ptolemäus großes Werk wurde – gleich mehrmals – in das Arabische übersetzt. Der Name Almagest stammt nicht von ungefähr aus dem Arabischen. Hier wurde der Artikel „al“ mit dem griechischen Superlativ „μεγίστη“, „das Maximum“, gemischt. Der ursprüngliche, griechische Name des Werkes war „Mathematike Syntaxis“, auf Deutsch „Mathematische Zusammenstellung“.

Die arabischen Forscher arbeiteten durchaus kritisch mit dem griechischen Klassiker und folgten ihm nicht bis in jedes Detail. Besonders häufig wurde kritisiert, dass Ptolemäus sich nicht nah genug an die Theorien des Aristoteles hielt, beispielsweise bei den gleichmäßigen Kreisbewegungen. Im Großen und Ganzen blieb die arabische Astronomie in der ptolemäischen Tradition verhaftet, sowohl bei den Grundannahmen als auch bei den Methoden.

Aus den Schriften des Ptolemäus erfuhren die arabischen Gelehrten von Eratosthenes Methode zur Bestimmung der Erdgröße. Der wissenschaftsbegeisterte Kalif Al-Ma’mūn (786-833) beschloss, das Experiment nachzustellen. Er schickte eine Delegation seiner besten Astronomen, Sanad ibn Ali, Yahya, al-Jawhari and Khālid al-Marwarrūdh, zusammen mit Handwerkern in die Ebene von Sinjar, die ungefähr 70 Kilometer westlich von Mosul liegt. Die Gruppe teilte sich dort auf. Der eine Teil zog Richtung Norden, der andere in Richtung Süden. Dabei vermaßen sie die Strecke und markierten die Abstände mit Pfeile im Boden. Sie stoppten, nachdem sie anhand der Sterne eine Ortsveränderung von einem Grad ausmachten. An der Stelle hatten die beiden Teams einmal 56 und einmal 56 2/3 arabische Meilen zurückgelegt. Die arabische Meile war nicht genormt und ihre Länge variiert. Daher ist es schwer, das Ergebnis präzise in moderne Maßeinheiten zu übertragen. Grob lässt sich mit 2000 Metern je Meile rechnen. Damit ergibt sich ein Erdumfang von:

Allerdings unterliegen diese Messungen ähnlichen Ungenauigkeiten, wie die des Vorbildes Eratosthenes. Daher nutzte Sanad ibn Ali noch eine weitere Methode. Auf einen Feldzug Al-Ma’mūns gegen das byzantinische Reich im Jahre 832, hatte er die Idee, von einem Berg aus, Richtung Meer gewandt, den Winkel zu messen, indem der Horizont abfällt. Mit diesem Wert und der Kenntnis der Höhe des Berges, lässt sich der Radius der Erde bestimmen und damit wiederum der Umfang.

Auch direkt in Bagdad wurde weiterhin am Weltbild gefeilt. Die Beobachtungen in der Sternwarte ergaben, dass die erfassten Daten von der ptolemäisch-aristotelischen Lehre abwichen. Einige Sterne waren nicht vorhanden, andere tauchten an unvorhergesehenen Orten auf.

Das Buch der Fixsterne – Zwilling (CC New York Public Library)

Das bedeutendste astronomische Werk dieser Zeit war „Das Buch der Fixsterne“ des Iraners al-Sufi aus dem Jahre 964. Der Gelehrte nutzte den Sternenkatalog des Ptolemäus als Grundlage und konnte eine Abweichung von 12°42‘ im Vergleich zur Zeit des griechischen Astronomens ausmachen. Diese Veränderung hängt mit dem von Hipparchos entdeckten Präzessionszyklus zusammen.

Das Buch nutzte nicht nur nummerische Darstellungen, sondern die Konstellationen wurden auch zeichnerisch dargestellt. Al-Sufi bemerkte Unstimmigkeiten in den Daten des Ptolemäus. Allerdings verzichtete er auf eine genauere Analyse der Fehler und erwähnte sie nur und stellte seine Ergebnisse daneben.

Ibn as Salah (gestorben 1154) untersuchte die den Vorhersagen zugrunde liegenden Texte und entdeckte ebenfalls mehrere Unregelmäßigkeiten. Doch anstatt diese nur zu vermerken, forschte er nach, warum sie entstanden. So erkannte er Fehler bei den Brüchen, deren Darstellung für Missverständnisse gesorgt hatte.

Er analysierte die Unstimmigkeiten genauer und konnte insgesamt drei Fehlertypen ausmachen: Kopistenfehler, spezifische Fehler bei der Notierung der Koordinaten (z.B. Verwechslung von Brüchen und Gradzahlen, Nullwerte die übergangen wurden, etc.) und grafische Irrtümer (infolge von ähnlichen Buchstaben). Allerdings konnte as Salah nur 88 von 1025 Objekten des Sternenkatalogs kontrollieren, da er hauptberuflich Mediziner war und nicht genügend Zeit für die umfassende Analyse fand.

Diese Entdeckung machte Kritik an den griechischen Lehren schwieriger. Denn was ein Fehler in der Theorie sein könnte, könnte sich später als Übertragungsfehler herausstellen.

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