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Die Erde ist eine Kugel, egal was ihr sonst so in den sozialen Netzwerken für seltsame Theorien lesen solltet. Warum das so ist, darüber haben griechische Denker:innen bereits vor zweitausend Jahren nachgedacht. Was Wissenschaft, Philosophie und Astronomie sonst noch miteinander zu tun haben, könnt ihr in diesem Artikel über die Kugelgestalt der Erde als philosophsicher Beitrag zur Astronomie und Wissenschaftsgeschichte lesen.

Warum das wichtig ist: In den letzten Jahren breitete sich die Flat-Earth-Theorie vor allem in Social Media stark aus. Jedoch ist die Kugelgestalt der Erde bereits seit der Antike bekannt. Die Herausbildung von der ersten Idee bis zu einer Begründung der Kugelgestalt hängt dabei eng mit der Entwicklung der antiken griechischen Philosophie zusammen.

Situation vor dem Entstehen der Philosophie

Bevor die ersten griechischen Philosophen auf den Plan traten, war das Weltbild ein mythisches. Um 600 v. Chr. waren die Werke Homers und Hesiods in der gesamten griechischen Welt bekannt. Sie verbanden Götter- mit Heldensagen; laut ihnen wurde der Kosmos von Göttern geschaffen. So ist Hesiods bekanntestes Werk Theogonie (wörtlich: Entstehung der Götter) auch gleichzeitig eine Kosmogonie, eine Entstehung des Kosmos. Gaia (Erde) und Uranus (Himmel) werden darin als Gottheiten gedacht. Es war trotz der mythischen Form wohl der erste griechische Versuch, Entstehung und Aufbau der Welt systematisch zu beschreiben. Sowohl Homer als auch Hesiod erwähnen die gleichen Sterne und Sternbilder: Sirius, Plejaden, Hyaden, Großen Bären und Orion (Homer, 2018, Ilias XVIII 483-489, Ilias XXII 24-31, Odyssee V 269-277; Hesiod, 2019, 383-387, 609-611, 614-617). Das spricht für ein kohärentes Weltbild zur damaligen Zeit, bevor die ersten Philosophen auftraten.

Die milesischen Philosophen

Milet, eine Stadt an der ionischen Küste in der heutigen Türkei, war die Heimatstadt der ersten griechischen Philosophen Thales (geb. ca. 624 v. Chr.) sowie Anaximander (geb. ca. 610 v. Chr.) und Anaximenes (geb. ca. 585 v. Chr.). Sie nahmen Abstand von mythischen Erklärungen und setzten auf innerweltlichen Gründen basierende Erklärungen an ihre Stelle.

Thales, in seinem Denken wohl beeinflusst von Entdeckungen der Babylonier und Phönizier (Kranz, 1986), wurde von Aristoteles als Urvater der Philosophie bezeichnet und später den Sieben Weisen des antiken Griechenlands zugerechnet. Ohne zu übertreiben kann er auch als einer der wichtigsten Vordenker der griechischen Mathematik und Astronomie bezeichnet werden. Er suchte nach Gründen und Erklärungen für die Entstehung der Welt. Seine Methoden waren meist spekulativ (sc. theoretisch-kontemplativ, nicht auf Anschauung basierend). Er versuchte, die Welt ohne Rückgriff auf Götter zu erklären, sondern mit der Suche nach der Arché, dem Prinzip, Anfang oder Ursprung der Welt. Für Thales war dies das Wasser. So stellte er sich die Erde als eine Scheibe vor, die auf dem Wasser schwamm (Aristoteles, 1983). Ein Erdbeben war für ihn nicht durch den Willen der Götter verursacht, sondern durch die Bewegung des Meeres erklärbar, auf dem die Erde trieb (Kranz, 1986). Seinen Platz in der Geschichte der Astronomie sicherte er sich vor allem durch die Vorhersage einer Sonnenfinsternis für das Frühjahr 585 v. Chr., die entscheidend zum Friedensschluss im Krieg zwischen Lydern und Medern beigetragen hat, da beide Kriegsparteien die Vorhersage Thales‘ kannten und dementsprechend beeindruckt waren. Die Möglichkeit einer solchen Vorhersage weist auf die Kenntnis von babylonischen Sterntafeln hin (van der Waerden, 1966).

Für Anaximenes, einen anderen Vertreter der milesischen Philosophie, war die Luft das Urprinzip. Er lehrte, „die Erde sei flach und schwimme auf der Luft“ (Diels/Kranz, 1957, 13 A6), der Himmel war für ihn wohl nach wie vor eine darauf ruhende Halbkugel. Damit kam er natürlich immer noch in Erklärungsnöte für die Bewegungen von Sonne und Mond, die ja nicht unter der Erde ihre täglichen Runden vollenden konnten: „Die Gestirne bewegten sich nicht unter der Erde durch, sondern um die Erde herum“, bzw. „Die Sonne würde während der Nacht von den höheren Gegenden der Erde verdeckt“ (Diels/Kranz, 1957, 13 A7). 

Anaximander brachte eine ganz neue Abstraktion in das Denken über die Welt und ihren Anfang. Das Urprinzip war für ihn das Apeiron, also in etwa das Grenzenlose oder auch Unendliche. Der Gedanke der Unendlichkeit ist hier erstmalig im griechischen Denken zu finden (Kranz, 1986). Anaximander dachte sich die Erde als eine zylinderförmige Säulentrommel, deren Höhe ein Drittel ihres Durchmessers ist, die in der Mitte der Welt schwebt. Der Himmel war für ihn aber nicht mehr eine Halbkugel, sondern schon voll kugelförmig – damit konnte er die Bewegung der Sonne und des Mondes um die Erde herum viel besser erklären. Ganz neuartig war, dass Anaximander eine Erdkarte zeichnete. Offenbar fertigte er sogar eine Art Himmelskarte an oder zumindest ein Gnomon, mit dessen Hilfe wichtige astronomische Daten wie Sonnenwenden, Tagundnachtgleichen und Uhrzeiten ermittelt werden konnten.

Aus heutiger Sicht muten diese Erklärungen der Milesier natürlich teilweise noch recht einfach an. Aber man darf nicht vergessen, dass diese Philosophen damals nicht mehr hatten als ihre Beobachtungsgabe und ihr rationales Denken. Sie bezogen ihre Schlussfolgerungen allein aus theoretischen Überlegungen.

Pythagoreer:innen - die Erde als Kugel

Den nächsten Schritt machten dann Pythagoras (geb. 570 v. Chr.) und die nach ihm benannte Pythagoreische Schule, deren wichtigste Vertreter im Zusammenhang mit Astronomie wohl Philolaos (geb. etwa 470 v. Chr.) sowie Archytas, Hiketas und Ekphantos (alle geb. spätes 5.Jh. v. Chr.) waren. Es ist nicht immer klar, auf welche Pythagoreer:innen welche Idee zurückgeht; Pythagoras selbst hat wohl keine eigenen Schriften verfasst, d.h. seine Ideen sind nur durch die Feder anderer Pythagoreer:innen überliefert. Die Pythagoreer:innen waren es nun, die erstmals konsequent die Kugelgestalt der Erde vertraten (Kranz, 1986). Um etwa 500 v. Chr. war die Kugelgestalt bei den Pythagoreer:innen eine etablierte Theorie. Welcher Prozess hat zu dieser Erkenntnis geführt?

Das grundlegende wissenschaftlich-philosophische Prinzip waren bei den Pythagoreer:innen Zahlen oder durch Zahlenverhältnisse bestimmte Harmonien. Diese Harmonien bildeten die Grundlage für ein Weltgesetz, der Kosmos wird davon beherrscht. Pythagoras‘ philosophisch-wissenschaftlicher Aufbau der Welt wird bei Diogenes Laertius folgendermaßen beschrieben:

Der Anfang von allem sei die Einheit (Monade); aus der Einheit aber stamme die unbestimmte Zweiheit, die gleichsam als Materie der Einheit, ihrer Ursache, zugrunde liege. Aus der Einheit ferner und der unbestimmten Zweiheit stammen die Zahlen; aus den Zahlen die Punkte, aus diesen die Linien, aus diesen die Flächengestaltungen, aus den Flächen die stereometrischen (mathematischen) Körper, aus die die sinnlich wahrnehmbaren Körper, deren Elemente, vier an der Zahl, folgende sind: Feuer, Wasser, Erde, Luft; sie unterliegen der Veränderung und einer durchgängigen Wandelbarkeit, und es bildet sich aus ihnen eine beseelte Welt, vernunftbegabt, kugelförmig, mit der Erde als ihrem Mittelpunkt, die auch ihrerseits kugelrund und bewohnt ist. Auch Antipoden gibt es, denen unser Unten das Oben ist. (Diogenes Laertius, 2015, 8.25f)

Dies war ein philosophisch-spekulativer Gedankengang; das Erschließen war für die Pythagoreer:innen das adäquate wissenschaftliche Vorgehen. Die Kugel wurde aus Symmetriegründen als Form der Erde bevorzugt. Obwohl die Quellenlage dies nicht mit absoluter Sicherheit belegen lässt, ist davon auszugehen, dass die Pythagoreer:innen von einigen Beobachtungen inspiriert wurden, von denen möglicherweise Pythagoras selber auf Reisen von Babyloniern oder Ägyptern erfahren hat (van der Waerden, 1966).

Geozentrismus vs. Zentralfeuer

Historisch kann man zwei verschiedene Weltbilder bei den Pythagoreer:innen unterscheiden: Der erste Ansatz war geozentrisch, Sonne, Mond und Planeten bewegten sich auf Kreisbahnen um die Erde, und er wurde später durch Hiketas und Ekphantos durch eine Drehung der Erde um ihre eigene Achse ergänzt.
Im zweiten Ansatz bei Philolaos bewegte sich die Erde (und die anderen Planeten sowie Mond und Sonne) um ein im Zentrum des Kosmos befindliches Zentralfeuer. Es gab auch jeweils Gegenbilder für alle Himmelskörper auf der diametral entgegengesetzten Seite des Zentralfeuers, nicht sichtbar von der Erde aus. Die bewohnte Seite der Erde war jeweils dem Zentralfeuer abgewandt, daher waren Zentralfeuer und Gegenerde nicht sichtbar. Als Begründung wurde angegeben, dass das Feuer das ehrwürdigste der vier Elemente sei und somit insbesondere wichtiger als das Element Erde (Wasser und Luft sind die anderen beiden), und diesem ehrwürdigsten Element war dann aus Symmetriegründen der zentrale Platz des Alls vorbehalten. Dies ist insofern bemerkenswert, als dass es sich erstmalig nicht um ein geozentrisches Weltbild handelt, sondern die Erde zu einem Planeten wird (Heath, 1932). Als Gemeinsamkeit kann man jedoch festhalten, dass in beiden pythagoreischen Weltbildern die Erde kugelförmig war.

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Abbildung 1: Darstellung des Kosmos bei Philolaos mit Zentralfeuer in der Mitte, Erde, Gegenerde und Sonne; links bei Tag, rechts bei Nacht
(Grafik: Carmen Tung)

Platon und die Pythagoreische Schule

Platon (428-348 v. Chr.) hatte auf einer Reise nach Unteritalien die Pythagoreische Schule besucht. Er sprach selbst von Treffen mit dem Pythagoreer Archytas, den er offenbar persönlich kennengelernt hatte (Platon, 2007, 7. Brief 338c und 339d). Es gab auch einen Briefwechsel zwischen Platon und Archytas, in dem sich die beiden Philosophen über verschiedene Schriften austauschten. Von den Pythagoreer:innen ließ sich Platon stark in seinen Gedanken zur Mathematik und Astronomie beeinflussen, und er erwähnte mehrfach ein geozentrisches Weltbild mit einer kugelförmigen Erde. So schrieb er beispielsweise in Phaidon 108e-109a von der „Gestalt der Erde“, die „als runde inmitten des Himmels steht“ (Platon, 2007). Im Timaios 40b schreibt Platon: „Die Erde, unsere Ernährerin, welche um die durch das Weltall gezogene Achse herumgeballt ist“ (Balss, 1949, S.59).

Mond, Sonne und die fünf Planeten (Merkur, Venus, Mars, Jupiter, Saturn) bewegten sich kreisförmig um die Erde. Dieses Bild wurde immer wieder von Platon zitiert, so in Nomoi 821b-822c, Politeia 616b-617d oder Phaidon 108d-109a. Ebenso findet man diese Art der Beschreibung in Timaios 38b-40d; im oben zitierten Abschnitt 40b gibt es sogar einige Interpretationen, die eine Drehung der Erde selbst als möglich erachten. Beispielsweise schrieb Aristoteles über diese Passage im Timaios, die Erde „schwanke und bewege sich um den durch das All hindurch gespannten Pol hindurch“ (Aristoteles, 1983, 293b30).
Auch die Passage des Atheners in Nomoi 822a-b hat mehrere Interpretationsmöglichkeiten: „Denn nicht richtig […] ist diese die Sonne, den Mond und die übrigen Sterne betreffende Behauptung, dass sie irgend umherschweifen, gerade das Gegenteil davon findet statt.“ (Platon, 2007)
Einige Kommentare halten es durchaus für möglich, dass Platon hier die tägliche Rotation der Sterne um die Erde ablehnt und das Pythagoreische Modell mit dem Zentralfeuer beschreibt (vgl. Heath, 1932).
Platon war also mehr Dialektiker als systematischer Wissenschaftler. Statt klar hergeleiteter Ergebnisse gab es für ihn mehrere alternative Optionen.

Mathematische Weiterentwicklung in der Akademie

Platons Schule, die Akademie, hatte weitere wesentliche Verbindungen zu den Pythagoreer:innen. Eudoxos (390-337 v. Chr.), geboren in Kleinasien, reiste erst nach Italien, um mit dem Pythagoreer Archytas zu studieren. Danach begab er sich nach Athen, wo er unter anderem an der Akademie aktiv war und später auch mit Aristoteles arbeitete. Er entwarf ein rein mathematisches Modell, in dem die Bahnen von Mond, Sonne und den fünf bekannten Planeten sich durch Überlagerungen verschiedener Sphären beschreiben lassen. Beispielsweise nahm er an, „dass die Bewegung der Sonne und des Mondes in je drei Sphären geschehe […]. Jeder der Planeten bewege sich in vier Sphären“ (Aristoteles, 1994, 1073b17-23). Für die Fixsterne ging er von einer weiteren Sphäre aus, insgesamt also 27.

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Abbildung 2: Darstellung der Bewegung des Mondes als Überlagerung dreier auf Sphären liegender Großkreise bei Eudoxos:
A: Tägliche Drehung des gesamten Kosmos
B: Umlauf der Mondknoten (= Schnittpunkte der Mondbahn und Ekliptik) in 223 Monaten
C: Monatlicher Umlauf des Mondes um die Erde
(Grafik: Carmen Tung)

Sein Schüler Kalippos (370-300 v. Chr.), der ebenfalls an der Akademie studierte, verfeinerte dieses Modell, damit es besser zu den Beobachtungen passte, und führte sieben weitere Sphären ein (Aristoteles, 1994, 1073b33-38). Der wesentliche Punkt bei beiden Modellen ist, dass sie nicht spekulativ (also theoretisch-kontemplativ) entstanden sind, sondern eine rein mathematische Beschreibung ohne spekulativen Hintergrund darstellen.

Aristoteles und der Übergang zur Wissenschaft

Alle diese Ansätze wurden vom großen Universalgelehrten Aristoteles (384-322 v. Chr.) zusammengeführt. Er war Schüler Platons in der Akademie und arbeitete später mit Eudoxos und Kalippos zusammen. Aristoteles definierte einen neuartigen Wissenschaftsbegriff und begründete auch die Kugelgestalt der Erde damit.

Die wichtigsten Anforderungen an eine Wissenschaft bei Aristoteles bestehen aus (Aristoteles, 1994, 980a-983a):
- Erkenntnis des Allgemeinen (nicht eines Einzelfalls)
- Kenntnis der Ursachen und Prinzipien
- Notwendigkeit des Gewussten
- Lehrbarkeit durch logisches Begründen.

So schreibt er: „Die Wissenschaft ist beweisendes Verhalten […]. Wo nämlich eine bestimmte Überzeugung vorliegt und man die Prinzipien kennt, da ist Wissenschaft“ (Aristoteles, 1991, 1139b31-33).
Dieses begründende Prinzip wendete er nun auf die Astronomie an (Aristoteles, 1983, 296a21-298a18). Für die Kugelgestalt sprachen mehrere Gründe. Zum einen formulierte Aristoteles die Behauptung, jeder Teil der Erde (insbesondere natürlich das Wasser) strebe zum Zentrum hin, durch Kompression entsteht somit eine Kugel. Als zweiten Grund nannte er die Beobachtung, dass der Erdschatten auf dem Mond bei einer Mondfinsternis rund ist – was nur mit einer Kugelgestalt der Erde selbst erklärbar ist. Anaxagoras (geb. ca. 500 v. Chr.) hatte schon hundert Jahre früher herausgefunden, dass der Mond nicht selbst strahlt, sondern sein Licht von der Sonne erhält; und somit auch eine Mondfinsternis als Interposition der Erde zwischen Sonne und Mond ins Spiel gebracht (Diels/Kranz, 1957, 59 A77; Platon 2007, Kratylos, 409a).
Auch der dritte Grund stammt aus dem Bereich der wahrnehmbaren Phänomene. Wenn man nämlich südwärts oder nordwärts reist, so verändert sich der sichtbare Himmel. Dies ist nur bei einer gekrümmten Erde – die darüber hinaus noch klein sein muss im Vergleich zum Kosmos – erklärbar. Außerdem folgerte er aus der Erdkrümmung, dass zur Erde fallende Körper sich nicht parallel bewegen. Daraus schloss Aristoteles auf die Kugelgestalt und nicht etwa auf andere gekrümmte Flächen, denn überall auf der Erde fallen die Gegenstände senkrecht nach unten, kein Ort der Erde ist dabei besonders ausgezeichnet. Aus Symmetriegründen folgt daher die Kugelgestalt.

Conclusio

Mit Aristoteles‘ durchaus auch im heutigen Verständnis wissenschaftlichen Begründungen für die Kugelgestalt der Erde trennen sich die Wege der Philosophie und der Astronomie als Wissenschaft. Der Weg der griechischen Philosophen von mythisch-göttlichen Erklärungen bei Homer und Hesiod über spekulative Modelle bei den Vorsokratikern hin zu mathematischen Theorien in der Akademie bis zum wissenschaftlich-begründenden Ansatz bei Aristoteles kommt hier aus philosophischer Sicht zu einem Abschluss. In der Folge sind es dann spezialisierte Astronomen, die weitere Fortschritte machen. Aristarchos und Seleukos postulierten zunächst ein heliozentrisches Weltbild, bevor Hipparchos und Ptolemaios das durch das gesamte Mittelalter vorherrschende – geozentrische und auf der Kugelgestalt beruhende – ptolemäische Weltbild detailliert ausarbeiteten, das dann auch bis in die Neuzeit hinein das Standardmodell der Kirche wird.

Ulrich Armbrüster hat nach einem Studium der Mathematik sowie Physik und Informatik 1996 an der Universität Göttingen promoviert. Seit über zwanzig Jahren arbeitet er als IT-Ingenieur in internationalen Projekten, 2017 hat er zusätzlich ein Masterstudium in Philosophie an der Fernuniversität Hagen abgeschossen.
Sein Interesse gilt der Verbindung dieser Gebiete und den philosophischen Beiträgen zu wissenschaftlichen Themen.

- Mehr über die Vorsokratiker (Milesier, Pythagoras) gibt es in der sehr guten Stanford Encyclopedia of Philosophy (englisch): Presocratic Philosphy
- Susanne Hoffmann ist Astronomin und forscht auch zu Wissenschaftsgeschichte; in diesem Vortrag erklärt sie die Ursprünge der Sternbilder in der Antike: Sternbilder der antiken Griechen (Urknall, Weltall und das Leben)

- Aristoteles. (1983). Über den Himmel. (Übersetzung O. Gigon). dtv.
- Aristoteles. (1991). Nikomachische Ethik. (Übersetzung O. Gigon). dtv.
- Aristoteles. (1994). Metaphysik. (Übersetzung H. Bonitz). dtv.
- Balss, H. (1949). Antike Astronomie. De Gruyter.
- Diels/Kranz. (1957). Fragmente der Vorsokratiker. rororo.
- Diogenes Laertius. (2015). Leben und Meinungen berühmter Philosophen. Hamburg: Felix Meiner.
- Heath, T. L. (1932). Greek Astronomy. Dover Publications, Inc.
-Hesiod. (2019). Werke und Tage. (Übersetzt von H.Gebhardt). Abgerufen 9.5.2020, Navicula Bacchi. https://www.gottwein.de/Grie/hes/ergde.php
- Homer. (2018). Ilias und Odyssee, vollständig griechisch und deutsch. Abgerufen 9.5.2020. (Übersetzung nach J.H. Voß bearbeitet von E.Gottwein). Navicula Bacchi. https://www.gottwein.de/Grie/Homer.php
- Kranz, W. (1986). Die griechische Philosophie. Schünemann.
- Platon. (2007). Sämtliche Werke. (Übersetzung F. Schleiermacher). Rowohlt.
- Van der Waerden, B. L. (1966). Erwachende Wissenschaft. Birkhäuser

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