Zhang Heng: Chinas großer Erfinder des ersten Seismographen

Als chinesischer Leonardo da Vinci wird heute Zhang Heng, der Erfinder des ersten Seismographen, angesehen. Im antiken China vor 2000 Jahren war es nicht ungewöhnlich, dass ein Wissenschaftler zudem ein Maler und Dichter war.

„Ding, dong!“ Ein bronzefarbener Ball fiel aus dem Drachenmaul in das Froschmaul. Im Jahr 138 n. Chr., während des goldenen Zeitalters der Östlichen Han-Dynastie (25-220 n. Chr.), wurden alle Menschen im kaiserlichen Palast auf dieses Geräusch aufmerksam.

Die drachenförmige Kanne und der froschförmige Behälter sind Teil des weltweit ersten Erdbebendetektors oder Seismographen. Er wurde von Zhang Heng (张衡) (78-139 n. Chr.), renommierter Wissenschaftler, Mathematiker, Maler und Dichter im alten China, erfunden. Aufgrund seiner weitreichenden und ausgeprägten Fähigkeiten und Leistungen gilt er als chinesischer Leonardo da Vinci.

Zhangs Vorrichtung hat die Form einer Kanne und besteht aus Kupfer. Von ihrem Oberteil hängen acht Drachen kopfüber nach unten. In jedem Drachenmaul liegt ein bronzefarbener Ball. Unter jedem Drachen steht ein Frosch, der mit offenem Maul nach oben in Richtung der Drachen schaut. Die Köpfe der acht Drachen stehen für die Himmelsrichtungen Osten, Westen, Norden, Süden, Nordosten, Nordwesten, Südosten und Südwesten.

Wenn die Erde bebt

Wenn es in einem bestimmten Gebiet zu einem Erdbeben kommt, löst die Erschütterung des Erdbebens eine pendelähnliche Vorrichtung innerhalb des Seismographen aus, die in die Richtung schwingt, aus der die Erschütterung kommt. Dann öffnet ein Hebel das Maul des Drachen dieser Himmelsrichtung und ein bronzefarbener Ball fällt heraus.

An jenem Tag im Jahre 138 n. Chr. wurden die kaiserlichen Beamten im Palast auf das Geräusch des fallenden Balls aufmerksam. „Es ist Zhang Hengs Seismograph! Ist es wahr, dass etwas passiert ist?“

Der Himmelsrichtung zufolge, in der der Drache stand, der den Ball fallen ließ, wurde festgestellt, dass das Beben im Westen von Luoyang, der Hauptstadt, aufgetreten war. Da jedoch niemand in Luoyang wirklich etwas gespürt hatte, waren die Leute skeptisch.

Doch ein paar Tage später berichtete ein Bote aus der westlichen Long-Region (entspricht heute dem Südwesten der Provinz Gansu), die westlich von Luoyang lag, dass sich dort ein Erdbeben ereignet hatte. Da es genau zur gleichen Zeit stattfand, an dem der Seismograph ausgelöst wurde, waren die Menschen sehr begeistert von Zhang Hengs Instrument.

Es war der erste Erdbeben-Detektor in der Geschichte der Menschheit und Zhang Heng gilt seitdem weltweit als Pionier der seismischen Forschung.

Von da an zeichneten kaiserliche Historiker der Östlichen Han-Dynastie Erdbeben im ganzen Land auf. Auch heute, aus der Sicht einer fortschrittlichen modernen Wissenschaft und Technologie, gilt der Seismograph, den Zhang Heng erfand, immer noch als erstaunlich durchdacht und bemerkenswert.

Zhang Heng war auch Mathematiker und berechnete schließlich pi (π) als eine Zahl zwischen 3,1466 und 3,1622. Das entspricht zwar nicht völlig exakt jenr Zahl pi, die wir heute kennen, doch wenn man bedenkt, dass es vor 1.800 Jahren berechnet wurde, ist seine Genauigkeit eine erstaunliche Leistung.

Das Verständnis vom Universum

Es gibt zwei alte chinesische Theorien über die Gestalt der Erde und ihre Position im Universum. Laut Kai Tians Theorie ist die Erde flach und der Himmel rund – wie ein Deckel über der Erde. Eine weitere Theorie ist die von Hun Tian, der zufolge die Erde im Himmel ist – ähnlich dem Eigelb in einem Ei.

Zhang Heng war ein Anhänger von Hun Tians Theorie; er schrieb: „Der Himmel ist wie ein Hühnerei und so rund wie ein Armbrustbogen; die Erde ist wie das Eigelb, das allein im Zentrum liegt. Der Himmel ist groß und die Erde klein.“

Er dachte, dass Himmel und Erde von der Luft gestützt wurden und im Wasser schwammen. Er glaubte zwar, der Himmel hätte eine feste Außenschale, aber nicht, dass diese Schale die Grenze des Kosmos wäre. Er glaubte, dass der Kosmos außerhalb der Schale hinsichtlich Raum und Zeit unendlich wäre.

Am Anfang des Buches Ling Xian (灵 宪) über astronomische Theorien versuchte Zhang den Ursprung von Himmel und Erde sowie Fragen der Evolution zu klären. Er glaubte, dass vor der Trennung von Himmel und Erde alles chaotisch war. Gleich nach der Trennung seien die Lichtteilchen in den Himmel gestiegen und die schweren Stoffe hätten die Erde gebildet.

Der Himmel enthielt das Yang-Qi und die Erde das Yin-Qi. Als die beiden Qi aufeinander einwirkten, wurden alle Dinge im Universum erschaffen. Das Qi, das von der Erde ausgestoßen wurde, bildete die Sterne.

Zhang meinte, dass sich die Sterne in der Nähe des Himmels langsamer und die weiter entfernt liegenden schneller bewegten. In anderen Worten, er versuchte, die Geschwindigkeit der Planeten in Bezug auf den Abstand zwischen ihnen und ihren Sonnen zu erklären.

Eine spirituelle Basis

Im alten China erfolgte der traditionelle Ansatz zur Erforschung der Erde, des Lebens und des Universums ganz anders als in der empirischen modernen Wissenschaft des Westens, aus einer einheitlichen Perspektive, die die Spiritualität mit einschloss.

Zhang Hengs große wissenschaftliche Leistungen wurden aufgrund seiner spirituellen Erfahrungen ermöglicht, die auch in seinen literarischen Werken zum Ausdruck kamen.

„Das Nachsinnen über das Mysterium“, eines der berühmtesten Gedichte Zhang Hengs, wurde von seinen spirituellen Gedanken und Träumen inspiriert und trug dazu bei, seine Sicht des Universums zu gestalten. Einige Forscher glauben, dass die Metapher vom Eigelb und der Erde in Hinsicht auf ihren Platz im Universum etwas darstellt, das Zhang Heng tatsächlich im Traum oder während seiner spirituellen Reisen in den Weltraum sah.

Die zur Zeit der Östlichen Han-Dynastie aufgezeichnete Geschichte enthält eine umfangreiche Biographie von Zhang Heng. Dieser Biographie zufolge schrieb er 32 Artikel in den Fachbreichen Informatik, Mathematik, Philosophie und Literatur. Die Biographie enthält vollständige Zitate von zweien seiner Gedichte: „Die Muße“ und „Das Nachsinnen über das Mysterium.“

Die beiden Gedichte spiegeln in der Tat Zhang Hengs Gemütsverfassung wider. Das frühere zeigt seine Haltung gegenüber der akademischen Forschung auf, während das spätere ein seltenes Stück über Astralreisen ist.

Zhang Hengs wissenschaftliche Leistungen wurden durch spätere Generationen geehrt. Ein goldgelbes Mineral, das man 1986 entdeckte, wurde nach ihm benannt. Im Jahr 1970 benannten die Vereinten Nationen einen Mondkrater, den Chang [Zhang] Heng, nach ihm. Und im Jahr 1977 wurde auch der Asteroid 1802 nach ihm benannt – eine wohlverdiente Anerkennung für diesen großen chinesischen Astronomen und Erfinders des ersten Seismographen.

Text auf Englisch: Zhang Heng: Great Chinese Inventor