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Geniale Zwillingsbauten

Die Doppel-Instrumente des Jai Singh

Komplex und einzigartig zugleich: Bei zwei seiner wichtigsten astronomischen Instrumente setzte Jai Singh auf ein ebenso geniales wie pragmatisches Prinzip. Denn er teilte sie in zwei komplementäre Gegenparts auf. Erst diese paarige Kombination erlaubte es den Astronomen, den Lauf der Sterne und ihre Positionen präzise und möglichst vollständig zu erfassen.

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Jai Prakash: die Himmelsschalen

Das komplexeste und gleichzeitig eindrucksvollste dieser Zwillings-Instrumente ist das Jai Prakash. Es besteht aus zwei in den Boden eingelassenen Halbkugeln, deren Inneres ein auffälliges Hell-Dunkel-Muster aufweist: Jeweils sechs helle Marmorsegmente wechseln sich mit dunklen Aussparungen ab, in denen Treppenstufen liegen. In den Marmor eingeritzt ist ein feines Gitternetz aus sich überlagernden Linien. Oben, jeweils in der Mitte der Schale, hängt eine flache, von einem Loch durchbrochene Metallplatte.

Auf den ersten Blick scheinen beiden Halbkugeln identisch zu sein. Doch bei näherem Hinschauen zeigt sich: Dort, wo bei der einen Schale heller Marmor ist, liegt bei der anderen eine Aussparung. – sie sind komplementär. Würde man beide Schalen ineinanderlegen, bekäme man eine komplett mit dem marmornen Gitternetz ausgekleidete Halbkugel. Erst zusammen ergeben beide Hälften das vollständige Instrument.

Genau das ist der Clou des Jai Prakash: Die versetzten Aussparungen erlaubten es den Astronomen, fast jeden Punkt der Schalen bequem über die Treppen zu erreichen. War eine Messung in einer Halbkugel nicht möglich, genügte der Wechsel in die andere, um die nötigen Werte ablesen zu können. Gleichzeitig dienten die Kanten der Segmente als wichtige Messmarker und Peilhilfen.

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Ausschnitt des Koordinatetnnetzes im Inneren der Jai Prakash © Arjuncm3/ CC-by-sa 3.0

So funktioniert das Jai Prakash

Die beiden Schalen des Jai Prakash spiegeln die Geometrie des gesamten Himmelsgewölbes. Der Zenith bildet die tiefste Stelle beider Halbkugeln, der Himmels-Nordpol liegt seinem realen Vorbild direkt gegenüber: 27 Grad unter dem südlichen Schalenrand. Die feinen Linien auf den Marmorsegmenten bilden konzentrische Kreise und Speichen um diese beiden Ankerpunkte und repräsentieren damit das astronomische Koordinatennetz. Am Schalenrand sind die Koordinaten durch feine Striche bis auf die Zehntelgrade markiert.

Wie funktioniert nun die Sternenbeobachtung? Um die Position eines Sterns zu bestimmen, visierten die Astronomen diesen Stern durch das Sichtloch in der zentral aufgehängten Metallplatte an. Dabei passten sie ihren Standort in der Schale solange an, bis ihre Peilhilfe, die Metallplatte und der Stern genau in einer Linie standen. An ihrem Standort konnten sie dann am Gitternetz die Koordinaten in Form der Deklination und Rektaszension des Sterns ablesen. Umgekehrt war es mit dem Jai Prakash auch möglich, gezielt bestimmte Sterne anhand ihrer Position am Himmel zu identifizieren.

Blick auf die beiden Zylinder des Rama Yantra in Delhi © Daderot/ gemeinfrei

Rama Yantra: die Sternenzylinder

Das zweite große Zwillingsinstrument besteht aus zwei zylinderförmigen Bauten, die entfernt an einen prähistorischen Steinkreis erinnern. Ähnlich wie bei diesen wechseln sich senkrechte Steinplatten und Aussparungen in der kreisförmigen Außenwand ab – es gibt jeweils zwölf Lücken und zwölf Platten. Im Zentrum beider Zylinder steht eine senkrechte Säule, die bis zur Oberkante des Bauwerks reicht.

Betritt man einen der Zylinder des Rama Yantra, sieht man, dass die kreisförmige Grundfläche des Zylinders in „Tortenstücke“ geteilt ist. Ihre Breite entspricht genau der der aufrecht stehenden Steinplatten. Die Flächen zwischen den Segmenten sind ausgespart: Der eigentliche Boden liegt etwa brustitief unter den Segmenten. Entlang dieser Segmente geben Skalen Grade und Bogenminuten an. Auch an den Innenwänden des Zylinders sind Markierungen zu erkennen.

Ihr Zweck: Mit dem Rama Yantra konnten die Astronomen die Horizonthöhe und den Azimut – also quasi den Längengrad – eines Sterns oder Planeten bestimmen. Dafür visierten die Astronomen das betreffende Himmelsobjekt so an, dass es genau an der Spitze der Mittelsäule zu stehen schien. Die Markierungen an ihrem Standort gab ihnen dann Höhe und Azimut an.

Ram Yantra

Die Holzsitze für die Astronomen wurden in die Wandaussparungen eingehängt

Sternenpeilung per Hochsitz

In vielen Fällen allerdings lag der Endpunkt der Sichtlinie nicht auf dem Boden, sondern irgendwo auf der Zylinderwand – beispielsweise wenn der Stern nicht im Zenith, sondern eher niedrig stand. Hier kamen die Lücken in den Wänden ins Spiel: Um den Stern anvisieren zu können, schoben die Astronomen dann ein Holzbrett in passender Höhe in Halterungen an den Seiten der Wandlücken.

Wenn sie nun auf diesen Hochsitz kletterten, konnten sie von dort aus ihre Peilung vornehmen. Die entsprechenden Werte lasen sie dann von der Innenwand des Zylinders ab. Fiel der Endpunkt der Sichtlinie auf einen nicht vom Hochsitz aus erreichbaren Teil der Wand, wechselten die Astronomen zum Nachbarzylinder. Wie beim Jai Prakash sind auch beim Rama Yantra Skalen und Aussparungen komplementär. Erst beide Teile zusammen decken den gesamten Himmel ab und erlauben eine fast lückenlose Beobachtung.

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Nadja Podbregar
Stand: 15.09.2017

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In den Schlagzeilen

Inhalt des Dossiers

Jantar Mantar: Bauten für den Himmel
Die steineren Observatorien der indischen Astronomie

Die Vorgeschichte
Indiens astronomische Tradition

Ein ehrgeiziger Plan
Jai Singh und die Sterne

Strategisch platziert
Die Standorte der fünf Observatorien

"Magische" Instrumente
Die große Sonnenuhr von Jaipur

Geniale Zwillingsbauten
Die Doppel-Instrumente des Jai Singh

Präzision durch Redundanz
Warum so viele Instrumente?

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