Hipparchos (Astronom)

Hipparchos von Nicäa (Ἵππαρχος, dt. Hipparch, * um 190 v. Chr. in Nicäa; † um 120 v. Chr. wahrscheinlich auf Rhodos) war der bedeutendste griechische Astronom seiner Zeit. Er gilt als Begründer der wissenschaftlichen Astronomie und war auch Geograf und Mathematiker. Ihm zu Ehren wurde der Astrometriesatellit Hipparcos (High Precision Parallax Collecting Satellite) genannt.

Hipparchos ging bei seinen Forschungsarbeiten mit äußerster Genauigkeit vor. Beim Vergleich seiner eigenen Himmelsstudien mit denen früherer (auch babylonischer) Astronomen, wie Aristyllos und Timocharis, entdeckte er die langsame Präzession bzw. Verschiebung der Äquinoktien. Seine Berechnung des tropischen Jahres (der Länge des von den Jahreszeiten bestimmten Jahres) weicht nur 6,5 Minuten von modernen Messungen ab. Hipparchos ersann eine Methode, um Positionen auf der Erde mittels geografischer Breite und Länge zu ermitteln. Er berechnete den bis dahin besten Sternkatalog mit den Örtern und Helligkeiten von etwa 900 Sternen und entwarf die zugehörige Sternkarte. Hipparchos stellte außerdem eine Tabelle mit trigonometrischen Sehnen zusammen (Chordentafel), welche die Grundlage der modernen Trigonometrie bildeten.

Leben und Gesamtwerk

Die beste antike Quelle zu Hipparchos ist der Almagest des alexandrinischen Astronomen Ptolemäus (ca. 100–175). Weitere Informationen finden sich in den Arbeiten von Pappos von Alexandria und Theon von Alexandria im 4. Jahrhundert, in der „Geographie“ Strabons und der „Naturalis historia“ Plinius des Älteren aus dem 1. Jahrhundert.

Die Lebensdaten Hipparchos’ sind unbekannt, aber im Almagest sind Beobachtungen durch ihn aus den Jahren 147 bis 127 v. Chr. überliefert. Jean Baptiste Delambre errechnete daraus und aus weiteren Indizien eine Geburt um 190 v. Chr., aller Wahrscheinlichkeit nach in Nicäa in Bithynien. Weitere Überlegungen führen zu einem Sterbedatum um 120 v. Chr. Es sind keine zeitgenössischen Porträts bekannt; antike Münzen mit seinem Abbild wurden erst im 2. und 3. Jahrhundert in Bithynien geprägt. Weil durch Ptolemäus bekannt ist, dass Hipparchos von Rhodos aus beobachtet hat, nimmt man die Insel auch als Sterbeort an.

Auch Hipparchos’ Hauptwerke sind verloren. Einzig ein kritischer Kommentar in zwei Büchern zu einem bekannten Gedicht des Aratos von Soloi ist erhalten. Aus späteren Erwähnungen lässt sich schließen, dass Hipparchos selbst auch eine Bibliografie seiner größeren Werke verfasst hat, die aus etwa 14 Arbeiten bestand. Sein Sternenkatalog ist in den Katalog des Almagest eingearbeitet, aber Ptolemäus nennt die Quellen der Messungen nicht einzeln und zum Teil gar nicht. Dennoch kann Hipparchos’ Katalog indirekt wenigstens in Grundzügen wiederhergestellt werden, da die von ihm übernommenen Messungen einen gemeinsamen systematischen Fehler infolge der Präzession zwischen Hipparchos’ und Ptolemäus’ Arbeit besitzen.

Basierend auf seinen Messungen hat Hipparchos einen Himmelsglobus hergestellt. Obwohl auch hier das Original verloren ging, ist bekannt, dass dieser Globus kopiert wurde. Eine Kopie einer solchen Kopie könnte auf den Schultern des Atlas in den Farnesischen Sammlungen zu Rom ruhen und einen der ältesten erhaltenen Himmelsgloben darstellen.

Hipparchos wird als Vater der wissenschaftlichen Astronomie angesehen und gilt, zusammen mit Ptolemäus und Aristarchos von Samos, als einer der größten Astronomen der Antike.

Der 150 km große Mondkrater Hipparchus ist nach ihm benannt.

Astronomische Arbeiten

Präzession

Durch Positionsvergleich der Spica, des Hauptsterns der Jungfrau, mit den etwa 150 Jahren zuvor gemessenen Sternörtern entdeckte Hipparchos die Präzession der Äquinoktien, die sich um etwa 2° verschoben hatten. Daraus errechnete er diese Drehung um den Ekliptikpol mit mindestens einem Grad pro Jahrhundert; der tatsächliche Wert liegt bei einem Grad pro 72 Jahre. Hipparchos schrieb die Präzession jedoch einer langsamen Bewegung der Fixsternsphäre zu. Erst Kopernikus erkannte ihre Entstehung durch eine kegelförmige Bewegung der Erdachse.^[1] Sowohl die von Hipparchos gemessene als auch die frühere Position waren bei Mondfinsternissen bestimmt worden. Da durch babylonische Beobachtungen die zwischen Mondfinsternissen verstrichene Zeit sehr genau bekannt war, kam Hipparchos zu dem Schluss, dass sich der Hintergrund des Sternhimmels verschoben haben müsse.

Auch berechnete er die Entfernung zwischen Erde und Mond (Lunar Distance) auf 30 Erddurchmesser (heute 384.000 km).

Astrometrie und Sternkatalog

Timocharis von Alexandria und Aristyllos hatten bereits um 300 v. Chr. eine Zusammenstellung von Sternörtern vorgenommen, die aber wahrscheinlich lückenhaft war. Im Jahr 135 v. Chr. erschien ein neuer Stern, möglicherweise eine Supernova. Weil man damals die Fixsternsphäre als ewig ansah, bargen solch neue Sterne Brisanz – wie auch zu Zeiten des Tycho Brahe. Hipparchos entschied sich, einen vollständigeren Sternkatalog anzulegen, der zwischen 800 und 1000 Sterne umfasst haben muss. Der Katalog selbst ist nicht überliefert, aber es gilt als sehr wahrscheinlich, dass Ptolemäus große Teile der Sternpositionen in seinen Almagest übernahm und um die inzwischen aufgelaufene Präzession korrigierte. Da letztere aber nur ungenau bekannt war, lassen sich Gruppen von vermutlich älteren Messungen im Almagest identifizieren.

Kritik von Plinius

Eine deutliche Kritik an Hipparchos’ Sternkatalog – und gleichzeitig einen Nachweis zu dessen Arbeitsmethodik – äußerte zwei Jahrhunderte später der römische Naturphilosoph Plinius (ca. 23–79).^[2] Zur Erweiterung des Katalogs hatte Hipparchos neben der Nova auch ein Veränderlicher Stern motiviert, Plinius meint dazu:

Einerseits zeigt Plinius’ Vorwurf der Gottlosigkeit, wie sehr der Sternhimmel zu Plinius’ Zeiten als ewig und unveränderlich galt, während Hipparchos Jahrhunderte vorher seinen Sternenkatalog zusammengestellt hatte, „damit spätere Generationen daraus die Verschiebung von Sternen … ableiten könnten.“^[3]
Andererseits zeigt die Textpassage, wie genau Hipparch die Sternhelligkeiten ermittelt haben musste.

Die Länge der Jahreszeiten

Die unterschiedlichen Längen der Jahreszeiten waren bereits den Babyloniern bekannt, aber Hipparchos verbesserte die Werte wesentlich. Er schuf so die Grundlage für genaue Positionsmessungen, die sich an die scheinbare Sonnenbahn anschlossen. Das von Hipparchos eingeführte und danach allgemein übliche Positionsmessgerät, die Armillarsphäre, wurde nach der Sonne geeicht.

Mathematische Arbeiten

Hipparchos stellte außerdem die erste bekannte Tabelle mit trigonometrischen Sehnen zusammen, die die Grundlage für trigonometrische Berechnungen bildeten. In heutiger Notation ist dies für den Winkel A (und den Kreis mit dem Radius 1)

Sehne(A) = 2 · sin(A/2).

Er gab die Werte in Schritten von 7,5° für A an.

Siehe auch

• Geschichte der Astronomie
• Hipparchos-Zyklus
• Liste von Astronomen, Liste von Wissenschaftlern der Antike
• Nutation

Einzelnachweise

Weblinks

Commons: Hipparchos – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

• John J. O’Connor, Edmund F. Robertson: Hipparchos. In: {{Modul:Vorlage:lang}} Modul:Multilingual:149: attempt to index field 'data' (a nil value)
• Hipparchos in der Notable Names Database (englisch)
• Biographie von Hipparchos