JOHANNES STÖFFLER: Tractatus de compositione astrolabii. - Mathematische Sammelhandschrift, ca. 1520. Hessische Landesbibliothek Wiesbaden HS

Das Astrolabium

Das Astrolabium geht auf die griechische Antike zurück und ist im arabischen Kulturkreis überliefert und weiterentwickelt worden. Von dort ausgehend verbreitete es sich seit dem späten Mittelalter in ganz Europa. Es ist gleichzeitig ein astronomisches Messinstrument und ein - eigentlich geozentrisches - Modell, an dem die Positionen der Sonne und der Sterne abgelesen werden können. Auch für Höhenmessungen auf der Erde und dazugehörende Berechnungen kann es eingesetzt werden.

Die Bauanleitung für ein Astrolabium von Johannes Stöffler war ein - in der Regel gedrucktes - Standardwerk des ausgehenden Mittelalters.

Mit der beweglichen Alhidade können Höhenwinkel sowohl der Sonne oder von Sternen als auch auf der Erde gemessen werden. Die Abbildung zeigt die Methode des Schattenquadrats zur Bestimmung der Turmhöhe: Steht die Sonne auf 12 Teilen (=45º), dann ist der Schatten des Turmes genauso lang, wie der Turm hoch ist.

Astrolabium - Straßburg 1466, Messing teilvergoldet.
Leihgabe des Landesmuseums Darmstadt

Die drehbare Rete stellt im Modell mit den Spitzen die Positionen der wichtigsten Sterne dar, und der darin befindliche Ring zeigt die Ekliptik, auf der sich die Sonne bewegt. Ebenfalls beweglich ist der Zeiger auf der Vorderseite, der zum Einstellen der Sonnenposition und damit der Uhrzeit dient. Auf der feststehenden Einlagescheibe - in diesem Fall für den 49. Breitengrad - sind im oberen Teil Höhenkreise vom Horizont bis zum Zenit eingezeichnet, an denen ein Höhenwinkel abgelesen werden kann.

Mit der beweglichen Alhidade auf der Rückseite kann ein Höhenwinkel in der Natur gemessen sowie die Position der Sonne auf der Ekliptik berechnet werden.

Sextant: Bremerhaven 1993, Messing. Leihgabe von Sumi Krupp, Wiesbaden, Dozent für Sportschiffahrt bei der VHS Wiesbaden

Der Sextant

Sextant. Leihgabe von Sumi Krupp, Wiesbaden

Für die astronomischen Berechnungen wurde in der Seefahrt mit Tabellen gearbeitet. Das Seemanns-Astrolabium besaß daher von Anfang an nur die Alhidade zur Messung des Höhenwinkels. Der Sextant ist die Weiterentwicklung des Seemanns-Astrolabiums und seit dem 18. Jahrhundert bis heute in Gebrauch.

Auf der beweglichen Alhidade des Sextanten ist ein Spiegel befestigt, der den Winkelbereich des Sechstelkreises auf 120 Grad verdoppelt. Die Beobachtung wird durch einen weiteren Spiegel und ein Fernrohr sowie Filter vereinfacht. In der Regel wird der Winkel zum Horizont gemessen, so dass die Lotrechte auf dem bewegten Schiff nicht benötigt wird.

JOHANNES DE SACROBOSCO: De sphaera. - Wittenberg 1538. Hessische Landesbibliothek Wiesbaden Up 2021

Drehbare Teile

Diese Illustration mit beweglichen Teilen erinnert an Drehscheiben aus Kinderbüchern. Auch diese drehbare Scheibe dient zur Veranschaulichung.

Sie stammt aus einem Standardlehrbuch der Astronomie, das vom 13. bis zum 17. Jahrhundert - über den Wandel des Weltbildes hinweg - verwendet wurde. Hier werden Argumente zur Kugelgestalt der Erde zusammengestellt, die unter den Gelehrten schon seit der Antike unstrittig sind. Anhand der Drehscheibe wird demonstriert, wie Sternbilder und einzelne Sterne je nach Breitengrad eines Beobachtungspunktes unter verschiedenen Winkeln bzw. gar nicht zu sehen sind.

Volvelle

JOHANNES ZAHN: Oculus artificialis teledioptricus sive telescopium. - Nürnberg 1702. Hessische Landesbibliothek Wiesbaden Tg 6009 2

Das Mikroskop

In diesem optischen Standardwerk wird ein Mikroskop beschrieben, wie es in dieser Zeit benutzt wird. Es ist die gleiche Konstruktion aus drei Linsen, wie sie heute noch bekannt ist.

Die Objektivlinse erzeugt ein reelles vergrößertes Zwischenbild, das mit dem Okular vergrößert betrachtet wird. Die - zuvor für das Fernrohr erfundene - Feld- oder Kollektivlinse als zweite Linse im Okular vergrößert das Sehfeld und verringert die Abbildungsfehler.

Mikroskop, ca. 1890. Museum Wiesbaden

MARCELLO MALPIGHI: Opera Omnia, figuris elegantissimis in aes incisis illustrata Tomis duobus comprehensa. Quorum Catalogum sequens pagina exhibet. - London 1686. Museum Wiesbaden - Naturwissenschaftliche Bibliothek

Reise in den Mikrokosmos

Der Italiener Marcello Malpighi (1628-1694) arbeitete über die Anatomie und Physiologie der Pflanzen und Tiere. Ihm gelangen Dank des erstmaligen Einsatzes eines Mikroskopes grandiose Entdeckungen mit dieser neuen Technik. Nach ihm benannt sind u.a. noch heute die Malpighischen Gefäße der Insekten, die der Osmoregulation und Exkretion dienen. Auch wenn sein Werk eine weite Verbreitung fand, sind nur wenige vollständige Ausgaben erhalten.

Hier wird eine der seltenen Abbildungen einer Gallwespe (Cynipidae) gezeigt. Deren Larven entwickeln sich in charakteristischen Pflanzengallen. Die erwachsenen Tiere sind selten größer als 4 Millimeter. Durch die mikroskopische Untersuchung und sein Talent gelang MALPIGHI eine Darstellung unbekannter Qualität für das 17. Jahrhundert. Dabei ist ihm auch die Abstraktion soweit gelungen, dass die heute noch wichtigen Bestimmungsmerkmale erkannt werden können. Aktuell arbeitet Frau Gisela Schadewaldt im Museum Wiesbaden an solchen Pflanzengallen, insbesondere an Gallen an Eichen in Wiesbaden.

Gallwespe. Foto: F. Geller-Grimm