„Wo wir nichts wissen, können wir ohne Angst vor Widerspruch spekulieren.“ Mit diesen Worten, die 1909 im Scientific American veröffentlicht wurden, beschrieb der englische Astronom F. W. Henkel, ein Mitglied der Royal Astronomical Society, ohne offensichtliche Verlegenheit einen Großteil der Kultur der Astronomie vor einem Jahrhundert. Es war eine Ära, in der Experten auf der Grundlage sehr begrenzter Daten allumfassende Behauptungen über die Entstehung und Entwicklung des Sonnensystems, die Existenz eines Planeten namens Vulkan und das Vorhandensein von Leben auf anderen Planeten aufstellten.
In vielen der frühen Scientific American-Artikel, die in dieser Sonderausgabe versammelt sind, finden sich faszinierende, aber letztlich falsche Vorstellungen über unser Sonnensystem. Neuere Artikel, so möchten wir meinen, sind solidere Behauptungen, weil sie auf etwas und nicht auf nichts beruhen. Zusammen veranschaulicht diese Sammlung auf wunderbare Weise, wie sich die Wissenschaft der Astronomie in den letzten 150 Jahren entwickelt hat.
Heute lernen die Astronomen, aus einem Feuerwehrschlauch zu trinken. Die schiere Menge der von modernen Teleskopen gesammelten Bits überflutet unsere Computer und überfordert unsere Fähigkeit, die Informationen zu speichern und zu analysieren. Wir sind in ein goldenes Zeitalter astronomischer Informationen eingetreten, und wir sind äußerst zuversichtlich, was das betrifft, was wir zu wissen behaupten. Die Vergangenheit hält jedoch einige Lektionen in Sachen Bescheidenheit bereit.
Vor einem Jahrhundert glichen unsere datengestörten Vorgänger ihr Defizit mit Vermutungen aus, die sie als raffinierte Argumente tarnten. Auf diesen Seiten schrieb 1879 ein unbekannter Astronom: „In der ruhigsten Nacht ist es fast unmöglich, eine passable Zeichnung von einem Planeten wie dem Mars anzufertigen, da das Bild, das man im Reflektor sieht, wellig, unruhig und verworren ist.“ Eine Zeichnung! Heute verwenden die Astronomen riesige Teleskope mit segmentierten Spiegeln, die unter der Schwerkraft ständig nachgeben und mehrmals pro Sekunde von Hunderten von computergesteuerten Motoren wieder in Form gebracht werden. In der Zwischenzeit schicken andere Computer Laserstrahlen in den Himmel, wo sie von der Natriumschicht in der Stratosphäre reflektiert werden, um „Leitsterne“ zu erzeugen, die es modernen Teleskopen ermöglichen, Bildverzerrungen zu messen – und zu korrigieren -, die durch Turbulenzen in der Erdatmosphäre entstehen.
Wenn ich versuche, eine weitere Entdeckung aus einem Datensatz voller noch nicht gemachter Entdeckungen herauszukitzeln, erfüllt mich ein enormer Respekt und Bewunderung, ja sogar Ehrfurcht, für diejenigen, die vor mir kamen und deren beeindruckende Entdeckungen extrem hart erarbeitet wurden, auch wenn die Schlussfolgerungen, die sie aus ihren Daten zogen, oft völlig falsch waren. Die Astronomen, die wir auf diesen Seiten kennen lernen, waren einfallsreich und äußerst selbstbewusst. Nehmen wir zum Beispiel Charles A. Young von der Princeton University, einen der bedeutendsten Astronomen seiner Zeit; sein bester Schüler war Henry Norris Russell, einer der wichtigsten Astronomen aller Zeiten. „Von Zeit zu Zeit verkünden die Zeitungen die Entdeckung eines neuen Planeten“, schrieb Young 1877 im Scientific American. (Heute nennen wir diese Objekte eher Asteroiden als Planeten, aber das ist eine andere Geschichte.) Dann informiert er seine Leser: „Gegenwärtig sind 172 dieser Körper bekannt; die Gesamtzahl ist wahrscheinlich mit Tausenden zu beziffern.“ Tausende!
Im Jahr 1928 schrieb kein Geringerer als Russell, damals der Dekan der amerikanischen Astronomen, einen eigenen Artikel über Asteroiden. Wie viel hatten die Wissenschaftler in dem halben Jahrhundert gelernt? „Wenn ein Planet, wie es die Astronomen zu tun pflegen, lediglich als ein Körper definiert wird, der eine unabhängige Umlaufbahn um die Sonne verfolgt, ist die Entdeckung eines weiteren oder eines Dutzend kaum eine Neuigkeit“, schrieb Russell. „Mehr als tausend dieser kleinen Körper sind bereits aufgelistet … und es ist wahrscheinlich, dass noch tausend oder mehr hinzukommen werden, bevor die Geschichte zu Ende ist.“ Heute listet der Katalog des Minor Planet Center der Internationalen Astronomischen Union mehr als eine Million Asteroiden auf, und jedes Jahr fügen Astronomen dieser Datenbank mehr als 50.000 neue Objekte hinzu. Unabhängig von den Daten hatten Young und Russell nur Vermutungen angestellt. Beide lagen sehr falsch.
Die Artikel auf den folgenden Seiten zeigen weitere Beispiele für unangebrachte Gewissheit im späten 19. und frühen 20. Der Autor eines nicht unterzeichneten Artikels aus dem Jahr 1879 mit dem Titel „Another World Inhabited Like Our Own“ (Eine andere Welt, bewohnt wie die unsere) schrieb, dass die Vegetation auf dem Mars für die rote Färbung des Planeten verantwortlich sei, und empfahl, den Mars zu beobachten, wenn seine Bewohner „schönes Wetter haben“
Am Anfang des 20. Jahrhunderts war das Vorhandensein von Leben auf dem Mars weniger offensichtlich. Die Erwartungen, dass es im gesamten Sonnensystem Leben gab, blieben hoch, aber wie ein Artikel mit dem Titel „Life on Other Worlds“ (Leben auf anderen Welten) im Jahr 1905 berichtete, „Wir kennen keine andere Welt, die sich für Leben außerhalb des Sonnensystems eignet…. unser System scheint absolut einzigartig in der bekannten Schöpfung zu sein.“ Heute stehen die Astronomen kurz davor, erdgroße Planeten mit erdähnlichen Temperaturen um sonnenähnliche Sterne zu entdecken. So viel zur absoluten Einzigartigkeit.
Vier Jahre später stellte Henkel fest: „Nichts scheint die Existenz von völlig unterschiedlichen Wesen auf jedem der Planeten zu verhindern.“ Selbst die Monde von Jupiter und Saturn müssten bevölkert sein, schlussfolgerte er: „Soweit wir wissen, gibt es keinen Grund, warum nicht wenigstens einige ihrer Trabanten von Lebewesen bewohnt sein sollten.“ Über die Venus schrieb Henkel, dass sie sich alle 23 Stunden und 21 Minuten „einmal um ihre eigene Achse dreht“. Falsch. „Luft, Wasser, Land, Kontinente, Berge, Polarschnee usw. scheinen alle vorhanden zu sein.“ Falsch. „Soweit unser begrenztes Wissen reicht, scheinen die Beweise für die Existenz von Lebewesen, die denen, die wir kennen, nicht so sehr unähnlich sind, so vollständig zu sein, wie wir es vernünftigerweise erwarten können.“ Wieder falsch.
Was ist mit dem Mars? Der Mars zeigt „grüne und violette Flecken“. Sorry, nein. Die Atmosphäre ist „mit Wolken und Nebeln beladen“ und die Oberfläche ist von „zahlreichen schmalen ‚Meeren'“ bedeckt. „Nein. „Obwohl einige begeisterte Beobachter von der Existenz vernünftiger Wesen in einem fortgeschrittenen Stadium der Zivilisation überzeugt sind, die den Mars bewohnen, sollten wir uns zurückhalten, bevor wir zu dieser Schlussfolgerung kommen.“ Wir sollten Henkels abschließenden Hinweis zur Vorsicht begrüßen.
Ein anderer Artikel, „Der rote Gott des Himmels“, zeigt, dass 1909 Fortschritte gemacht wurden: ein Beobachtungsprojekt, das auf dem 14.501 Fuß hohen Gipfel des Mount Whitney, Kalifornien, durchgeführt wurde, ergab, dass „der Mars nicht mehr Wasser hat als der Mond … die Polargebiete können nicht aus Eis, Schnee oder Raureif bestehen; die vernünftigste Vermutung ist, dass sie aus verfestigtem Kohlendioxid bestehen.“ Schließlich kamen die Astronomen aufgrund ihrer guten Daten zu dem Schluss, dass der Mars eine trockene Einöde ist, mit einer sehr dünnen Atmosphäre aus Kohlendioxidgas, die über einer „toten Welt“ liegt. Vor einem ganzen Jahrhundert begannen die Technologien des neuen Jahrhunderts die Astronomen daran zu hindern, ohne Angst vor Widerspruch zu spekulieren.
Die Fortschritte, die die weltweite Gemeinschaft der Astronomen gemacht hat und die auf diesen Seiten dokumentiert sind, sind beruhigend. Die Wissenschaft korrigiert sich selbst; unsere Nachfolger werden unsere Fehler in den Mülleimer werfen, den wir Geschichte nennen. Beschleunigt sich das expandierende Universum aufgrund der dunklen Energie? Möglicherweise. Sind 80 Prozent der Masse im Universum kalte dunkle Materie? Möglicherweise. Gibt es mikroskopisch kleines Leben unter einem Felsen in der Nähe des Marsäquators? Möglicherweise. Existieren andere Universen in einem 10-dimensionalen Multiuniversum? Vielleicht.
Wir haben Petabytes von Daten, aber wir sind mit ziemlicher Sicherheit datenarm im Vergleich zu dem, was zukünftige Generationen haben werden. Wir spekulieren mit nur wenig Angst vor Widersprüchen. Die Grenze zwischen Wissenschaft und Vermutung ist immer noch fließend. Wenn wir ehrlich zu uns selbst sind, erkennen wir, dass wir weniger wissen, als wir vorgeben zu wissen.
Diese Sonderausgabe von Scientific American öffnet ein Fenster in unsere wissenschaftliche Vergangenheit, aber sie bietet uns noch viel mehr als das. Diese Artikel offenbaren etwas äußerst Wichtiges über den wissenschaftlichen Betrieb: Wie unser sich entwickelndes Sonnensystem verändert sich auch das Wissen selbst im Laufe der Zeit. Ein Blick zurück ist eine gesunde Erinnerung daran, wie Wissenschaft funktioniert, wenn sie richtig gemacht wird.