Bestimmung des Erdumfanges etwa 240 v. Chr.

 

Für mich beginnt die Astronomie schon auf der Erde. Allein deswegen, weil man schon vor weit über 2000 Jahren feststellte, daß die Erde eine Kugel ist und daß man damals schon die Größe der Erd-Kugel ziemlich genau berechnet hatte.

Alte Kulturvöker hatten über die Entfernung der Erde zu den Sternen nur sehr vage Vorstellungen. Bei Wanderungen auf der Erde nach Osten oder Westen veränderte sich die Lage der Sterne nicht. Daraus folgerten sie richtig, daß die Entfernung zu den Sternen, verglichen zu den auf der Erdoberfläche zurückgelegten Strecken, ungeheuer groß sein müssen.

Bei größeren Reisen in Nord-Südrichtung bemerkten sie jedoch sehr wohl eine Änderung der Höhe der Sternbilder über dem Horizont. Claudius Ptolemäus erklärte, daß sich mit der Annahme einer kugelförmigen Erde, der ortsabhängige Anblick des Sternenhimmels erklären läßt [1].

Bereits zuvor hatte Aristoteles (384 - 323 v. Chr.) die Kugelgestalt der Erde aufgrund von Überlegungen zur Entstehung von Mondfinsternissen vertreten. Nur eine kugelförmige Erde kann in jeder Stellung einen kreisförmigen Schatten, der für eine Mondfinsternis notwendig ist, liefern [1].

Letztlich war es der aus dem nordafrikanischen Cyrene stammende griechische Gelerte Erastosthenes (276 - 195 v. Chr.), dem erstmals die Bestimmung der Größe der kugelförmigen Erde gelang. Im Jahre 246 v.Chr. hatte der damals 30-jährige die Leitung der beiden Alexandrischen Bibliotheken übernommen, die mit etwa 700.000 Schriftrollen über das Wissen der damaligen Zeit verfügten [1].
Karte Nord-Ost-Afrika
Ägypten
Für seine Berechnungen wählte Erastosthenes die beiden Orte Alexandria und das ziemlich genau südlich gelegenere Syene (heute: Assuan) aus. Er wußte, daß am Tag der Sommersonnenwende, also am 21. Juni, in Syene Mittags die Sonne bis auf den Grund eines Brunnens scheint. Sie steht also genau senkrecht über dem Ort Syene und wirft dann auch keinen seitlichen Schatten wie in Alexandria. Außerdem kannte er die Entfernung der beiden Orte, die 5000 Stadienmaße beträgt (1 Stadienmaß=164 m). Die Längengradabweichung von etwa drei Grad konnte noch nicht festgestellt werden. Hierfür hätte man präzise Uhrwerke benötigt, die jedoch erst um 1500 aufkamen.

Erastosthenes maß in Alexandria an jenem Tage einfach die Länge des seitlichen Schattens eines Obelisken. Er stellte fest, daß diese Länge des Schattens etwa 1/50 des Umfanges eines Kreises entspricht, welcher die Höhe des Obelisken als Radius besitzt. Demnach mußte der Umfang der Erdkugel also 50 * 5000 = 250.000 Stadienmaße betragen [1].

Umgerechnet sind das 250.000 * 0,164 km = 41000 km. Der tatsächliche mittlere Erdumfang beträgt 40030,174 km. Ein beachtlich geringer Meßfehler von nur 2,42% ! [2].

Leider konnte Erastosthenes mit diesem Beweis nicht viele Menschen überzeugen. Die Vorstellung, daß man herunterfallen würde, wenn man auf der Erdkugel nicht immer ganz oben drauf stünde, verhinderte die Verbreitung des Wissens über die kugelförmige Gestalt der Erde.

Genau dieser Grund erinnert mich an meine erste Wissens-Konfrontation mit der kugelförmigen Gestalt der Erde. Als meine Eltern mir das zum ersten mal erklärten, stellte ich genau die selbe Frage. Beantwortet haben mir meine Eltern diese Frage damit, daß die Erde uns ganz doll festhält, wie ein ganz großer Magnet. Von da an stand für mich fest, daß ich mal an den Nordpol ziehe, wenn ich groß bin. Wenn der große Magnet nämlich mal kaputt geht, kann ich dort nicht runterfallen.

Schrifttum:
[1]   Wolfram Winnenburg, Einführung in die Astronomie, B.I.Wissenschaftsverlag, 1990
[2] Dr. Alan B. Chamberlin, Jet Propulsion Laboratory, http://ssd.jpl.nasa.gov/