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Kosmisches Maß und menschliche Vorstellung

Messung des Unermeßlichen

 

Einer der bekanntesten Naturwissenschaftler des 20. Jahrhunderts war der in Indien geborene britische Physiologe, Genetiker, Evolutionsbiologe und Mathematiker

John Burdon Sanderson Haldane (1892 - 1964), der   -  als überzeugter Humanist  -  im  Jahr 1956, im wesentlichen aus Protest gegen die militärische Intervention

der britischen Regierung am Suezkanal, England verließ und nach Indien übersiedelte, wo er gegen Ende seines Lebens noch die indische Staatsbürgerschaft annahm.

 

Der Nobelpreisträger Peter Medawar bezeichnete Haldane als den "gescheitesten Menschen, den ich jemals gekannt habe" und Arthur C. Clarke nannte ihn

den "vielleicht brillantesten Wissenschaftsvermittler seiner Generation". Haldane deklarierte sich selbst als "Weltbürger in mancherlei Hinsicht" und hielt es

"in Übereinstimmung mit Thomas Jefferson für eine der Hauptobliegenheiten eines Bürgers, ein Ärgernis für die Regierung seines Landes zu sein,

ein kritischer Geist"  -  vielleicht nicht unwichtig, heutzutage daran wieder zu erinnern, wo scharfe und streng urteilende Stimmen gegen Regierungen

auch in demokratischen Ländern durch mancherlei Überwachungsmaßnahmen zum Verstummen gebracht werden sollen. Ein anderes bekanntes Diktum

J. B. S. Haldanes ist die ihm zugeschriebene Antwort, die er als guter Atheist, der er auch war, auf die Frage einiger Theologen gegeben haben soll,

was man denn aus "Gottes Schöpfung auf die Absichten des Schöpfers" schließen könne.  Haldane: "Eine übermäßige Vorliebe für Käfer..."   -

ein Verweis auf die Tatsache, daß es nur eine einzige menschliche Spezies auf der Erde gibt, andererseits jedoch Milliarden und Abermilliarden

Angehörige von über vierhunderttausend bekannten Käferarten auf ihr herumkrabbeln, durch die Lüfte schwirren und im Wasser

schwimmen, was rund 40% der Anzahl aller Arten des gesamten Stammes der Insekten ausmacht.

 

In unserem Zusammenhang ist ein anderer Ausspruch Haldanes von Interesse:

"Ich habe den Verdacht, daß das Universum nicht nur seltsamer ist als wir mutmaßen, sondern seltsamer, als wir überhaupt vermuten können."

 

Und nach dieser Vorrede möchte ich zum Thema dieser Seite kommen, indem ich den genannten Satz Haldanes abwandle:

"Das Universum ist nicht nur viel größer als wir uns vorstellen, sondern viel größer, als wir uns überhaupt vorstellen können."

"Eroberung" des Weltalls?

Seit Beginn des Raumfahrtzeitalters wird immer wieder  -  und bis zum heutigen Tage durchaus auch in Medien, die sich selbst als zu den "Qualitätsmedien" gehörig bezeichnen  -  von der "Eroberung des Weltalls"

durch den Menschen gesprochen. Wir wollen uns im folgenden einmal einige Grafiken dazu anschauen, die ich zwecks Verdeutlichung der Tatsache angefertigt habe, daß dem Menschen die Dimensionen, um die

es hier geht, seinem ganzen Wesen nach nicht verständlich sein können. Er kann zwar mit Zahlen astronomischen Ausmaßes hantieren und rechnen, als handelndes und wahrnehmendes Wesen hat er sich jedoch

stammesgeschichtlich (phylogenetisch) über Jahrmillionen hinweg ausschließlich in mesokosmische räumliche und zeitliche Größenordnungen hineinentwickelt, also in Dimensionen, die zwischen mikroskopischen

oder gar atomaren Ausmaßen auf der einen und kosmischen Ausdehnungen auf der anderen Seite liegen.  Und so ist der Mensch auch nur in der Lage, sich mesokosmische Dimensionen wirklich in bildlich korrekter

Weise vorzustellen. Gigantische Entfernungen und Ausmaße, quantenkosmisch kleine Räume, Geschwindigkeiten nahe der Lichtgeschwindigkeit und daraus resultierende Zustände und Wahrnehmungskonstellationen

entziehen sich seinem anschaulichen Vorstellbarkeitsvermögen. Wenn er mit ihnen zu tun hat, überträgt er sie automatisch in menschliche Perspektiven. Und Perspektiven verzerren bekanntlich die Wirklichkeit   -

verzerren sie teilweise bizarr  -  und verkleinern im Gedankenraum wirkliche Räume und enorm lange Zeitstrecken: So reden wir, um ein Beispiel zu nennen, vom "Alten Ägypten" als einer irgendwie vor langer Zeit

gewesenen Einmaligkeit: Wir verkürzen in der gedanklich-bildlichen Rückschau auf diese längst zurückliegende Epoche die Zeitabstände, und legen uns dabei in der Regel keine Rechenschaft darüber ab, daß allein

im Zeitraum vom Bau der Großen Pyramide unter Pharao Cheops bis hin zu der Ära des Pharaos Ramses des Großen nicht weniger als 1.200 Jahre vergangen sind: Ein Zeitintervall, der demjenigen entspricht, den

wir "vor Augen" hätten, wenn wir vom Jahr 2017 auf die Krönung Karls des Großen am Weihnachtstag des Jahres 800 zurückblicken würden.

 

Begriffe für große Zahlen sind Wörter  -  alle in etwa gleich lang (Million, Milliarde, Billion...)  -  deren Inhalt wir bei ihrem Gebrauch (indem wir sie als Wörter denken bzw. aussprechen) nicht gleichzeitig auch konkret

vorstellbar erfassen. So ist es für die meisten Menschen ungefähr dasselbe, ob ein Staatshaushalt eine Deckungslücke von 860 Millionen oder 64 Billionen Dollar aufweist. Und die andere Seite der Medaille: Kleine

Zahlbegriffe assoziiert der Mensch quasi instinktiv auch mit kleinen Größenordungen. Wenn man interessierten Laien sagt, daß es in einem Umkreis von 20 Lichtjahren um das Sonnensystem herum rund 140 Sterne

gibt, erwidern sie oft: "Was, in einem so kleinen Volumen so viele Sterne?"  -  ohne sich darüber klar zu sein, daß ein Lichtjahr eine Strecke von 9,46 Billionen Kilometern ist: Aber das ist nun erst recht nicht bildhaft

anschaulich, in den angeborenen Formen des menschlichen Wahrnehmungsapparates eben. Recht deutlich werden einem solch große Zahlen dann, wenn man sich folgendes vergegenwärtigt: Nehmen wir einmal an,

man würde von 1 anfangen zu zählen, jede Sekunde eine Zahl aussprechen und bis zu einer Million zählen. (Wir sehen dabei erstens davon ab, daß man größere Zahlen wie "Fünfhundertsiebenundsechzigtausendsieben-

hundertachtunddreißig" schwerlich noch in einer Sekunde aussprechen kann, und zweitens, daß man auch irgendwann einmal eine Pause einlegen müßte, um zu essen oder zu schlafen. Es handelt sich um ein Gedanken-

experiment.) Gut, wie lange würde man benötigen, um bis zu einer Million zu gelangen? Das ist einfach auszurechen. Ein Tag umfaßt 86.400 Sekunden. Man würde also ungefähr elfeinhalb Tage zu zählen haben. Wie

lange bräuchte man nun unter denselben Voraussetzungen, um eine Milliarde abzuzählen? Wenn man nicht lange nachgerechnet, sondern nur rasch und intuitiv geurteilt hat, überrascht einen das richtige Ergebnis: Es

sind fast genau 32 Jahre. Der Unterschied zwischen 1 Million und 1 Milliarde ist also derjenige zwischen 11,5 Tagen und 32 Jahren! Und noch deutlicher wird die Diskrepanz zwischen bloßen Begriffen ohne anschau-

liche Hinterlegung (Million, Milliarde usw.) und den tatsächlichen Inhalten solcher Wörter, wenn man sich nun verdeutlicht, daß man in unserem Beispiel, um bis 1 Billion zu zählen, 32.000 Jahre benötigen würde!

Das Verhältnis zwischen einer Million und einer Billion liegt folglich bei elfeinhalb Tagen zu zweiunddreißigtausend Jahren! Eine Trillion: Rechnen Sie 'mal... Eine Trillion sind 1 Million Billionen...  Das sind im

Kosmos durchaus vorkommende Zahlenwerte: In Kilometern ausgedrückt, liegt der nächste gr0ße Spiralnebel, die Andromeda-Galaxie, rund 25 Trillionen Kilometer (2,5 Millionen Lichtjahre) von uns entfernt.

 

Bildlich darstellen wollen wir jetzt zunächst einmal wirkliche räumliche Verhältnisse  -  maßstabsgerecht präsentiert  -  bevor wir uns dann, auf der nächsten Seite, zeitlichen Größenordnungen zuwenden. Die  folgende

Grafik verdeutlicht die tatsächliche Krümmung der Oberfläche der Erdkugel über eine Entfernung von 570 Kilometern, dargestellt an der Distanz von Hamburg bis nach Ulm. Jeder der beiden Doppelpfeile über den

Städten repräsentiert eine Höhe von je 20 Kilometern. In einem solchen Abstand über der Erdoberfläche haben wir bereits den Großteil der Erdatmosphäre unter uns gelassen. Als Faustformel gilt: Pro 5,5 Kilometer

Höhenzunahme verringern sich Luftdichte und -druck um jeweils die Hälfte. In 20 Kilometern Höhe  befinden sich schon mehr als 90% der Masse der Erdatmosphäre unter uns. Der rote Punkt in der Mitte des Bildes

stellt ein Passagierflugzeug in einer normalen internationalen Reiseflughöhe von 10 - 12 Kilometern dar.

Man macht sich häufig nicht bewußt, daß unsere unmittelbare Raumwahrnehmung, die namentlich über die durch Augen und Ohren gegebenen Sinne vermittelt wird, nicht dafür taugt, uns wirklich einen Eindruck von Räumlicheiten

und Distanzen zu geben, die wesentlich größer sind als diejenigen, in denen sich die Menschen, während der Phylogenese ihrer Spezies, wahrnehmend hineinvernetzt haben. Über Jahrzehntausende hinweg erlebte der einzelne Mensch

Räume überhaupt nur, indem er sie unmittelbar (ohne Verkehrs"mittel") überwunden hat oder allenfalls mit Hilfe von Verkehrsmitteln, die nicht erheblich schneller waren, nicht qualitativ schneller, als er selbst gehen, laufen oder

rennen konnte. So hat er die wahren Entfernungen und Ausmaße von Räumen immer ausschließlich sinnfällig und plastisch er"leben" können, diese Erlebnisse haben sein Vorstellungsvermögen wesentlich ("dem Wesen nach") geprägt.

 

Für eine unmittelbare mentale Repräsentanz viel größerer Räume und exorbitant weiterer Distanzen, gar astronomischer Fernen, bestand keinerlei Bedarf. So entstand auch in der Antike die Vorstellung einer Himmelssphäre,

welche die Erde in zwar unerreichbarer, jedoch quasi handwerklicher Nähe umgeben hätte. Dafür, wahrzunehmen, daß der Weltraum über uns und um die Erde herum eine gewaltige räumliche Tiefe aufweist, muß uns also jedes

Sinnesorgan fehlen, da es sich in der evolutionären Stammesgeschichte nicht ausgebildet haben konnte  -  ganz zu schweigen von einem Sinnesorgan, welches uns vermitteln könnte, daß die genannte räumliche Tiefe des Kosmos

in der Wirklichkeit, bedingt durch die Konstanz und Geschwindigkeitsbegrenztheit des Lichtes, eine raumzeitliche Tiefe ist. Auch die Kugelform der Erde erschließt sich uns ja nicht unmittelbar, widerspricht sogar unserem

"eingeborenen" Gefühl. Professor Heinz Haber hat schon vor über vierzig Jahren darauf hingewiesen  -  in seinem wunderschönen Büchlein "Gefangen in Raum und Zeit"  -, daß wir in der Tat nicht darüber erstaunt sein dürften,

wenn unser Sensorium uns keine gute Hilfestellung leistet, wo es um die Vorstellung der wahren Dimensionen unserer kosmischen Heimat geht  -  da wir schon Schwierigkeiten haben (seit es Menschen gibt) bei der Vorstellung

über die tatsächlich ja gegebene Krümmung des Erdbodens (der Erdoberfläche), auf dem wir stehen, agieren und uns bewegen, ein Fundament, das uns aber flach erscheint, obwohl es in Wirklichkeit in sich selbst gebogen ist.

"Die Umwelt des Kindes in der Wiege reicht ein paar Meter weit. Im heranwachsenden jungen Menschen entwickelt sich dann eine Vorstellung,

die etwa bis zum sichtbaren und hörbaren Horizont reicht." <...>

 

"Die Menschen, die in den letzten zwei- bis fünftausend Jahren die Oberfläche der Erde erforscht haben, vollbrachten dies entweder unmittelbar zu Fuß oder auf

dem Rücken der Pferde; erst in den letzten fünfhundert Jahren überquerten sie die Ozeane mit Schiffen. Dabei jedoch wurde ihnen die Größe der Raumerstreckung

wiederum sinnlich bewußt, da sie jeden zurückgelegten Meter im eigentlichen Sinne erlebten: entweder als Nomadenvölker zu Fuß oder als Mongolenreiter zu Pferde,

als Siedler des amerikanischen Westens im Planwagen oder als Eroberer fremder Kontinente in sturmgeschüttelten Segelschiffen.

 

"Für uns moderne Menschen hat sich der Entfernungsbegriff gewandelt. Man kann heute ohne größeren Aufwand mit dem Auto von Frankfurt nach Rom fahren

und bekommt dabei einen anschaulichen Begriff dafür, wie groß eine Strecke von etwa tausend Kilometern ist. Für einen Goethe war eine solche Italienreise

noch ein ganz anderer Eindruck. Die größte Verfälschung unseres Entfernungsbegriffes jedoch hat das moderne Flugzeug verursacht. Wenn man bedenkt,

daß man heute in Frankfurt frühstücken, in New York zu Mittag essen und in Los Angeles zu Abend speisen kann  -  und das alles an einem Tag  -, so hat

ein solches Erlebnis den Charakter einer gewissen Unwirklichkeit. Man hat es nicht echt in sich aufgenommen, daß man an einem Tag ein Drittel unseres Planeten

umrunden kann. Man hat die Zurücklegung dieser Entfernung eigentlich nicht "verdient". Aus diesem Mangel an Aufwand folgt dann auch ein gewisser Mangel

an Vorstellung, wie weit Frankfurt und Los Angeles in Wirklichkeit voneinander entfernt sind. Eine Flugreise ist ein typisches Beispiel dafür, daß

Erlebnisinhalte dieser modernen Art nicht recht dazu taugen, das Vorstellungsvermögen des Menschen über die Erstreckung des Raumes zu fördern."

Wir schauen uns jetzt im folgenden Bild einen etwas größeren räumlichen Maßstab an als im obigen ersten Bild und betrachten die wirkliche Krümmung der Erde nun über eine Entfernung von rund 1.900 Kilometern, was der Strecke

von Hamburg nach Tunis entspricht. Der untere Pfeil weist wieder auf ein Verkehrsflugzeug in interkontinentaler Reiseflughöhe, der obere Pfeil auf die Höhe, in der die Internationale Raumstation (ISS) die Erde umkreist  -  das sind

350 bis 400 Kilometer, ständig etwas variierend (die ISS sinkt im Laufe der Zeit auf ihrer Umlaubahn wegen der Reibung der in dieser Höhe noch vorhandenen Restatmosphäre etwas ab und wird dann periodisch durch Raketenschübe

wieder angehoben). Die Grafik zeigt die Entfernungen wieder maßstabsgerecht, wobei selbstverständlich die Punkte, die das Flugzeug und die ISS repräsentieren, im Vergleich viel zu groß sind, jedoch so dargestellt werden mußten,

damit sie auf dem Bild beziehungsweise auf dem Computerbildschirm des Betrachters überhaupt erkennbar sind.

"Im Januar 1975 haben wir mit unserem fünfeinhalbjährigen Kind zum erstenmal einen fremden Kontinent besucht und dabei ein Weltmeer, den Atlantik,

gekreuzt. Das haben wir mit dem Schiff gemacht, weil uns nämlich dran lag, unserem Sohn einen heilsamen Respekt für die Größe dieser Erde beizubringen.

Würden wir ihn mit einem Jumbo-Jet innerhalb von sieben Stunden von Frankfurt nach New York katapultieren, so würde er die meiste Zeit sich entweder

einen Film ansehen oder essen oder schlafen. So aber hat er erlebt, daß ein Schiff sich sechs Tage lang von morgens bis abends durch eine "unendlich"

wirkende Wasserwüste hindurchzuwühlen hat. Das könnte ein bleibender Eindruck sein. Zwar erhoffen wir uns von diesem Erlebnis keineswegs, daß er

sich die Breite des Atlantisches Ozeans so "vorstellen" kann, wie ihm etwa die Größe eines Hauses, eines Fußballplatzes oder die Entfernung zu seinem

Kindergarten geläufig sind. Selbst bei weitgereisten Erwachsenen überschreitet die Größe unseres Planeten im eigentlichen Sinne das Vorstellungs-

vermögen. Auch diese Überlegungen führen uns zu dem Schluß, wie sehr die menschliche Vorstellungskraft für die Dimensionen des Raumes von unseren

unmittelbaren Sinneseindrücken abhängig sind. Wir können rund 20 bis 30 Kilometer weit sehen und hören, und das ist auch etwa die Entfernung, die man

im Verlaufe eines Tages ohne übergroßen Aufwand abschreiten kann. Das ist der Grund, weshalb jenseits dieser Grenze unser Vorstellungsvermögen über

den Raum zu schwimmen beginnt. Mit den modernen Verkehrsmitteln, dem Auto und vor allem dem Flugzeug, betrügen wir uns nur selbst. Da die sinnes-

bedingte Unterstützung für unsere Raumvorstellung fehlt, beginnt auch unser echtes Vorstellungsvermögen für Entfernungen, die 50 oder 100 Kilometer

überschreiten, zu versagen."

Prof. Heinz Haber, Gefangen in Raum und Zeit

Prof. Heinz Haber, Gefangen in Raum und Zeit

 

 

Auf dem linken Bild sehen wir jetzt einen Ausschnitt der Erde in einem noch größeren Maßstab als auf den vorherigen Grafiken. Die beiden grauen Pfeile stecken eine Entfernung ab, die derjenigen von Hamburg

nach Tunis entspricht und markieren damit einen Ausschnitt der Erdoberfläche in derjenigen Größen-

ordnung wie auf Bild 2 gezeigt. Der rote Pfeil weist auf die ISS, die Internationale Raumstation. Wir

sehen, wie relativ gering der Abstand ihrer Umlaufbahn von der Erde ist. Alle Raumflüge in Erdumlauf-

bahnen verliefen (und verlaufen bis zum heutigen Tage ) in ungefähr dieser Distanz:  Mit Ausnahme der

Apollo-Missionen zum Mond haben sich all die Hunderte von Raumfahrern, die seit Juri Gagarin ins All

geflogen sind, nie sehr viel weiter von der Erde entfernt als hier dargestellt. (Diejenigen Missionen der

Space Shuttles, die zur Wartung des Hubble-Weltraumteleskops führten, erhoben sich fast doppelt so

hoch über die Erde, rund 600 Kilometer weit. Der Flug von Gemini 11, noch vor Apollo, führte kurzzeitig sogar bis in eine Höhe von 1.367 Kilometer; im höchsten Punkt ihrer Umlaufbahn hatten die Astronauten einen fantastischen Ausblick auf die Erde, sie konnten ungefähr 8.000 Kilometer weit sehen und dabei

ganze Kontinente überblicken. Das wurde dann nur zwei Jahre später, an den Weihnachtstagen des Jahres 1968, mit dem ersten Mondflug durch Apollo 8, bei weitem übertroffen. )

 

Viele Menschen sind überrascht, wenn ihnen verdeutlicht wird, wie gering der Abstand von der Erde bis

heute war  -  und weiterhin ist  -, der Raumfahrer auf bemannten Flügen in das All hinaus führte und führt. Die Menschen haben oftmals undeutliche Vorstellungen über die Raumfahrt und denken dabei eher an die Bilder und Imaginationen, die ihnen durch Sendungen wie "Raumschiff Enterprise" vermittelt wurden.

Dabei wird angenommen, man sei heutzutage schon fast so weit, wie in derartigen Serien dargestellt wird.

 

Davon kann jedoch nicht im geringsten die Rede sein.

Und von einer "Eroberung" des Weltalls schon gar nicht.

 

Das wird auf den folgenden Bildern noch deutlicher.

Wir entfernen uns nun so weit von der Erde, daß wir sie als volle Kugel sehen können. Der Pfeil zeigt wieder auf die Internationale Raumstation bzw. die Entfernung ihres Orbits von der Erdoberfläche:

Astronauten in einer niedrigen Erdumlaufbahn (wie derjenigen der ISS also) sehen die Erde nie als ganze volle Kugel. Sie überschauen zu einem jeweiligen Zeitpunkt eine Fläche von der Größe etwa der Iberischen Halbinsel auf einmal.

Das nachstehende Bild zeigt die Erde aus einem noch etwas größeren Abstand. Diesmal ist nicht nur (wieder links) die ISS markiert, sondern auch rechts, als weißer Punkt, ein künstlicher Satellit

in einem geostationären Orbit um die Erde, also in einer Höhe von 35.800 Kilometern, einer Position über dem Äquator, auf der er scheinbar bewegungslos über der Erdoberfläche verharrt:

Die folgende Grafik zeigt nun das gesamte Erde-Mond - System. Die Größen von Erde und Mond sowie ihr Abstand voneinander (mittlere Distanz: 384.403 Kilometer) sind maßstabsgerecht. Die Spitze des Pfeils zeigt auf die ISS,

ihr Abstand von der Erde ist hier kaum mehr auszumachen. Die  -  insgesamt 24  -  Astronauten, die im Rahmen des Apollo-Programms zum Mond geflogen sind, haben sich rund eintausendmal weiter von der Erde entfernt als

sich  Raumfahrer in einer Erdumlaufbahn befinden. Seit 1972 haben sich keine Menschen mehr zum Mond bewegt  -  und das ist die weiteste Distanz, bis zu der Menschen als Personen bisher überhaupt ins All vorgedrungen sind.

(Unbemannte Raumsonden als Sendboten der Menschheit sind bereits viel weiter geflogen; aber auch die am weitesten von der Sonne entfernte Raumsonde, Voyager 1, hat nach bisher  -  Jahr 2017  -  vierzig Jahren Flugzeit nur

etwa den zweitausendsten Teil derjenigen Strecke durchmessen, die unser Sonnensystem vom nächsten Stern trennt. Diesen wird sie allerdings niemals erreichen, da sie nicht in seine, sondern in eine ganz andere Richtung fliegt.)

 

Vom Mond aus wären bis zu weiteren Zielen im All für den Menschen ganz andere Strecken zurückzulegen, qualitativ, nicht nur quantitativ größere Distanzen.

 

Die geringste Entfernung, bis zu der sich beispielsweise der Planet Mars der Erde annähert, ist ungefähr einhundertfünfzigmal größer als die hier gezeigte Entfernung Erde - Mond.

Das heißt: Wenn man die Größe des folgenden Bildes am PC so einstellt, daß die Erde an den linken Rand eines 60 Zentimeter breiten Flachbildschirm anstößt und der Mond

an den rechten Rand, dann wäre der Mars, eine Kugel ungefähr von der halben Größe der Erde, auf dieser Skala 86 Meter weit weg. Bis zu dem am weitesten von der Sonne

entfernten Planeten des Sonnensystems, dem Neptun, liegt eine Distanz, die circa 12.000mal größer ist als diejenige zwischen Erde und Mond. Der Neptun wäre somit im Maßstab

dieses Bildes und unter den soeben genannten Bedingungen (die Erde am linken, der Mond am rechten Bildschirmrand) 7,2 Kilometer entfernt.

 

Von dem unserem Sonnensystem nächstgelegenen Stern, Proxima Centauri, trennt uns ein Abgrund, der 105 Millionen Mal breiter ist als die Strecke zwischen Erde und Mond.

Hier in unserem Modell wäre dieser Stern rund 60.000 Kilometer entfernt  -  und damit würde sich schon dieses Modell etwa bis auf ein Sechstel der tatsächlichen Strecke

bis zum Mond ausdehnen und damit jenseits der intuitiven Größenordnungsvorstellung des Menschen liegen!

 

Die Geschwindigkeit, mit der die Apollo-Astronauten ihre Reise aus der Erdumlaufbahn heraus zum Mond angetreten haben, betrug 40.000 km/h. Dieses Tempo hat sich in den folgenden Stunden des Fluges

zwar merklich verringert, da die Schwerkraft der Erde an dem wegfliegenden Raumschiff gezerrt hat. Aber angenommen, ein Raumschiff würde mit dieser Geschwindigkeit, also der höchsten, mit der je

ein bemanntes Raumfahrzeug geflogen ist, das Sonnensystem verlassen und stetig in Richtung Proxima Centauri fliegen: Dann würde es nach 114.000 Jahren (in Worten: einhundertvierzehntausend)

diesen Stern erreichen, den nächstgelegenen! Und bis zum hellsten Stern am irdischen Nachthimmel, dem Sirius, wären die Raumfahrer rund 240.000 Jahre unterwegs...

 

Und obzwar die oben genannte Raumsonde Voyager 1 das Sonnensystem mit einer nunmehr für alle Zeiten annähernd gleichbleibenden Restgeschwindigkeit (heliozentrisch, also auf die Sonne bezogen)

von fast genau 60.000 Kilometern pro Stunde (1,44 Millionen Kilometer pro Tag!) verläßt, sich also deutlich schneller fortbewegt als es Menschen selbst je getan haben, würde sie bis zu dem

der Sonne nächstgelegenen Stern 76.000 Jahre benötigen, wenn sie in dessen Richtung flöge. Hätte sie zu Zeiten, da die Neandertaler ausgestorben sind, die Erde verlassen, würde sie heute

gerade einmal die Hälfte ihrer Flugstrecke zurückgelegt  haben  -  und wäre Voyager 1 einst zur Blütezeit des Alten Ägyptischen Reiches von dem Erbauer der Großen Pyramide, Pharao Cheops,

auf ihre unendliche Reise in die Abgründe zwischen die Gestirne geschickt worden, wäre die Sonde heute noch nicht einmal ein Zehntel der Distanz  zum nächsten Stern geflogen.

Genau so wenig, wie der Mensch sich eine anschauliche Vorstellung von wahrhaft großen räumlichen und zeitlichen Distanzen machen kann, ist er in der Lage,

auf den ersten Blick Relationen von Größenordnungen, die auf stark unterschiedlichen Skalen beruhen, sich in einem inneren Bild wahrheitsgetreu zu vermitteln.

 

Wir haben oben gesehen, wie groß die Erde in Bezug zu einigen Entfernungen wirklich ist   -   hat man es jedoch mit qualitativ anderen Größen zu tun,

verschwimmen die Vorstellungen von den relativen Ausmaßen der Objekte und Abstände. Man muß sich erst von der Norm einer bestimmten Dimensionierung

lösen, um die wahren Verhältnisse der Relationen qualitativ unterschiedlich ausgreifender Objekte zu erkennen: Noch am besten gelingt dies, wenn man Bilder

zu Hilfe nimmt, in denen Größenordnungen maßstabsgerecht zueinander dargestellt werden. Dies wollen wir im folgenden einmal unternehmen. Zunächst

versetzen wir in Gedanken das Erde-Mond - System in die Welt des Riesenplaneten Saturn und seiner mehr als 60 Monde. Dabei werden wir unversehens

mit einer Überraschung konfrontiert: Auf die Saturnringe gelegt, würde die Erde wie eine Billardkugel wirken. Die Ausdehnung der Saturnringe von einer ihrer

(auch aus weiterer Entfernung noch deutlich sichtbaren) äußeren Kante bis hin zur gegenüberliegenden Kante beträgt rund 275.000 Kilometer, drei Viertel der

Strecke von der Erde bis zum Mond. Und der äußerste große Mond des Saturn, Phoebe, entfernt sich bis auf 12,9 Millonen Kilometer von seinem Mutterplaneten!

 

Im folgenden also die Illustration. (Ich hoffe, es ist klar, daß hier nur die Größen der drei Himmelskörper sowie die Distanz Erde - Mond maßstabsgetreu sind,

nicht jedoch die Entfernung des Erde-Mond - Systems zum Saturn. Verringert man in einem Modell wie dem hier gezeigten den tatsächlichen Abstand zwischen

Erde und Mond von 384.403 Kilometer auf 60 Zentimeter  -  etwa Bildschirmbreite  -, würde sich der Saturn auf seiner eigenständigen Umlaufbahn um die Sonne

im selben Maßstab höchstens bis auf ungefähr 1,88 Kilometer der Erde annähern.)

Der Phobos, einer der beiden Marstrabanten, gehört zu den kleinsten bekannten Monden des Sonnensystems. Selbst im Vergleich zum Erdmond wirkt er winzig (der rote Pfeil in der nächsten Illustration

weist auf ihn; hier sind wieder nur die Größenordnungsverhältnisse maßstäblich, selbstverständlich nicht die gegenseitigen Entfernungen; Phobos umkreist ja den Mars und nicht den Erdmond).

Der Phobos wird in astronomischen Abhandlungen gern auch als "winzig" oder als "kosmisches Staubkorn" bezeichnet. In Relation zu anderen Objekten des Sonnensystems ist er dies auch,

im Vergleich zu menschlichen Verhältnissen jedoch keineswegs. Er ist ein gewaltiges Felsmassiv; würde man ihn auf die Erde legen, überragte er den Mount Everest um das Dreifache.

In der menschlichen Umgebung wirken Fernsehtürme in der Stadtlandschaft zweifelsohne groß;

hier der 280 Meter hohe Heinrich-Hertz-Turm vor der Hamburger Skyline:

Im nebenstehenden Bild und den beiden folgenden Graphiken verwirklichen wir unsere vorhin ausgesprochene Phantasie

nun einmal und legen den Phobos auf die Erde, direkt hinter Hamburg. Die Größenordnungsverhältnisse sind maßstäblich.

 

In den beiden unteren Bildern entfernen wir uns immer weiter von der Szenerie, bis schließlich die Silhouette von Hamburg

so verzwergt, daß sie kaum mehr sichtbar ist  -  und dann ist der Phobos immer noch nicht zur Gänze überschaubar.

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