Zum Geburtstag ein Planet

Bis zur Erfindung des Fernrohres musste die Astronomie damit auskommen, was mit bloßen Augen gesehen und mit einfachen, mechanischen Hilfsmitteln gemessen werden konnte. Um so erstaunlicher ist die Tatsache, dass das moderne kopernikanische Weltbild ein Ergebnis aus diesem Zeitalter der Astronomie ist. Im Jahr 1600 fand der Mathematiker Johannes Kepler die Gesetze der Planetenbewegung, weil ihm der umfangreiche Datensatz zur Verfügung stand, den der Däne Tycho Brahe in fünfundzwanzig Jahren Beobachtung erstellt hatte. Mit dem Fernrohr begann eine neue Epoche in der Astronomie. Herschel fand den Planeten Uranus durch bloße Teleskopbeobachtung. Dagegen war die Entdeckung des Neptun, dem letzten in der Reihe der großen Gasplaneten, ein Triumph der Mathematik.

 

Die Astronomie ist wie kaum eine andere Wissenschaft in der Lage, mit ihren Entdeckungen weite öffentliche Kreise zu begeistern. Neue Planeten, ganze Welten in den unbegreiflichen Dimensionen des Kosmos, das alles hat immer etwas Sensationelles und Abenteuerliches an sich. Oft wird dabei vergessen, welche Geduld und akribische Arbeit hinter all diesen Forschungsergebnissen steckt.

George Biddell Airy, Königlicher Astronom und damit Leiter des Royal Greenwich Observatory, besaß von der Gewissenhaftigkeit, die einen Astronomen auszeichnet, ein Übermaß. Sein Sinn für einen geregelten Ablauf der Arbeit im Observatorium, grenzte an Besessenheit. Eine seiner despotischen Vorschriften besagte, dass die Beobachter an den Teleskopen auch bei der dichtesten Bewölkung und Regen an ihren Plätzen ausharren mussten. Einer der Beobachter, der an seinem freien Tag eigenmächtig nach neuen Planeten Ausschau hielt, handelte sich dadurch einen Verweis ein. So etwas ließ der phantasielose Chef nicht durchgehen. Hauptaufgabe der Sternwarte war die Berechnung der Mondbahn zur Verbesserung der Längengradbestimmung auf See. Davon wich Airy aber auch kein Jota ab.

Er selbst sah seine Aufgabe in der Verwaltung. Korrekte doppelte Buchführung, Abheften von Dokumenten, wobei zum Dokument jeder wertlose Zettel gerechnet wurde. Nicht besser als den Beobachtern erging es den Mathematikern im Observatorium. Nur unterbrochen von der Mittagspause mussten sie von acht Uhr morgens bis acht Uhr abends auf vorgedruckten Formularen Berechnungen der Reduktion der Mondbahn durchführen. Sicher kommt die Wissenschaft auf diese Art sukzessive voran, der große Wurf wird es aber nicht werden.

Der Tag an dem George Biddell Airy einmal aus seinem gewohnten Alltagstrott hätte ausbrechen müssen, wo einmal etwas kreative Begeisterung vonnöten gewesen wäre, war der 21. Oktober 1845. Auf seinem Schreibtisch lag ein sorgfältig beschriebener Bogen Papier. Die Zusammenfassung einer umfangreicheren Arbeit zur Berechnung der Störung der Umlaufbahn des Planeten Uranus durch einen unbekannten Planeten. Unterzeichnet war das Blatt mit ‚John Couch Adams’.

Während Airy das Schreiben studierte, ging der Verfasser, in der Hoffnung den Chef des Observatoriums persönlich sprechen zu können, im Greenwich Park auf und ab. Sein Wunsch sollte nicht in Erfüllung gehen. Das Einzige, was der junge Adams und Airy gemeinsam hatten, war ihr Interesse für Mathematik und Astronomie. Charakterlich waren sie grundverschieden.

Auf einem Bauernhof in ärmlichen Verhältnissen aufgewachsen, hatte Adams als Kind ein außergewöhnliches mathematisches Talent gezeigt. Sein Studium in Cambridge war für die Familie eine große finanzielle Belastung. Noch während dieses Studiums erkannte Adams seine künftige Aufgabe, ein mathematisch-astronomisches Problem, wie für ihn geschaffen.

Was den Astronomen Kopfzerbrechen bereitete, war das merkwürdige Verhalten des Planeten Uranus seit seiner Entdeckung vor mehr als einem halben Jahrhundert. Während sich von allen anderen Planeten die Positionen nach den von Kepler und Newton entdeckten Gesetzen vorherbestimmen ließen, tanzte der Neuling Uranus völlig aus der Reihe. Ständig wurden neue Berechnungen der Umlaufbahn angestellt, aber jedes Mal mit dem Ergebnis, dass Uranus nach wenigen Jahren von der Vorhersage abwich. Die Bahnbestimmung wurde dadurch erschwert, dass der bislang äußerste Planet für eine Umrundung der Sonne 84 Jahre benötigt, also Messergebnisse nicht einmal eines einzigen Umlaufs vorlagen. Dennoch, die vorhandenen Daten hätten für eine genaue Bestimmung ausreichen müssen.

An Theorien zur Klärung des Phänomens mangelte es nicht. Zuerst wurden die Gravitationskräfte der beiden Riesen Jupiter und Saturn mit in die Rechnung einbezogen. Doch Uranus blieb nicht lange auf der vorhergesagten Position und ging wieder seine eigenen Wege. Ein den Planeten bremsendes Medium wurde vermutet, um die Unregelmäßigkeiten zu erklären. Andere gingen davon aus, dass Uranus von einem Kometen getroffen worden war, der die Umlaufbahn gestört hatte.

Die Idee nun, die den jungen Studenten Adams so begeisterte, ging davon aus, dass ein noch unentdeckter Planet für die Abweichungen der Uranusbahn verantwortlich war. Nach dem Bodeschen Gesetz der Planetenabstände müsste der Störenfried doppelt so weit von der Sonne entfernt sein, wie der Uranus selbst. Adams war von der Existenz des unbekannten Planeten so überzeugt, dass er sich an die schier unmögliche Aufgabe wagte, anhand der Unregelmäßigkeiten der Uranusbahn die Position des Neulings zu berechnen. Eine Planetenentdeckung auf mathematischem Wege. Nach mehr als zwei Jahren genauester Rechenarbeit konnte Adams einen Punkt auf der Ekliptik angeben, auf den seiner Meinung nach die Astronomen ihre Fernrohre zu richten hatten, um den neuen Planeten zu finden.

Adams war erleichtert, als er seine Berechnungen in den Händen des bedeutendsten englischen Astronomen wusste. Niemals wäre das Schreiben bei Airys Gewissenhaftigkeit etwa verloren gegangen. Es lag fein säuberlich abgeheftet zwischen anderen Schriftstücken. Irgendwelche praktischen Konsequenzen ergaben sich aus dem Vorhandensein von Adams Arbeit nicht.

Airy wusste nicht, dass in den folgenden Monaten, in denen Adams Berechnungen in seinem Ordner ruhten, noch ein anderer am gleichen Problem arbeitete. Der Franzose Le Verrier war bereits eine anerkannte Kapazität auf dem Gebiet der mathematischen Astronomie, als er sich mit dem Problem der Uranusbahn befasste. Als keine andere Erklärungsmöglichkeit als die eines störenden Himmelskörpers mehr blieb, machte auch er sich an die Berechnung des unbekannten Planeten. Das Ergebnis veröffentlichte Le Verrier in ganz Europa. Mochte den Planeten finden wer wolle, er, Urbain Jean-Joseph Le Verrier, hatte ihn berechnet und würde in jedem Fall als sein Entdecker gelten.

Als Airy Le Verriers Voraussage in Händen hielt, war er einigermaßen verblüfft. Adams und Le Verrier hatten auf unterschiedlichem Weg den annähernd gleichen Ort für den neuen Planeten berechnet. Und Airy war der einzige Mensch, der von der Übereinstimmung wusste.

Anstatt nun alles verfügbare Gerät in die bewusste Himmelsgegend zu richten, hüllte sich Airy, was Adams Arbeit betraf, noch immer in Schweigen und beauftragte nach langem brieflichen hin und her Cambridge mit den Northhuberland-Teleskop mit der Suche. Im Juli 1846 ging es dann ernsthaft los. Zu spät. Ein anderer kam ihnen zuvor.

Am 23. September erbat sich Gottfried Galle, ein Mitarbeiter der Berliner Sternwarte, von seinem Chef Franz Enke die Erlaubnis, das große Frauenhofer-Teleskop in eigener Regie benutzen zu dürfen. Da der Chef an dem Abend so wie so gerade seinen Geburtstag feierte, durfte Galle nach dem Planeten Le Verriers suchen. Gegen Mitternacht fand Galle zusammen mit einem Kollegen im Fernrohr einen Stern, der auf einer älteren Karte nicht verzeichnet war. Bei genauerem Hinsehen war bei dem Stern ein Scheibchen zu erkennen, wie es Planeten eigen ist. Mit dieser Sensation platzte Galle in die Geburtstagsfeier seines Chefs. Zu dritt wurde die Beobachtung fortgesetzt. Der nächste Tag brachte die endgültige Gewissheit. Der Stern hatte sich relativ zum Fixsternhimmel weiterbewegt. Die Welt konnte den Entdecker eines neuen Planeten feiern: den französischen Mathematiker Le Verrier.

Jetzt meldeten sich die Engländer zu Wort: Moment mal! Die Berechnungen des neuen Planeten lagen uns schon acht Monate früher vor. Le Verrier müsste seinen Entdeckerruhm mit Adams teilen. In Frankreich war man entrüstet. So spät kamen die Engländer mit der Wahrheit heraus, und nun verlangten sie ihren Anteil. Ein richtiges Ende fand dieser Streit nie. Von den Vorschlägen eines Namens für den Neuling in der Planetenfamilie einigte man sich schließlich auf NEPTUN.