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Jörg Meyer: "Die Theorie der Sonnenuhr", eine Rezension

(DGC-Mitteilungen Nr.123, 2010)

Bei dieser Arbeit [1] handelt es sich um die bisher systematischste und vollständigste Darstellung der Theorie der Sonnenuhr, die folglich den beachtlichen Umfang von mehr als 400 Seiten hat.

Sein Autor stellt sich in der Einleitung mit erfrischendem Selbstbewusstsein als Physiker vor, der gerade stehe für das, was er vertritt, und im Vergleich zum Historiker keine Autoritäten vorzuschieben habe. Dabei könnte er an Joseph Drecker gedacht haben, dessen "Theorie der Sonnenuhr" [2] er mit wörtlich fast gleichem Titel aufnahm und fortsetzte. Drecker beschrieb alle seit der Antike bekannten Sonnenuhren bis zur Gegenwart (zu seiner Zeit bis zur Bifilaruhr) und stützte sich auf die Beschreibungen der ältesten Uhren durch Vitruvius. Meyer fängt wesentlich später an, wiederholt keine alten Deutungen und benutzt im Gegensatz zu Drecker durchgehend eine einheitlich mathematische Sprache (die der Vektoranalysis). Damit gelingt es ihm auch, eine anschauliche Erklärung für die Art der temporalen Stundenlinien anzugeben. Dieses Verdienst wurde bisher ausschließlich Drecker zugesprochen.

Der Autor ist sich im Nachwort selbst nicht ganz sicher, ob ihm die Einordnung der Theorie der Sonnenuhr in die Astronomie und die Physik problemlos gelungen sei. Tatsächlich tritt die Physik der Sonnenuhr in den Hintergrund. Nur bei den astronomischen Grundlagen (Kapitel I) ist der Autor deutlich als praktischer Physiker zu erkennen. So weist er klar darauf hin, dass eine Reihe von Feinheiten und Störungen in den natürlichen Zusammenhängen für den Betrieb einer Sonnenuhr zu vernachlässigen sind. Allerdings lässt er es sich nicht nehmen, sie alle sorgfältig zu behandeln. Bei der Theorie der Sonnenuhr (Kapitel III) mutiert er vom Physiker zum Mathematiker, wobei nicht zu übersehen ist, dass ihm das "Sonnenuhren-Handbuch" [3] des Arbeitskreises Sonnenuhren der Deutschen Gesellschaft für Chronometrie (DGC) als Vorbild diente. Er erwähnt dieses Buch aber mit keinem Wort. Die DGC nahm die Benutzung von Vektoren in ihrem theoretischen Teil (Kapitel 4) vorweg. Alle ihre Autoren sind Mathematiker, denen er sich anschließt. Folglich bereitet sein Hauptkapitel dem Leser, der kein Mathematiker ist, die gleichen Probleme wie die Lektüre des einschlägigen Kapitels im "Sonnenuhren-Handbuch". Der Leser kann sich zwar die relativ einfache Mathematik schnell aneignen (die DGC liefert im Anhang auf CD eine separate Lernhilfe). Störend ist aber, dass er oft nicht weiß, ob er gerade Mathematik lernt oder übt, oder ob und wo alles später gebraucht wird, um die Sonnenuhr zu verstehen. Das irritiert vermutlich den neutralen Leser weniger (er fühlt sich lediglich in der Schulstube sitzend) als den Sonnenuhren-Freund, dem Ziele genannt werden sollten.

Der Autor schreitet konsequent vom Allgemeinen zum Speziellen fort und verschweigt, dass das Allgemeine (die Theorie) fast immer vom Speziellen ausgehend gefunden wird. Ein Hin- und Hergehen zwischen beiden Aspekten würde dem besser entsprechen und den Leser auch sicherer bei der Stange halten. So werden die Grundlagen (Kapitel I und II) von vorn herein so komplett dargestellt, wie es für die Behandlung der fiktiven Mittleren Sonne erforderlich ist. Die meisten Sonnenuhren-Freunde sind nur an den Taten der Wahren Sonne interessiert und wären mit einem einfacheren ersten Durchgang zufriedener, oder zufrieden, wenn sie wenigstens wüssten, was sie beim Lesen erst einmal überspringen können.

Der vorbelastete Leser hat gelegentlich mit dem Gebrauch ihm bekannter Begriffe Mühe. Beispiele sind das Äquator- und das Horizont-Zifferblattsystem, bei denen es schnell passiert, dass sie für die astronomischen Koordinatensysteme des Äquators bzw. des Horizonts oder überhaupt für ein äquatoriales oder horizontales Zifferblatt gehalten werden. Ungewöhnlich ist auch, Höhe und Azimut für die Richtungsangabe der Zifferblatt-Normale zu verwenden. Diese Begriffe sind gewöhnlich der Richtungsangabe eines Sterns (hier der Sonne) im Horizontsystem vorbehalten. Die DGC vermeidet diese Falle, in dem sie Neigung und Abweichung/Drehung verwendet, die gängigen Begriffe in Relation zum Horizontsystem. Ein vom Autor neu geprägter Begriff ist Auge für den schattenwerfenden Punkt oder den Nodus.

Von den beschreibenden und erklärenden Aussagen, die eine Theorie zu machen hat, betont der Autor die mathematisch-beschreibenden. Seine Abhandlungen haben eher den Zweck, die Sonnenuhr einmal in allen denkbaren Einzelheiten vollständig zu beschreiben, denn als verbesserte Grundlage für Vorhersagen und Handlungsempfehlungen, die von einer Theorie auch gefordert werden, zu dienen.

Im Werk enthalten, bisher nur singulär in der Literatur dargestellt, sind zum Beispiel

  • die Sonnenuhr von Bruno Ernst [4] mit Schattenstab, der in Abhängigkeit von der Sonnen-Deklination verschoben und unterschiedlich geneigt eingestellt wird und
  • die von Heinz Schilt [5] beschriebene Sehneneigenschaft der Stundenlinien.

Von den zahlreichen, vorwiegend nur den Mathematiker interessierenden neuen Darstellungen seien auszugsweise genannt:

  • graphische Darstellungen der (vernachlässigbaren) Deklinations-Änderung der Sonne über den Tag und an gleichen Kalendertagen innerhalb der vierjährigen Schaltperiode,
  • die Einhüllenden der Italienischen und der Babylonischen Stunden,
  • Gleichungen für die Sternzeit,
  • Linien konstanter Planetenstunden und
  • die Krümmung der Temporalen Stundenlinien.

Für die zu kurz gekommene Physik der Sonnenuhr sei die Behandlung der Sonnenuhr mit Polstab erwähnt: Sein Schatten "fällt genau auf die entsprechende Stundenlinie durch [seinen] Fußpunkt". Das mit Mathematik ausführlicher zu erklären, ist selbstverständlich unnötig. Einem Physiker würde es aber leicht fallen, von den mathematischen Begriffen Abbildung und Projektion auf deren physikalisch-optischen Gebrauch überzugehen. Die Abbildung der Sonne wäre zum Beispiel mittels Linse als zweidimensionale Fotografie, aus der sowohl der Stundenwinkel als auch der Deklinationswinkel ablesbar ist, zu deuten. Der Stabschatten wäre das Pendant zu einer mit Zylinderlinse angefertigten Fotografie, wobei die Zylinderlinse erdachsparallel zu positionieren wäre, damit der sich quer verschiebende oder um einen Punkt drehende Brennstrich auf dem eindimensionalen Bild ausschließlich dem veränderten Stundenwinkel folgt.

Trotz der genannten Einschränkungen ist das Werk eine unerschöpfliche Schatztruhe. Der Leser wird zwar Mühe, als Mathematiker aber auch Freude bei der Lektüre haben. Er wird das Buch oft aus der Hand legen, es sich aber immer wieder vornehmen in der vielleicht trügerischen Hoffnung, es eines Tages ausgeschöpft zu haben.

[1] Jörg Meyer: "Die Theorie der Sonnenuhr, Harri Deutsch, Frankfurt/M, 2008
[2] Joseph Drecker: "Theorie der Sonnenuhren", Herausgeber Ernst von Bassermannn-Jordan, Vereinigung wissenschaftlicher Verleger, Berlin und Leipzig, 1925
[3] Arbeitskreis Sonnenuhren: "Sonnenuhren-Handbuch", Deutsche Gesellschaft für Chronometrie, 2006
[4] Bruno Ernst: Equator projection sundials", Journal of the British Astronomical Association, 97: 39-45, 1986
[5] Heinz Schilt: Ebene Sonnenuhren", Eigenverlag des Verfassers, Biel, 1990

LogoSW Siegfried Wetzel, CH 3400 Burgdorf, Februar 2011

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