mini|Illustration von Hipparchos nach einem gravierten Amethyst aus der Poniatowski-Edelsteinsammlung (19. Jhdt.) Hipparchos von Nicäa (, ; * um 190 v. Chr. in Nikaia; † um 120 v. Chr. wahrscheinlich auf Rhodos) war der bedeutendste griechische Astronom seiner Zeit. Er gilt als Begründer der wissenschaftlichen Astronomie und war auch Geograf und Mathematiker. Ihm zu Ehren wurde der Astrometriesatellit Hipparcos (High Precision Parallax Collecting Satellite) benannt.
Hipparchos ging bei seinen Forschungsarbeiten mit äußerster Genauigkeit vor. Beim Vergleich seiner eigenen Himmelsstudien mit denen früherer (auch babylonischer) Astronomen, wie Aristyllos und Timocharis, entdeckte er die langsame Präzession bzw. Verschiebung der Äquinoktien. Seine Berechnung des tropischen Jahres (der Länge des von den Jahreszeiten bestimmten Jahres) weicht nur 6,5 Minuten von modernen Messungen ab. Hipparchos ersann eine Methode, um Positionen auf der Erde mittels geografischer Breite und Länge zu ermitteln. Er berechnete den bis dahin besten Sternkatalog mit den Örtern und Helligkeiten von etwa 900 Sternen und entwarf die zugehörige Sternkarte. Hipparchos stellte außerdem eine Tabelle mit trigonometrischen Sehnen zusammen (Chordentafel), welche die Grundlage der modernen Trigonometrie bildeten.
Leben und Gesamtwerk Die beste antike Quelle zu Hipparchos ist der Almagest des alexandrinischen Astronomen Claudius Ptolemäus (ca. 100–175). Weitere Informationen finden sich in den Arbeiten von Pappos von Alexandria und Theon von Alexandria im 4. Jahrhundert, in der „Geographie“ Strabons und der „Naturalis historia“ Plinius des Älteren aus dem 1. Jahrhundert.
Hipparchos’ Lebensdaten sind unbekannt, aber im Almagest sind Beobachtungen durch ihn aus den Jahren 147 bis 127 v. Chr. überliefert. Jean Baptiste Delambre errechnete daraus und aus weiteren Indizien eine Geburt um 190 v. Chr., aller Wahrscheinlichkeit nach in Nicäa in Bithynien. Weitere Überlegungen führen zu einem Sterbedatum um 120 v. Chr. Es sind keine zeitgenössischen Porträts bekannt; antike Münzen mit seinem Abbild wurden erst im 2. und 3. Jahrhundert in Bithynien geprägt. Weil durch Ptolemäus bekannt ist, dass Hipparchos von Rhodos aus beobachtet hat, nimmt man die Insel auch als Sterbeort an.
Auch Hipparchos’ Hauptwerke sind verloren. Einzig ein kritischer Kommentar in zwei Büchern zu einem bekannten Lehrgedicht des Aratos von Soloi ist erhalten. Aus späteren Erwähnungen lässt sich schließen, dass Hipparchos selbst auch eine Bibliografie seiner größeren Werke verfasst hat, die aus etwa 14 Arbeiten bestand. Sein Sternkatalog ist in den Katalog des Almagest eingearbeitet, aber Ptolemäus hat sicher neben diesem weitere Quellen verwendet – vielleicht auch eigene Beobachtungen. Dennoch können Teile von Hipparchos’ Katalog aus dem überlieferten Kommentar wiederhergestellt werden, nicht aber der vollständige Katalog.
Hipparchos wird als Vater der griechischen mathematischen Astronomie angesehen, da er im Almagest als solcher dargestellt wird. Ptolemäus nennt ihn „größten Liebhaber der Wahrheit“ und verweist oft auf die große Genauigkeit seiner Beobachtungen. Hipparchos gilt als einer der größten Astronomen seiner Epoche. Durch den späten Kompilator Ptolemäus wird er als wichtigster Wegbereiter gefeiert und nur das heliozentrische Weltbild des Aristarchos von Samos gilt als ähnlich große Leistung: also Hipparchos als genauester beobachtender und mathematischer Astronom und Aristarch (aus heutiger Sicht) als größter Weltbild-Denker.
Der 150 km große Mondkrater Hipparchus und der Asteroid (4000) Hipparchus sind nach ihm benannt.
Astronomische Arbeiten
Sternkatalog und Globus des Hipparchos Der Sternkatalog des Almagest enthält nachweislich Daten, die auf Hipparchos zurückgehen, da für ca. 18 Sterne die Fehler in beiden Katalogen übereinstimmen. Welche der übrigen 1007 Sterne im Almagest-Sternkatalog von Hipparchos stammen, lässt sich nicht sicher sagen. Unterschiede zwischen den beiden Katalogen sind nicht überraschend, weil dies Ptolemäus selbst in der Einleitung seines Sternkataloges feststellt. Er beschreibt, dass er Daten von Hipparchos übernimmt und dass er manche Beschreibungen aus guten Gründen ändert, d. h. dass er den Katalog überarbeitet (von Plagiat kann also keine Rede sein).
Basierend auf eigenen Messungen hat Hipparchos eine neue Methode entwickelt, einen mathematisch exakten Himmelsglobus herzustellen, wie Plinius überliefert – vermutlich ist diese Methode die gleiche, die auch im Almagest beschrieben wird. Das Original ging verloren, aber dieser Globus kann digital rekonstruiert werden. Seit dem 19. Jahrhundert wird spekuliert, ob der Marmorglobus auf den Schultern des Atlas in den Farnesischen Sammlungen zu Neapel auf Daten von Hipparchos zurückgeht. Obwohl die Vorlage für diesen Marmorglobus klar hellenistisch ist und mithin in Hipparchos’ Zeit fallen könnte, ist die Vorlage für den Globus Farnese sicher nicht Hipparchos. mini|Hipparchs Himmelsglobus als Modell. Die wichtigsten Merkmale: dunkler Hintergrund, helle Sterne (die grüne Farbe hier hat eine Funktion in der Originalpublikation, gehört nicht zum Modell), Sternbilder markiert, Horizontebene und Meridiankreis dienen zum Ablesen von Koordinaten bzw. Uhrzeiten. Bereits antike Quellen überliefern, dass Hipparchos nicht der erste war, der einen Globus konstruierte – Eudoxos soll der erste gewesen sein – aber Hipparchos’ Globus war ein wissenschaftliches (Rechen-)Instrument und nicht nur ein didaktisches Anschauungswerkzeug und somit eine Innovation.
Im Jahr 2017 wurden auf einem alten Palimpsest Teile des Hipparchos-Katalogs gefunden. Es handelt sich um 146 Blätter aus dem Katharinenkloster auf dem Sinai, die meisten im Besitz des Museum of the Bible in Washington D.C. Einer der griechischen Texte, die im 9. Jahrhundert mit einem syrischen Text des Mönchs Johannes Kyriakos überschrieben wurden, stammen von Aratos (Lehrgedicht Phaenomena). Die ursprünglichen Texte stammen aus paläographischen Gründen aus dem 5. oder 6. Jahrhundert n. Chr. Die Sternenkoordinaten passen in die Zeit um 129 v. Chr., also der Zeit von Hipparchos. Es sind äquatoriale Koordinaten (Ptolemäus benutzte ekliptische Koordinaten). Sie waren genauer als die von Claudios Ptolemäus, der rund zweihundertfünfzig Jahre später unter anderem den Katalog von Hipparchos für seinen Sternkatalog verwendete.
Der Vergleich der neu gefundenen Koordinaten mit denen von Ptolemäus zeigt auch selbst bei der vorgenommenen Konvertierung und Rundungen teilweise erhebliche Abweichungen, was darauf deutet, dass Ptolemäus auch andere Quellen benutzte. Der Sternkatalog des Hipparchos war zuvor als nicht erhalten angenommen worden und nur einige Koordinaten aus einer lateinischen Übersetzung der Phaenomena des Aratos bekannt (Aratus Latinus) und von Ptolemäus. Victor Gysembergh, Peter J. Williams, Emanuel Zingg: New evidence for Hipparchus’ Star Catalogue revealed by multispectral imaging, Journal of the History of Astronomy, Band 53, 2022, Heft 4,
Astrometrische Messungen Eudoxos im 4. Jahrhundert v. Chr. hatte auf- und untergehende Sterne sehr genau vermessen und Timocharis von Alexandria und Aristyllos hatten bereits im 2. Jahrhundert v. Chr. Zusammenstellungen von Sternörtern vorgenommen. Aber alle drei waren lückenhafte Darstellungen einzelner für bestimmte Zwecke interessanter Sternpositionen und kein vollständiger Sternkatalog. Wenn am Himmel ein neuer (transienter) Stern erschien oder sich die Helligkeit eines Sterns veränderte, konnte dies niemand beweisen. Laut Plinius gab eine solche von Hipparchos beobachtete Veränderung den Ausschlag für die Zusammenstellung eines systematischen Sternkatalogs. Laut römischen Quellen soll dieser Sternkatalog ca. 800 Sterne umfasst haben. Der Katalog ist nicht überliefert.
Womit Hipparchos die Sternörter vermessen hat, ist nicht überliefert. Da die Armillarsphäre als Messinstrument laut Aussage im Almagest erst von Ptolemäus erfunden wurde, hatte Hipparchos wohl andere Methoden. Die Unterschiede der Messunsicherheiten seiner Daten in Rektaszension und Deklination deuten auf unabhängige Messungen hin. Wahrscheinlich hat er Rektaszensionen mit einer Uhr gemessen, mit Ekliptikpunkten (statt der modernen Rektaszensionsstunden am Äquator) angegeben und die Deklinationen unabhängig mit irgendeinem Peil-Winkelmesser bestimmt.
Überlieferung und Kritik von Plinius Eine deutliche Kritik an Hipparchos’ Sternkatalog als „gottwidriges Werk“ – und gleichzeitig einen Nachweis zu dessen Arbeitsmethodik – äußerte zwei Jahrhunderte später der römische Naturphilosoph Plinius der Ältere (ca. 23–79).Ernst Zinner: Die Geschichte der Sternkunde. Von den ersten Anfängen bis zur Gegenwart. Julius Springer, Berlin 1931, S. 125–126.
Einerseits zeigt Plinius’ Vorwurf der Gottlosigkeit, dass die Annahme, der Sternhimmel sei katalogisierbar und mathematisierbar, der religiösen Annahme zuwiderläuft, dass die Gestirne Ausdruck des Willens von Gottheiten seien. Hier werden Wissenschaft und Religion als unvereinbar gegenübergestellt, da laut Religion eine Veränderung des Sternhimmels ein durch eine Gottheit bewirktes Vorzeichen für die Menschen wäre und sich in diesem Denkstil der Berechenbarkeit durch die Wissenschaft entzöge.
Andererseits zeigt die Textpassage Hipparchos’ anderen Denkstil, da er einen Sternkatalog zusammengestellt hatte, „damit spätere Generationen daraus die Verschiebung von Sternen … ableiten könnten.“Lucio Russo: Die vergessene Revolution oder die Wiedergeburt des antiken Wissens. Springer, Berlin 2005, ISBN 3-540-20938-7, S. 101. Ptolemäus greift diese Idee auf und beschreibt die Verschiebung der Sterne (die wir heute Zyklus der Präzession nennen), indem er Hipparchos’ Arbeiten wörtlich zitiert und eigene Ergänzungen hinzufügt.
Ob die von Hipparchos beobachtete Veränderung am Sternhimmel sich auf die Beobachtung des veränderlichen Sterns Mira beschränkt oder ob er eine Nova beobachtet hat, ist bis heute ungeklärt. Mira verändert die Helligkeit von 10,1 mag (unsichtbar fürs Auge) auf 2 mag (sichtbar und etwa so hell wie unser Polarstern) innerhalb von 11 Monaten. Sollte Hipparchos das aufgefallen sein, könnte dies seinen Wunsch erklären, dass „sich unter seinen geistigen Erben jemand befände, der ihr Wachstum [oder Abnehmen] feststelle“. Sollte er aber auch eine Nova oder Supernova beobachtet haben, wissen wir nicht, was er gesehen hat. Chinesische Quellen überliefern aus der fraglichen Zeit im zweiten Jahrhundert nur einen „Gaststern“ und zwar im Jahr 135 v. Chr., den Alexander von Humboldt als mögliche Sichtung durch Hipparchos vorgeschlagen hat. Der chinesische Gaststern wurde im (modernen) Sternbild Skorpion gesehen, was eine Supernova ausschließt (kein Supernova-Überrest bekannt), aber auf eine (möglicherweise rekurrente) Nova hindeuten könnte.
Entdeckung der Präzession Bei Sternbedeckungen durch den Mond konnten Sternpositionen im Tierkreis sehr genau bestimmt werden – genauer als mit damaligen Messinstrumenten (z. B. Armillarsphären). Mit Rückgriff auf Beobachtungsdaten von solchen Sternbedeckungen durch Timocharis und Aristyll konnte Hipparchos die Veränderung einiger Sternörter von deren Zeit zu seiner eigenen bestimmen. Er bestimmte die Positionsveränderung von Spica (Jungfrau), Regulus (Löwe), den Plejaden (Stier) und beta Scorpii (Skorpion) durch Vergleich mit den etwa 150 Jahren zuvor gemessenen Sternörtern. So entdeckte er die Präzession der Äquinoktien, die sich um etwa 2° verschoben hatten.
Laut dem Almagest konnte Hipparchos aber aufgrund dieser Methode mit dem Mond nur die Verschiebung von Sternen in Ekliptiknähe direkt messen. Dass die Sterne außerhalb des Tierkreises sich nicht gegenüber den Sternen im Tierkreis verschieben, musste er in einem weiteren Argument beweisen.