Astronomie

Als Naturwiss. beschäftigt sich die A. (Stern- bzw. Himmelskunde) mit der Erforschung des Universums, insbes. der kosm. Materie (v.a. Himmelskörper). In Abgrenzung zur Astrologie, der eigentl. Sterndeutung, basieren die Erkenntnisse der A. ausschliessl. auf messbaren Gesetzmässigkeiten. Zu den Teilgebieten der A. gehören die Astrophysik, deren Thema die chem. und physikal. Gesetzmässigkeiten der Himmelsobjekte sind, sowie die Kosmologie, welche die Entstehung und Entwicklung des Universums als Ganzes erforscht.

Auf prähist. astronom. Beobachtungen weisen wahrsch. Steinreihen (Menhire, Megalithen) von Sitten, Yverdon-les-Bains, Lutry und Falera sowie zahlreiche Schalensteine (z.B. Kurzer Tschuggen bei Zermatt, Carschenna bei Sils im Domleschg) hin. In kelt. Zeit bildeten die Belchen in der Region Basel ein System astronom. Visierpunkte. Die Supernova des Jahres 1006 wurde auch von St. Galler Mönchen beobachtet und aufgezeichnet.

1 - Verwissenschaftlichung und Institutionalisierung

Das kopernikan. System konnte sich in der Schweiz nur langsam durchsetzen. In Basel liess Christian Wurstisen (1544-88) zwar eine Schrift über dieses System erscheinen; dessen Lehre an der Univ. wurde ihm aber durch die prot. Orthodoxie verboten. Ebenso erging es noch 1675 und 1681 dem Mathematikprof. Peter Megerlin. In Zürich konnten Michael Zingg (1599-1676), Konstrukteur einer astronom. Uhr, und Matthias Hirzgartner (1574-1653) sich als Kopernikaner bekennen, aber in späteren Jahren setzte auch hier die Gegenbewegung der Orthodoxie ein. Da sich die A. zu der Zeit v.a. mit der Zeitbestimmung und dem Kalender beschäftigte, war die Konstruktion von Uhren und Beobachtungsinstrumenten ein verbreitetes Arbeitsgebiet, so etwa von Konrad Dasypodius (1531-1601), der in Strassburg eine astronom. Uhr konstruierte. Berühmtester Konstrukteur von Uhren und Himmelsgloben war wohl Jost Bürgi, der 1579 an die erste Sternwarte Europas in Kassel (Hessen) berufen wurde und in späteren Jahren mit Johannes Kepler am Kaiserhof in Prag zusammenarbeitete.

Von grösserer Bedeutung waren im späteren 17. und im 18. Jh. astronom. Arbeiten theoret. Art im Rahmen der Entwicklung von Mathematik und Physik, so etwa Jacob Bernoullis Kometentheorie oder Johann (1667-1748) und Daniel Bernoullis Berechnungen der Neigungen der Planetenbahnen. Johann Bernoulli (1744-1807) wurde 1767 Direktor der Sternwarte der Berliner Akad. V.a. ist auf die zahlreichen Arbeiten Leonhard Eulers zu verweisen. Jean Philippe Loys de Cheseaux bearbeitete zahlreiche astronom. Themen.

1771 wurde in Genf die erste Sternwarte der Schweiz unter der Direktion von Jacques-André Mallet gegründet. Neben meteorolog. Beobachtungen förderte das Inst. durch seine Chronometer-Wettbewerbe ab 1790 die Genfer Uhrenindustrie.

In Bern wurde 1822 eine Sternwarte unter Johann Friedrich Trechsel, Prof. der Physik an der Akad., errichtet und von 1847 bis zu dessen Berufung an das Eidg. Polytechnikum in Zürich von Rudolf Wolf geleitet. Nachdem die alte, nur nebenher von Physikern betreute Sternwarte in den folgenden Jahrzehnten verkümmert war, wurde 1922 unter Sigmund Mauderli das neue Astronom. Inst. der Univ. Bern gegründet.

In Genf wurde 1830 eine neue Sternwarte auf der Bastion de Saint-Antoine erbaut. Ihr bedeutendster Direktor war Emile Plantamour. Als Mitarbeiter von Raoul Gautier und Georges Tiercy (Direktor 1928-55) wirkte der Teleskopbauer Emil Schaer, der 1922 mit Beobachtungen auf dem Jungfraujoch begann, die schliessl. zur Errichtung des Observatoriums (Jungfrau) führten. Das 1858 gegr. Observatoire Cantonal in Neuenburg sah seine Hauptaufgabe im Zeit- und Chronometerdienst in Verbindung mit der Uhrenindustrie. Der erste Direktor Adolphe Hirsch förderte den Ausbau des Observatoriums durch sein Vermächtnis. Heute ist es v.a. auf dem Gebiet der Geophysik tätig (Zeitbestimmung, Rotationsschwankungen der Erde).

Bereits bei der Gründung des Polytechnikums (heute ETH) in Zürich (1855) wurde eine Professur für A. geschaffen. 1860-64 erfolgte unter Rudolf Wolf der Bau der Eidg. Sternwarte nach den Plänen Gottfried Sempers. Hauptarbeitsgebiet war die Beobachtung der Sonnenaktivität (Zürcher Sonnenflecken-Relativzahlen nach Wolf). Unter Alfred Wolfer, William Brunner und Max Waldmeier war Zürich für Jahrzehnte internat. Zentrum der Sonnenforschung.

In Basel wurde eine Sternwarte zunächst im Rahmen des Physikal. Inst. im Bernoullianum, ab 1880 mit eigener Professur (Albert Riggenbach), und ab 1895 als eigenes Inst. geführt. Bis 1947 war dieses v.a. auf dem Gebiet der Geodäsie tätig (Theodor Niethammer).

Autorin/Autor: Uli Steinlin

2 - Ausbau nach 1950

Die astronom. Forschung in der Schweiz hatte sich bis nach dem 2. Weltkrieg -- mit Ausnahme des langjährigen Zürcher Programms zur Überwachung der Sonnenaktivität -- in bescheidenem Rahmen gehalten. Von den 1950er Jahren an und beschleunigt in den 1960er Jahren wurden die Inst. ausgebaut und neue Forschungsprogramme in Angriff genommen. Der Schwerpunkt der schweiz. Forschung liegt im Gebiet der opt. A. Auf die in den 1950er Jahren neue Radioastronomie wurde bewusst verzichtet, um eine Zersplitterung der bescheidenen Mittel zu vermeiden. Nur in Zürich und Bern wurden radioastronom. Sonnenbeobachtungen durchgeführt. Hauptstütze der schweiz. Forschung sind die Teleskope des European Southern Observatory (ESO). Die Schweiz trat dieser internat. Organisation nach Aufgabe allzu kostspieliger Pläne für ein eigenes Nationalobservatorium auf dem Gornergrat 1981 bei. Von Anfang an hat sie auch bei zahlreichen Forschungsunternehmen der European Space Agency (ESA) teilgenommen (Raumfahrt).

Das Observatoire de Genève entwickelte sich seit etwa 1960 unter Marcel Golay mit dem Neubau in Sauverny bei Versoix und einem 1-m-Spiegelteleskop auf dem Gelände des Observatoire de Haute-Provence zum grössten schweiz. Observatorium; das Astronom. Inst. der Univ. Lausanne profitierte von einer engen Zusammenarbeit mit dem Genfer Inst.

In Bern nahm das Physikal. Inst. der Univ. mehrere Richtungen astronom. Forschung auf. Die Gruppe von Johannes Geiss untersuchte im erdnahen Raum in einer langjährigen Reihe von Satelliten-Experimenten (beginnend mit dem ersten bemannten Apollo-Mondflug) die Zusammensetzung und Eigenschaften des Sonnenwindes und des interplanetaren Gases. Das Astronom. Inst. Bern mit seiner Beobachtungsstation in Zimmerwald arbeitete unter Max Schürer und Paul Wild auf den Gebieten der Satelliten-Geodäsie, der Bahnbewegungen von Kleinplaneten und der modernen Positionsastronomie.

Die Eidg. Sternwarte in Zürich setzte zunächst die Beobachtungen der Sonnenaktivität und der Sonnencorona fort. Für die Coronaforschung wurde 1939 eine Beobachtungsstation auf dem Tschuggen bei Arosa, für die Registrierung der Sonnenaktivität 1957 die Aussenstation Specola Solare in Locarno-Monti erbaut (seit der Aufgabe der opt. Sonnenflecken-Beobachtung in Zürich selbstständig als Specola Solare Ticinese). Die bis dahin als eigenständiges Inst. geführte Eidg. Sternwarte wurde 1979 als Astronom. Inst. in die ETH Zürich integriert. Neben der weiter geführten radioastronom. Beobachtung der Sonnenaktivität wurden neu die theoret. und beobachtungsgestützte Analyse der physikal. Eigenschaften der Sonnenatmosphäre (Oszillationen der Sonnenoberfläche) und der Sternatmosphären aufgenommen. Zur Förderung dieser Aufgaben ist das Astronom. Inst. einer der Hauptinitianten des internat. Projekts Large Earthbound Solar Telescope (LEST) auf den Kanar. Inseln. Sonnen- und Atmosphärenbeobachtungen im Mikrowellenbereich werden auch vom Physikal. Inst. Bern, Messungen der Intensität der Sonnenstrahlung vom World Radiation Center in Davos durchgeführt.

Theoret. Modelle des Aufbaus und der Entwicklung von Sternen werden in Genf berechnet; das Hauptgewicht der Arbeiten liegt aber in der Beobachtung und Auswertung fotometr. Beobachtungen (Helligkeitsmessungen in versch. Bereichen des Spektrums) zur Analyse der physikal. Eigenschaften von Sternen. Genf hat eine Pionierrolle in der Entwicklung neuartiger Instrumente für solche Aufgaben (u.a. Ballonteleskope für Infrarot- und Ultraviolettbeobachtungen). Statist. Auswertungen solcher Messungen werden v.a. vom Astronom. Inst. der Univ. Lausanne in Zusammenarbeit mit dem Internat. Astronom. Datenzentrum in Strassburg durchgeführt. Die Fotometrie der Sterne, insbes. im Hinblick auf die Erforschung des Aufbaus des Milchstrassensystems, ist auch Arbeitsgebiet des Astronom. Inst. Basel, das unter Emanuel von der Pahlen und dann besonders unter Wilhelm Becker (seit 1952) die Milchstrassenforschung vorantrieb (Beobachtungsstation in Metzerlen). Hier werden v.a. Methoden der synthet. Fotometrie (theoret. Strahlungsverteilung im Spektrum von Sternen versch. physikal. Eigenschaften und von Sternsystemen sowie Vergleich mit Beobachtungsresultaten) entwickelt. Neben dem Aufbau des Spiralsystems und des Halos der Milchstrasse sollen auch deren Entwicklung und chem. Zusammensetzung ergründet werden. Über den Bereich des Milchstrassensystems hinaus arbeitet das Astronom. Inst. in Basel auf dem Gebiet der Kosmologie mit Untersuchungen zur Distanzbestimmung und Bewegung aussergalakt. Sternsysteme und der Expansion des Universums. In Genf werden die Theorie der Bewegung (Dynamik) des Milchstrassensystems und anderer Sternsysteme entwickelt und die explosiven Vorgänge im Zentrum dieser Systeme beobachtet. Die Untersuchung der von solchen Objekten ausgesandten kosm. Strahlung und Röntgenstrahlung ist schliessl. ein Spezialgebiet des Physikal. Inst. Bern.

Autorin/Autor: Uli Steinlin

Quellen und Literatur

Literatur
– R. Gautier, G. Tiercy, L'Observatoire de Genève (1772-1830-1930), 1930
– E. Fueter, Gesch. der exakten Wiss. in der schweiz. Aufklärung, 1941
– M. Waldmeier, «Eidg. Sternwarte», in Eidg. Techn. Hochschule 1855-1955, 1955, 711-713
– W. Becker, «A.», in Lehre und Forschung an der Univ. Basel, 1960, 285-289
– E. Bonjour, Die Univ. Basel von den Anfängen bis zur Gegenwart, 1460-1960, 21971, 755-757
– V. Gorgé, «Entwicklung der exakten Wiss.», in Hochschulgesch. Berns 1528-1984, 1984
– M. Golay, «L'astronomie», in Les savants genevois dans l'Europe intellectuelle, hg. von J. Trembley, 1987