Zhang Hengs Kosmologie (Teil 1)

Unter den berühmtesten Astronomen im alten China war Zhang Heng aus der Östlichen Han-Dynastie der brillanteste.

Zhang Heng, alias Pingzhi, wurde im Jahr 78 n.Chr. in Shiquiao, Verwaltungsbezirk Xie, Grafschaft Nanyang (ca. 26 Kilometer nördlich der heutigen Stadt Nanyang) in der Provinz Henan geboren. Im Alter von 16 Jahren verließ er seine Heimatstadt, um durch China zu reisen und zu studieren.

Damals besuchte er auch Chang’an, die alte Hauptstadt der Han-Dynastie. Dort besichtigte er die Sehenswürdigkeiten und historischen Stätten und erforschte das Gelände, die Produkte der Gegend, die Sitten und Gebräuche sowie die Beziehungen zwischen den Menschen in der umliegenden Bergregion. Später erreichte er Luoyan, die Hauptstadt der östlichen Han-Dynastie und studierte an der Taixue, der höchsten Institution jener Zeit.

Zhang hatte besonderes Interesse an Literatur und schrieb viele literarische Werke unterschiedlichen Stils. Im Jahr 111 n.Ch. wurde er in ein Regierungsamt berufen. Unter den zahlreichen Posten, die er in den folgenden Jahren innehatte, bekleidete er für 14 Jahre das Amt des Taishiling.

Der Taishiling war mit der Beobachtung astronomischer Phänomene, dem Erstellen von Kalendern, der Wettervorhersage sowie der Leitung von  Meteorologie- und Temperaturstudien betraut. Nach der Amtsübernahme führte Zhang detaillierte Untersuchungen für den astronomischen Kalender durch und nahm bedeutende Änderungen vor.

Zhang war ein Experte der Astronomie und Kalenderberechnung. Er schrieb viele Bücher über Astronomie, darunter Lingxiang, das Zeichnen des Lingxiang und Karte und Interpretation der Armilliarsphäre. Er beobachtete und analysierte viele Himmelsphänomene und sammelte Daten von über 2.500 Sternen.

Seine Studien über Mondfinsternisse lieferten sehr exakte Voraussagen. Sein Messergebnis der scheinbaren Größe von Mond und Sonnenscheibe war mit 1/736 des Himmelsglobus, was nach heute benutzten Einheiten einem Winkel von 29’24“ entspricht. Dieses Resultat ist ebenfalls ziemlich genau (Mond: 29’3“ – 34’1“, Sonne: 31’6“ – 32’7“).

Zhang bemerkte auch, dass die Sonne am Morgen und am Abend die gleiche Größe hat wie zur Mittagszeit, obwohl sie mittags kleiner erscheint. Er verstand diesen optischen Effekt, der dadurch verursacht wird, weil der Beobachter sich morgens und abends in einer dunkleren Umgebung befindet als zur Mittagszeit. Ein helles Objekt erscheint größer, wenn es in einer dunkleren Umgebung betrachtet wird. Zur Mittagszeit ist der Himmel heller und die Sonne erscheint kleiner. Genauso ist ein Feuer in der Dunkelheit besser zu sehen als am Tag und erscheint nachts größer.

Das Astronomiebuch Lingxiang

Lingxiang, das berühmteste Buch von Zhang, beschreibt die Bewegungen der Sonne, des Mondes und der Sterne am Firmament. In diesem Buch erklärt Zhang, dass die Dimensionen, die wir sehen können, begrenzt sind; die von uns nicht beobachtbaren Dimensionen seien grenzenlos und ohne Ende. Diese Theorie schlägt ein in Raum und Zeit unendliches Universum vor.

Zu Beginn des Buches versucht Zhang, den Ursprung von Himmel und Erde zu erklären und die Frage ihrer Evolution. Er glaubte, dass am Anfang – bevor der Himmel von der Erde getrennt wurde – der Kosmos chaotisch war. Nach der Trennung stiegen die leichten Substanzen nach oben und bildeten die Himmel, die schweren aber fielen nach unten und formten die Erde.

Der Himmel beinhaltet Yang-Qi (eine kosmische Form von Materie, die im menschlichen Körper und anderen Lebensformen existiert und das Leben erhält) und die Erde Yin-Qi. Diese zwei Arten von Qi interagieren miteinander; so wurden alle Dinge im Kosmos erzeugt. Das Qi, das von der Erde erzeugt wurde, formte die Sterne. Zhang glaubte, dass sich Sterne langsam bewegten, wenn sie sich nahe den Himmeln befanden und dass die weit von den Himmeln entfernten Sterne schneller kreisten.

Zhang erkannte auch, dass der Mond selbst nicht leuchtet, sondern das Sonnenlicht reflektiert. Er dachte, Sonne und Mond seien wie Feuer und Wasser. Feuer kann Licht ausstrahlen und Wasser kann es reflektieren. Außerdem fand er heraus, dass der Mond tagsüber schlechter zu sehen ist, weil die Sonne vielfach heller ist.

Gleichzeitig erklärte Zhang auch das Zustandekommen einer Mondfinsternis. Er verstand, dass zu Vollmond der Mond zwar sichtbar sein müsste, es aber Zeiten gibt, zu denen wir ihn trotzdem nicht sehen können, weil die Erde das Sonnenlicht blockiert. Er nannte den Erdschatten „Anxu“ und schrieb, dass eine Mondfinsternis gesehen werden kann, wenn der Mond am Platz von „Anxu“ vorbeikommt. Seine Erklärung des Prinzips der Sonnenfinsternis war sehr aufschlussreich.

In seiner astronomischen Abhandlung Karte und Interpretation der Armilliarsphäre gab er als Maß eines Sonnenjahres 365 und ein Viertel Grad an, was der heutigen Umrechnung von 365 Tagen, 5 Stunden, 48 Minuten und 46 Sekunden nahezu exakt entspricht.

In Lingxiang zeichnete Zhang die erste vollständige Sternenkarte Chinas. Er trug insgesamt 2.500 Sterne ein. Im Buch heißt es: „Es gibt 124 Sterne, die immer sichtbar sind und 320 Sterne, die einen eigenen Namen haben. Insgesamt sind es 2.500 Sterne. Es gibt weitere Sterne, die nicht enthalten sind.“

Die Sternenkarte von Zhang war nicht nur wesentlich besser als die vorangegangenen Arbeiten, sondern wurde auch noch lange nach ihrer Erstellung als Hauptkarte genutzt. Am Ende der Han-Dynastie befand sich China im Chaos und die Karte ging verloren.

Später, zu Beginn der Jin-Dynastie, fertigte Chen Zhuo wieder eine Sternenkarte an, die aber nur 1.464 Sterne enthielt. Erst in der Zeit des Kaisers Kangxi in der Qing-Dynastie wurde mit Hilfe eines Teleskops eine kompliziertere Karte angefertigt, die mehr als 3.000 Sterne zeigte.

Lesen Sie auch: Zhang Heng’s chinesische Kosmologie (Teil 2)

Originalartikel auf Englisch: Zhang Heng’s Cosmology (Part 1)