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Dunkelheit

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Perspektivwechsel zwischen unten und oben

Wer kennt es nicht: Die Sonne scheint, es ist warm und man genießt das schöne Wetter. Doch plötzlich schiebt sich eine Wolke vor die Sonne. Und mit dieser temporären Eklipse geht nicht nur eine Verdunklung einher, bei nicht allzu hoher Lufttemperatur spürt man auch noch eine erhebliche Abkühlung. Wenn die Bewölkung sehr locker ist, gewinnt die Sonne schnell wieder die Oberhand und andernorts hat man das Nachsehen.
Wer sich auf einer Flugreise befindet, kann dasselbe Phänomen aus einer anderen – höheren – Perspektive erleben. Nach unten auf die locker verteilten Wolken blickend (siehe Foto) sieht sie oder er deren Schatten auf der darunter liegenden Erdoberfläche als erstaunlich abgedunkelten Bereich, in dem oft kaum noch Details zu erkennen sind. Der Kontrast zwischen den von oben erleuchteten Wolken und der wegen starker Lichtabsorption auch bei direkter Sonneneinstrahlung bereits relativ dunklen Erdoberfläche ist so groß, dass diese Schatten manchmal als dunkle strukturlose Wälder angesehen werden. Und in diesen dunklen Bereichen trägt sich zuweilen für die Dauer der Wolkenpassage (zeitlich abhängig von der Größe der Wolke und deren Geschwindigkeit) die eingangs skizzierte Geschichte aus der niedrigen Perspektiv zu.
Übrigens ist auf dem Foto die momentane Jahreszeit gut zu erkennen: Die Felder sind abgeerntet, das Grün ist den bräunlichen Erdtönen gewichen.

Das Licht im Wasser

Kurz nach der Ankunft in der fremden Stadt erlebe ich die hereinbrechende Dunkelheit als passenden Abschluss der hinter mir liegenden langen Reise. Der Himmel ist mit einem dunklen Wolkenband zugezogen. Die ersten Lichter der Straßenbeleuchtung und der Autos blinken wie kleine Nadelstiche auf. Dann plötzlich flammt der bis dahin kaum noch zu erkennende Fluss über die gesamte überschaubare Länge leuchtend hell auf, so als würde er innerlich zu glühen beginnen.
Erst durch einen Blick nach oben komme ich in die Wirklichkeit zurück. Die Wolkenwand ist an einer Stelle aufgebrochen und die tief stehende Sonne zeigt sich noch einmal auf diese spektakuläre Weise. Diese Szene hat sich tief in meine Erinnerung eingeschrieben.
Das Foto ist nur der sichtbare Ausdruck des Geschehens, das sich aus der physikalischen Perspektive folgendermaßen darstellt: Wenn Licht auf eine Wasserfläche trifft, dringt ein Teil in das Wasser hinein. Ein anderer Teil wird gemäß Einfallswinkel gleich Reflexionswinkel vom Wasser reflektiert und zwar mit einer umso größeren Intensität, je flacher das Licht auf die Wasserfläche auftrifft. Wäre der Fluss spiegelglatt (sic!) würde man die Sonne an einer bestimmten Stelle im Wasser spiegelnd reflektiert sehen, nämlich dort wo der Reflexionswinkel gerade mit meiner Beobachtungsposition übereinstimmt. Da die Oberfläche des Wassers aber eine gewisse Welligkeit aufweist, wird das Licht den unterschiedlichen Wellenneigungen entsprechend in verschiedene Richtungen reflektiert. Das kennen wir beispielsweise von der Lichtbahn auf dem Wasser des Meeres, den die tiefstehende Sonne zum Beobachter hin auf dem Wasser entstehen lässt. Genau das ist auch hier der Fall. Die Lichtbahn (auch Schwert der Sonne genannt) ist offenbar breiter als der Fluss, sodass so gut wie keine dunklen Bereiche übrig bleiben und der Fluss in der überschaubaren Länge im Licht erstrahlt.

Lichtquellen mit Koronen versehen

In dieser dunklen Zeit, an der ein pandemisches und zugleich pandämonisches Virus einen erheblichen Anteil hat, habe ich mir vorgenommen, die mir vertrauten optischen Koronen überall dort zu sehen, wo man sie auch sehen könnte, wenn man sie durch einen Nebel hindurch oder mit einen leichten Schleier vor den Augen betrachtete.

Erklär‘ mir, warum der Nachthimmel dunkel ist

Warum ist der Nachthimmel dunkel? (Zur Vergrößerung auf Bild klicken!) Das ist für viele Menschen eine dumme Frage, weil sie tautologisch anmutet. Ist nicht die tiefe Nacht fast ein Synonym für Dunkelheit? Sinnvoll wird die Frage erst aus physikalischer Sicht. Denn sie ist physikalisch voraussetzungsvoll. Die Schriftstellerin Ulrike Draesner hat sich in ihrem Roman Vorliebe mit dieser Frage auseinandergesetzt und ich möchte sie sprechen lassen:
„Erklär‘ mir, warum der Nachthimmel dunkel ist“. Harriet drehte sich zu ihm und schnaubte. Alter Intellektualist! Das wusste der doch. 300 Jahre lang hatte ihr Fach sich die Zähne an der scheinbar harmlosen, ja naiven Frage ausgebissen!
Schon Kepler. Grau, hohlwangig, asketisch, Zirkel in der Hand, Heliozentriker, Magnetiker, revolutionäre Berechnungen zur interdependenten Dynamik der Planetenbewegung  und am Ende diese Frage: warum ist es nachts dunkel? 200 Jahre später der joviale Olbers aus Bremen, fliehender Haaransatz, Treffen mit Napoleon in Paris, Formulierung des Paradoxes 1823: warum ist der Nachthimmel dunkel, wenn das Universum unendlich ist? Ein unendlicher Kosmos enthielte notwendig eine unendliche Menge von Sternen. An jedem Fleckchen des Nachthimmels müsste ein Himmelskörper stehen. Schwimmen müsste die Menschheit im Sternenlicht.
Interessant ist in diesem Zusammenhang, dass weitgehend unbeachtet von der Scientific Community wohl ein Schriftsteller die erste, im Prinzip zutreffende Antwort auf die Frage gegeben hat: Ausgerechnet ein Dichter hatte Olbers‘ Paradox enträtselt; das war vergessen und stand doch für alle, lesbar in Eureka. Ein Hobbyastronom! Früher hatte Harriet sich darüber geärgert: die Auflösung war typisch für ihr Fach, nie ließ sich etwas direkt fassen, immer ging es um Folgen von Folgen von Folgen. Heute gefiel es ihr: da kam einer daher, dachte messerscharf und kriminalistisch und implizierte bereits 1848 die endliche Geschwindigkeit von Licht. Nahm den Urknall vorweg, nahm Einstein vorweg. Olbers‘ Paradox: Der Nachthimmel war nicht sternenhell, nicht große silberne schlafraubende Glocke, weil der Kosmos einen Anfang gehabt hatte. Unendlich mochte er sein im Raum, in der Zeit war er es nicht. Das endlich-schnelle Sternenlicht aus den berüchtigten unbegriffenen Tiefen des Alls hatte nicht genug Zeit gehabt, die Erde zu erreichen.
Ein Jahr später war der Dichter unter nie geklärten Umständen gestorben. Erst im Herbst mit Ashley am Wannsee hatte Harriet alles nachgelesen, um es auf die lnstitutswebsite zu stellen. Unendlichkeit, hatte Edgar Allan Poe geschrieben, sei Seelen-Träumerei. Ein ungedanklicher Gedanke über Gedanken.
Das Schlafzimmerfenster teilte die Wölbung über der Stadt in 16 dunkelorangefarbene, exakt gleich große Rechtecke. Harriet zog den Vorhang nur zur Hälfte zu. Einen ungedanklich Gedanken zu denken, schien ihr alle Mühe wert.
Peter lag auf der Seite, sie presste die kalten Füße gegen ihn leise stöhnte er auf im Schlaf.
Langsam kroch seine Wärme über Federn und Laken auf sie zu. Auch das war Physik. Ein Stück klarer, ganz und gar irdischer Physik.

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