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🔭Die Großen

Astronom · Der Wissenschaftler, der das Universum vermisst, von babylonischen Tontafeln bis zu Weltraumteleskopen, entscheidet immer noch, welches Flimmern in den Daten eine Entdeckung ist.

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Acht Namen aus der ältesten Wissenschaft der Menschheit zu wählen bedeutet, ganze Zivilisationen erfahrener Beobachter außer Acht zu lassen – die anonymen babylonischen Tagebuchschreiber, die chinesischen Beamten, die die Supernova von 1054 protokollierten, die Maya-Kalenderhalter – deren Aufzeichnungen die moderne Astronomie noch immer verwendet. Die folgenden acht wurden ausgewählt, weil sie jeweils den Beruf veränderten: nicht nur das, was bekannt war, sondern auch die Art und Weise, wie ein Astronom arbeitet.

Sie umfassen einundzwanzig Jahrhunderte und sieben Länder und umfassen einen Sultan, eine gehörlose Assistentin, die dreißig Cent pro Stunde bezahlt, und eine Doktorandin, die wegen ihrer Entdeckung für den Nobelpreis übergangen wurde. Was sie gemeinsam haben, ist der Kernakt des Handels: eine Messung, die sorgfältig genug durchgeführt wurde, um alle anderen zum Umdenken zu zwingen.

Das Podium aller Zeiten

Ulugh Beg
Ulugh Beg
Timuridenreich (Usbekistan)
2
Hipparchos
Hipparchos
Griechenland (Rhodos)
1
Tycho Brahe
Tycho Brahe
Dänemark
3

“Messen Sie jetzt sorgfältig, damit jemand ein Jahrhundert später entdecken kann, was Sie nicht können.”

Hipparchos

Die acht, die es an die Spitze schafften

1
Klassische Darstellung des griechischen Astronomen Hipparchos, der den Himmel beobachtet. William Henry Smyth · Public domain

Hipparchos

Griechenland (Rhodos) · C. 190 – ca. 120 v. Chr

Der größte beobachtende Astronom der Antike: Er erstellte einen Katalog von etwa 850 Sternen mit der immer noch verwendeten Größenskala, begründete die Trigonometrie zur Berechnung des Himmels und entdeckte die Präzession der Tagundnachtgleichen, indem er seine Messungen mit anderthalb Jahrhunderten älteren Aufzeichnungen verglich.

Die Geschichte

Plinius der Ältere berichtet, dass Hipparchos, erschrocken über einen Stern, wo vorher keiner gewesen war, beschloss, die Sterne „für die Nachwelt“ zu zählen und zu fixieren – damit spätere Generationen erkennen könnten, ob sich der Himmel selbst verändert. Die Wette zahlte sich noch zu seinen Lebzeiten aus: Als er seine Position für den Stern Spica mit Messungen von Timocharis etwa 150 Jahre zuvor verglich, stellte er fest, dass die Tagundnachtgleiche um etwa zwei Grad verschoben war, was die 26.000-jährige Schwankung der Erdachse offenbarte.

“Messen Sie jetzt sorgfältig, damit jemand ein Jahrhundert später entdecken kann, was Sie nicht können.”

Sterne katalogisiert
~850
Präzessionszyklus gefunden
~26.000 Jahre
Das Arbeitsleben des Katalogs
1.700 Jahre über Ptolemäus
2
Porträt von Ulugh Beg, dem timuridischen Sultan-Astronomen von Samarkand. Bgag · CC0

Ulugh Beg

Timuridenreich (Usbekistan) · 1394–1449

Als Sultan von Samarkand und arbeitender Astronom baute er ein Observatorium mit einem Meridianbogen von etwa 40 Metern im Radius und leitete das Zij-i Sultani: 1.018 neu gemessene Sternpositionen – der erste große unabhängige Katalog seit Ptolemäus – plus eine Jahreslänge mit einer Genauigkeit von etwa einer Minute.

Die Geschichte

Im Jahr 1449 wurde Ulugh Beg auf Befehl seines eigenen Sohnes ermordet, als er nach Mekka reiste, und religiöse Gegner zerstörten sein Observatorium so vollständig, dass sein Standort viereinhalb Jahrhunderte lang in Vergessenheit geriet, bis der russische Archäologe Wassili Wjatkin 1908 den unterirdischen Bogen des großen Sextanten freilegte 1665.

“Institutionen sterben mit ihren Gönnern; Gut gemachte Daten überdauern beides, wenn Kopien reisen.”

Sterne neu gemessen
1,018
Meridianbogenradius
~40 m
Jahresgenaue Genauigkeit
innerhalb von ~1 Minute
3
Porträt des dänischen Astronomen Tycho Brahe. Unknown author Unknown author · Public domain

Tycho Brahe

Dänemark · 1546–1601

Der letzte und größte Astronom mit bloßem Auge: Auf der Insel Hven, die von der dänischen Krone auf einer Skala finanziert wird, die gemeinhin auf etwa 1 % der Staatseinnahmen geschätzt wird, zeichnete er zwanzig Jahre lang nächtliche Positionen mit einer Genauigkeit von etwa einer Bogenminute auf – die Daten, aus denen Kepler die wahren Umlaufbahnen der Planeten ableitete.

Die Geschichte

An einem Abend im November 1572 sah Tycho auf dem Weg zum Abendessen einen leuchtenden neuen Stern in Cassiopeia und zweifelte – nach eigenen Angaben – an seinen Augen, indem er Diener und vorbeikommende Bauern aufrief, um dies zu bestätigen. Dann maß er Nacht für Nacht seine Position, zeigte, dass es keine Parallaxe hatte und so weit jenseits des Mondes im angeblich unveränderlichen Himmelsbereich lag, und veröffentlichte 1573 De nova stella, das Buch, das der Wissenschaft das Wort „Nova“ gab.

“Ein Instrument, das Sie kalibriert haben, schlägt eine Doktrin, die Sie geerbt haben.”

Positionsgenauigkeit
~1 Bogenminute, kein Objektiv
Nächtliche Daten über Hven
~20 Jahre
Kroneneinnahmen verbraucht
~1 % von Dänemarks
4
Porträt von William Herschel, Musiker und Entdecker des Uranus. Lemuel Francis Abbott · Public domain

William Herschel

Deutschland / Großbritannien · 1738–1822

Ein hannoverscher Oboist, der sich als Musiklehrer in England niederließ, sich selbst das Schleifen der besten Teleskopspiegel seiner Zeit beibrachte und zum Vorbild des selbst gemachten Astronomen wurde: Entdecker des Uranus und der Infrarotstrahlung und Katalogisierer – zusammen mit seiner Schwester Caroline – von etwa 2.500 Nebeln und Sternhaufen.

Die Geschichte

In der Nacht des 13. März 1781 richtete Herschel zwischen seinen Musikauftritten seinen selbstgebauten 6,2-Zoll-Reflektor vom Garten der New King Street 19 in Bath aus auf den Himmel und bemerkte einen „seltsamen Nebelstern oder vielleicht einen Kometen“, der eine Scheibe zeigte. Er berichtete von einem Kometen; Innerhalb weniger Monate zeigten berechnete Umlaufbahnen einen Planeten jenseits von Saturn – den ersten, der jemals entdeckt wurde. Er nannte es Georgium Sidus nach Georg III., der mit einer königlichen Rente antwortete; alle anderen nannten es schließlich Uranus.

“Bauen Sie ein besseres Instrument als alle anderen und der Himmel wird Ihnen geben, was andere verpasst haben.”

Erster jemals entdeckter Planet
Uranus, 1781
Teleskopspiegel hergestellt
400+
Nebel katalogisiert
~2.500 (mit Caroline)
5
Foto der Harvard-Astronomin Henrietta Swan Leavitt an ihrem Schreibtisch. Unknown author Unknown author · Public domain

Henrietta Swan Leavitt

Vereinigte Staaten · 1868–1921

Als Leavitt, die seit ihren Zwanzigern taub war, einen Harvard-„Computer“ für etwa dreißig Cent pro Stunde bezahlte, fand sie etwa 2.400 veränderliche Sterne auf fotografischen Platten und veröffentlichte 1912 die Periode-Leuchtkraft-Beziehung der Cepheiden – das erste zuverlässige Lineal für Entfernungen außerhalb unserer Galaxie und bis heute die Grundlage der Entfernungsleiter.

Die Geschichte

Im Jahr 1925 schrieb der schwedische Mathematiker Gösta Mittag-Leffler an Leavitt in Harvard, er beabsichtige, sie für ihre Cepheid-Arbeit für den Nobelpreis für Physik zu nominieren. Regisseur Harlow Shapley musste sich für sie verantworten: Leavitt sei 1921 im Alter von 53 Jahren an Krebs gestorben, und der Preis könne nicht an die Toten gehen. Zu diesem Zeitpunkt hatte ihre Verwandtschaft Hubble bereits nach Andromeda gebracht und war dabei, das expandierende Universum zu gründen.

“Eine ruhige, korrekte Relation in den Daten kann jeden Titel überwiegen, der seinem Finder verweigert wurde.”

Veränderliche Sterne entdeckt
~2.400
Stundenlohn in Harvard
~0,30 $ (1900er)
Distanzleiter heute
Habe immer noch eins angerufen
6
Edwin Hubble am Okular eines großen Teleskops auf dem Mount Wilson. Johan Hagemeyer · Public domain

Edwin Hubble

Vereinigte Staaten · 1889–1953

Als Rhodes-Gelehrter und ausgebildeter Anwalt, der sich wieder der Astronomie zuwandte, nutzte Hubble das 100-Zoll-Hooker-Teleskop von Mount Wilson, um innerhalb eines Jahrzehnts zweimal das Ausmaß des Universums zu bestimmen: 1923–25 bewies er, dass die Spiralnebel getrennte Galaxien sind, und zeigte 1929, dass sie sich zurückziehen – das expandierende Universum.

Die Geschichte

In der Nacht vom 5. auf den 6. Oktober 1923 legte Hubble die Platte H335H des Andromeda-Nebels frei und markierte drei vermutete Novae „N“. Als er frühere Platten überprüfte, stellte er fest, dass es sich bei einer davon nicht um eine Nova, sondern um eine Cepheid-Variable handelte; Er strich das N durch und schrieb „VAR!“ in rot. Leavitts Gesetz bezifferte den Stern auf etwa 900.000 Lichtjahre – weit außerhalb der Milchstraße – und beendete mit einem Stern die Debatte über das „Inseluniversum“, die Shapley und Curtis 1920 unentschieden geführt hatten.

“Ein korrekt identifizierter Datenpunkt kann ein Argument beenden, das eine Generation von Rhetorik nicht beenden konnte.”

M31-Entfernung (seine Schätzung von 1925)
~900.000 Lichtjahre
Instrument
100-Zoll-Nutte
Der heutige Name des Gesetzes
Hubble-Lemaître
7

Jocelyn Bell Burnell

Vereinigtes Königreich (Nordirland) · B. 1943

Als Doktorandin in Cambridge half sie zwei Jahre lang dabei, ein vier Hektar großes Radioteleskop zusammenzubauen, analysierte dann dessen Papierkarten mit dem Auge – fast 30 Meter davon pro Tag – und erkannte 1967 den „Kratz“, der sich als der erste Pulsar herausstellte. Der Nobelpreis 1974 ging an ihren Vorgesetzten; Die Entdeckung steht in jedem Lehrbuch.

Die Geschichte

Im Jahr 2018 gewann Bell Burnell den Special Breakthrough Prize in Fundamental Physics – dotiert mit 3 Millionen US-Dollar, eine der höchsten Auszeichnungen in der Wissenschaft – für die Entdeckung des Pulsars und seine lebenslange Führungsrolle. Sie spendete den gesamten Betrag an das Institut für Physik, um Doktorandenstipendien für Studierende aus unterrepräsentierten Gruppen zu finanzieren, und bemerkte, dass Menschen wie sie, die nicht wie der Standardphysiker aussehen, Dinge bemerken, die anderen entgehen.

“Verfolgen Sie die Anomalie, die Ihre Umfrage nie aufdecken sollte – und achten Sie darauf, wer dafür verantwortlich ist.”

Die Periode des ersten Pulsars
1,337 s
Diagrammpapier mit bloßem Auge lesen
~30 m pro Tag
Preisgeld verschenkt
3 Mio. $ (2018)
8

Vera Rubin

Vereinigte Staaten · 1928–2016

Mit dem Instrumentenbauer Kent Ford an der Carnegie Institution maß Rubin, wie schnell Sterne innerhalb von Spiralgalaxien kreisen, und stellte fest, dass die Kurven hartnäckig flach waren: Dutzende Galaxien drehten sich, als wären sie in unsichtbare Masse gehüllt. Ihre Messungen machten die Dunkle Materie – den größten Teil des materiellen Universums – zu einer zu erklärenden Beobachtungstatsache.

Die Geschichte

Im Jahr 1965 erhielt Rubin als erste Frau offiziell die Erlaubnis, am Palomar-Observatorium zu beobachten, wo es keine Damentoilette gab. Sie schnitt eine Rockform aus Papier, klebte sie über die männliche Figur an einer Tür und verkündete: „Da ist Ihre Damentoilette.“ Ein Jahrzehnt später zwangen ihre flachen Rotationskurven – beginnend mit Andromeda im Jahr 1970 – das Feld zur Annahme, dass etwa 85 % der Materie des Universums etwas ist, was kein Teleskop jemals gesehen hat.

“Wenn saubere Daten immer wieder etwas Absurdes sagen, bedenken Sie, dass das Universum und nicht die Messung seltsam ist.”

Spiralgalaxien gemessen
Über 60 Rotationskurven
Materie, die sich als dunkel herausstellte
~85 %
Zu ihren Ehren benannt
Rubin-Observatorium, Chile

Die Balken sind auf den Führenden dieser Liste skaliert.

Vergleichslabor

Namen an- und abwählen — jeder Balken skaliert neu auf den Anführer deiner Auswahl.

5 / 8

Die Debatte

Ptolemäus‘ eigener Platz ist ernsthaft umstritten: Vom Astronomen Delambre im 19. Jahrhundert bis zu Robert Newtons Buch „Das Verbrechen des Claudius Ptolemäus“ aus dem Jahr 1977 haben Kritiker argumentiert, dass Teile des Almagest-Sternkatalogs anhand von Hipparchos neu berechnet und nicht frisch beobachtet wurden. Verteidiger antworten, dass Anpassung eine alte Praxis und kein Betrug sei; Der Streit geht in den Zeitschriften weiter.

Bell Burnells fehlender Nobelpreis ist nach wie vor das am meisten argumentierte Versäumnis der Branche – was durch die Tatsache verschärft wird, dass sie selbst die Entscheidung des Komitees aus dem Jahr 1974 öffentlich verteidigt hat und sagte, dass die Vorgesetzten die Verantwortung für ein Projekt trügen, während ein Großteil der Fachwelt das Versäumnis für nicht zu rechtfertigen hält.

Jede solche Liste übergewichtet den gut dokumentierten Westen. Die chinesischen Beamten, die die Supernova von 1054 aufzeichneten, die zum Krebsnebel wurde, die Maya-Ersteller der Sonnenfinsternistafeln und die islamischen Beobachter, deren Sternennamen wir noch nennen, waren Astronomen ersten Ranges, deren individuelle Namen die Geschichte größtenteils nicht bewahren konnte.

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