Ist die Erde wirklich rund?

0:00 "Weltraumschlau in 15 Minuten", ein Kinderpodcast der Stiftung Planetarium Berlin und Radio Teddy. Die Erde ist eine flache Scheibe. Die Erde ist eine Hohlkugel. Die Erde ist viereckig. Mann, Mann, Mann. Was hat Spacey heute nur schon wieder geschluckt? Hat die ein Virus? Ich muss, glaube ich, mal den Stecker ziehen und Spacey neu starten.

0:29 Na hoffentlich ist Spacey gleich wieder die Alte. Jetzt aber erstmal Hallo zusammen und willkommen zu einer neuen Folge von "Abgespaced". Ich bin Christine von der Stiftung Planetarium Berlin. Und wie ihr vielleicht gerade schon herausgehört habt, geht es heute um unsere Erde. Wir stellen uns heute gemeinsam die Frage, ist die Erde wirklich rund? Und wer unterstützt mich heute dabei, das herauszufinden?

0:52 Ich bin Jonathan und bin sechs Jahre alt. Ich bin Kai und ich bin 13 Jahre alt. Ich bin Alexandra und 11 Jahre alt. Ich bin Veit und ich bin acht Jahre alt. Schön, dass ihr dabei seid. Wir sind heute im Geoforschungszentrum in Potsdam und wollen uns heute die Erde mal etwas genauer anschauen. Welche Form die Erde hat, das ist ja irgendwie erstmal keine schwierige Frage, oder?

1:14 Ganz schön rund, aber auch ein bisschen bergig. Die Erde ist rund, also sie ist eine Kugel. So wie eine Kugel in der Murmelbahn. Genau, die Erde ist eine Kugel. Früher glaubten die Menschen, die Erde sei eine Kugel. Spacey, stopp, stopp, stopp. Bevor du loslegst, bist du denn jetzt wieder in Ordnung?

1:34 Na Logo, ich brauchte nur ein Update und weiß jetzt wieder mehr als ihr alle zusammen. Denn ich speichere wissenschaftliche Daten blitzschnell und kann jederzeit auf sie zugreifen. Wenn ihr etwas nicht wisst, dann fragt einfach mich. Spacey ist unsere super, hyper, mega Intelligenz-Roboterin. Spacey, bevor du gleich wieder alles ausplauderst, habe ich erstmal ein Bild für euch dabei.

1:57 Es zeigt, was die Menschen vor tausenden Jahren über die Gestalt der Erde dachten. Was seht ihr denn hier? Auf dem Bild sieht man eine flache Erde mit statt ein Kern ein Drache. Man sieht Wasser, wo Schiffe drauf sind und da drüber sind Wolken. Es sieht aus, als ob das Ganze ein Kasten ist, wo unten ein Drache schläft.

2:18 Ich sehe ein Schiff, das gerade von dem Ende der Welt runterfällt. Wird, glaube ich, von diesem Drachen, der das Ganze hält, aufgefressen. In den frühen Kulturen unserer Menschheit wird die Erde bei ungefähr 6000 Jahren als flache Scheibe inmitten eines riesigen Urozeans beschrieben. Die Völker des Nordens glaubten dazu an die Weltenschlange, die im Urozean haust und alles zusammenhält.

2:47 Super interessant, wie die Menschen darauf gekommen sind. Habt ihr da vielleicht Ideen? Es ist ja eigentlich auch ganz logisch, dass man das gedacht hat, weil egal in welche Richtung man guckt, es scheint, als ob die Erde flach wäre. Man kann keine Rundung erkennen. Die meisten Menschen glauben, hinter dem Horizont ist nichts mehr und bis zum Horizont sieht man ja nur Glattes.

3:07 Und deswegen sind wir, glaube ich, da drauf gekommen. Wenn wir ja auf der Erde gehen, scheint sie nicht rund. Für die Erde sind wir halt so ein Mini-Mini-Punkt. Deshalb dachten sie, die ist einfach nur so flach. Dass die Erde flach ist, ist ja heute widerlegt. Denn wir haben ja unter anderem auch Fotos aus dem Weltall.

3:24 Trotzdem haben schon in der Antike Wissenschaftler davon gesprochen, dass die Erde rund ist, ohne dass sie unseren Planeten aus dem Weltall gesehen haben. Was denkt ihr, wie sind die wohl darauf gekommen? Also ich glaube, es geht so was, dass ein Schiff, was losgeschickt wurde, wurde mit einem Fernrohr beobachtet und irgendwann hat man nur noch den Mast gesehen und deswegen wusste man, dass es weiter nach unten gegangen ist, obwohl ja der Meeresspiegel eigentlich glatt war.

3:49 Und deswegen wusste man, dass sie kugelförmig ist. Ihr habt recht. Und noch etwas. Die berühmten Wissenschaftler Pythagoras und Platon waren schon vor ungefähr 2500 Jahren der Meinung, dass die Erde kugelförmig ist. Platons Schüler Aristoteles versuchte die Kugelgestalt im 4. Jahrhundert vor Christus durch Beobachtungen zu beweisen.

4:10 Er nutzte dazu eine Mondfinsternis. Denn dabei steht die Erde so vor der Sonne, dass sie einen Schatten auf den Mond wirft. Dabei erkannte Aristoteles, der Schatten der Erde war eine Kugel. Richtig. Aristoteles hat also durch Beobachtung einen stichhaltigen Beweis geliefert. Aber wie groß diese Kugel war, das wusste er damals noch nicht.

4:33 Was glaubt ihr denn, schätzt mal, wann zum ersten Mal ein Wissenschaftler überhaupt versucht hat, die Größe der Erde zu bestimmen? Im Jahr 400. Nach der Christus. Ich glaube ja ungefähr 1910 bis 1920. Ich glaube ungefähr vor 2000 Jahren. Spacey, wir brauchen mal deine Hilfe. Einen Augenblick bitte. Ich starte die Zeitreise-App.

4:59 Zeitreise-App ist bereit. 240 vor Christus, Sommersonnenwende, Bibliothek zu Alexandria. Aristophanes, mein fleißiger Schüler, beeil dich. Dieses Papyrus musst du bitte noch zu Ende abschreiben, denn ich habe heute noch etwas Besonderes mit dir vor. Gehen wir etwa zur Sonnenwennfeier an den großen Leuchtturm?

5:32 Bitte, lieber Meister Eratosthenes. Junge, wie kannst du ans Feiern denken, wenn wir doch heute große wissenschaftliche Erkenntnisse sammeln können? Aber ich habe doch schon die ganze Woche diesen Text über den Kosmos abgeschrieben. Man muss es sich doch auch mal gut gehen lassen. Das Abschreiben ist wichtig, damit wir unser Wissen verbreiten können.

5:52 Wir wissen zum Beispiel schon vom großen Aristoteles, dass die Erde eine Kugel ist. Und zur Feier des Tages möchte ich unserem Herrscher Ptolemäus heute zeigen, welchen Umfang unsere Erde hat. Möchtet ihr heute etwa mit mir um die ganze Erde laufen, Meister? Nein, das müssen wir nicht, Junge. Wir können ja rechnen.

6:13 Du wirst überrascht sein, wie schnell das geht. Komm, wir brauchen nur einen Stab. Ein Stab? Wie wäre das mit diesem hier, Meister? Sieben Fuß ist der hoch. Der ist perfekt. Und was brauchen wir noch, Meister? Unsere Köpfe, Junge. Die sind das Wichtigste. Ach ja, und natürlich die Sonne. In der Stadt Syriene, die von hier aus immer geradeaus nach Süden liegt, gibt es einen Brunnen, in dem das Sonnenlicht immer zur Mittagsstunde am Tag der Sommersonnwende direkt hineinscheint.

6:48 Heute ist doch Sommersonnwende. Das heißt, die Sonne steht mittags also auch ganz senkrecht über dem Brunnen. Dann werfen Häuser und Türme auch keine Schatten. Richtig. Es gibt keine Schatten. Wenn wir also davon ausgehen, dass die Erde gekrümmt wie eine Kugel ist und die Sonnenstrahlen parallel auf die Erde treffen, dann müsste die Sonne zur selben Zeit hier in Alexandria eigentlich einen Schatten werfen.

7:14 Du hast sehr gut aufgepasst. Genauso ist es. Hier, Meister, hier ist es so schön ruhig und sonnig. Und der Boden ist auch nicht zu hart. Ein guter Platz für unseren Sonnenstab. Siehst du, Aristophanes, du hattest recht. Der Stab wirft einen Schatten. Nun müssen wir herausbekommen, wie groß der Winkel zwischen Stab und Schatten ist.

7:40 Winkelberechnung. Oje, das ist knifflig. Moment, Meister. Länge des Stabes, sieben Fuß. Durch Länge des Schattens, Sinus. Ich hab's. Der Winkel des Schattens hier in Alexandria beträgt 7,2 Grad. Bravo, mein Junge. Nun stell dir vor, die Erde wäre ein großes, kreisrundes Fladenbrot. Wir wissen, ein voller Kreis hat 360 Grad. Wie viele Stücke mit einer Größe von 7,2 Grad könntest du also herausschneiden?

8:19 360 durch 7,2 sind gleich 50. Aber ich möchte doch mindestens ein Viertelfladenbrot und nicht nur ein Fünfzigste. Och, wenn er nicht ans Feiern denkt, so denkt er ans Essen. Vielleicht wirst du vom Fladenbrot ja doch noch satt. Wahrhaftig, Meister. Das hängt nur vom Umfang des Fladenbrotes ab. Also, was brauchen wir nun, um den Umfang des gesamten Erdballs oder unseres gedachten Fladenbrots bestimmen zu können?

8:48 Wir brauchen die Entfernung zwischen Syene und Alexandria. So breit ist nämlich unser 50. Erdfladenstück. So ist es. Und es ist weit nach Syene, mein Junge. Ganze 800 Kilometer. Dann müssen wir nur noch 800 mal 50 rechnen und schon haben wir den Umfang des Erdkreises. Richtig. Der Umfang der Erde beträgt 40.000 Kilometer.

9:13 Das hätte ich nicht gedacht. Unglaublich. Aristophanes. Ja, Meister? Ich habe Fladenbrothunger. Das war eine Zeitreise in die Antike, als der Wissenschaftler Eratosthenes den Erdumfang berechnete und so beweisen konnte, dass die Erde wirklich rund ist. Wir sind jetzt mit der Erdvermesserin Dr. Eva Bergens und dem Erdvermesser Dr. Linus Schihora vom Geoforschungszentrum Potsdam verabredet.

9:46 Sag mal, Linus, hatte Eratosthenes damit seinen Berechnungen recht? Eratosthenes hat den Radius überraschend genau berechnet und zwar mit einer Genauigkeit von wenigen Prozent Abweichungen nur. Wie genau hat Eratosthenes den Radius berechnet? Wenn du dir das vorstellst, du hast den Stab, der geht ja nach oben und dann hast du auf der Erde den Schatten und die haben den Stab jetzt ganz gerade aufgestellt, also in einem rechten Winkel.

10:11 Und dann kannst du dir das ja so vorstellen, dass das ein Dreieck bildet und dann haben sie quasi zwei Seiten von dem Dreieck gemessen und damit konnten sie dann ausrechnen, wie spitz oben das Dreieck ist. Da gibt es Formeln für, mit denen man das ausrechnen kann. Wie hatte eigentlich die Entfernung zwischen Alexandria und Syrien bestimmt ohne Kilometerzähler und Auto?

10:31 Es gab sogenannte königliche Frittzähler und die hatten sehr gleichmäßige Frittlänge und sind quasi den Nil abgelaufen und haben einfach Fritte gezählt und damit wussten sie, wie weit die Stadt weg ist. Wie lang hatte Eratosthenes Wertgültigkeit und wie wurde der heutige Erdumfang eigentlich bestimmt?

10:47 Bis vor 300 Jahren ungefähr wurde der zumindest in Europa noch genutzt und heutzutage messen wir den Erdumfang, indem wir Satelliten nutzen und indem man Sterne beobachtet mit Teleskopen. Wenn man bis vor 300 Jahren den Wert noch genutzt hat, wie konnte man denn damals schon den neuen berechnen, wenn es da noch lange keine Satelliten gab?

11:07 Das ist das, was ich am Ende noch so kurz gesagt habe mit den Sternenbeobachtungen. Es gibt Sterne, die sind ganz weit weg, das sind die sogenannten Fixsterne und indem man eben von verschiedenen Stellen auf der Erde die beobachtet und guckt, in welchem Winkel die an welchem Datum steht, kann man es ausrechnen.

11:22 Und damit hat man auch den Rechenbeweis, dass die Erde eine Kugel ist. Dann haben wir unsere heutige Frage ja super schnell beantwortet und wissen nun, dass die Erde wirklich rund ist. Dann sind wir ja schon am Ende. Stopp, stopp, stopp. So rund ist die Erde nämlich gar nicht. In Wirklichkeit ist die Erde nämlich ein Ellipsoid.

11:39 Was ist denn bitte ein Ellipsoid? Stell dir vor, du hast einen Fußball und du packst den oben und unten an und drückst drauf. Dann ist er ja keine Kugel mehr, sondern so eine bisschen abgeplattete Kugel. Und so ähnlich kannst du dir das bei der Erde auch vorstellen, dass es so ein bisschen abgeflacht ist und dann ist es ein Ellipsoid.

11:56 Wer drückt eigentlich auf die Erdpole rauf? Die Erde dreht sich ja um sich selbst und dadurch entstehen auch Fliehkräfte, wodurch sie auseinandergezogen wird und dadurch dann zu einer Art Ellipse wird. Das stimmt. Wenn man schnell eine Wasserflasche dreht, dann geht es ja auch in der Mitte das Wasser auseinander und das passiert genau mit der Erde auch.

12:13 An den Polen passiert das nicht. Je weiter man von der Rotationsachse weg ist, desto stärker ist der Effekt und deswegen wird es am Äquator weiter nach außen gezogen als an den Polen. Eigentlich ist es noch komplizierter. Die Kugel hat es ja schon nicht so ganz getroffen, aber auch eigentlich das Ellipsoid trifft es nicht so ganz, weil ganz genau genommen ist die Erde eine große fliegende Kartoffel.

12:32 Ist das etwa eine Erdkartoffel? Genau. Hier vor uns liegen zwei ausgedruckte Modelle aus dem 3D-Drucker, die die Erdkartoffel oder auch Potsdamer-Kartoffel, wie sie manchmal genannt wird, zeigen. Der wissenschaftliche Name dafür ist Geoid, aber Kartoffel trifft das ganz gut. Was glaubt ihr denn, wie die Form dieser Kartoffel zustande kommt?

12:50 Ich glaube, dass es von den Bergen und von den Tälern stammt. Hier das ist der Himalaya und da ist es auch nach außen ausgebeult, weil da mehr Masse ist. Also das, was unter uns ist, da ist es nicht immer gleich dicht und es gibt Stellen, da ist mehr Gestein im Untergrund und andere da ist weniger und dadurch kommt diese Form zustande.

13:10 Und was bringen denn diese Erkenntnisse für die Wissenschaft und was können wir damit anfangen? Ich glaube ja, dass wenn hier Satelliten losgeschickt werden, dass wir die nicht in der Kugel los schicken, weil sonst würden die irgendwo im All landen und das wäre dann nicht so cool, wenn die an einer bestimmten Stelle was gucken sollen.

13:30 Das ist sehr richtig. Also wie man eine Rakete startet, um Satelliten hoch zu bringen, war eins unserer Beispiele. Das zweite wäre der Meeresspiegel. Vielleicht habt ihr es ja schon mal gehört, dass wegen dem Klimawandel der Meeresspiegel steigt, aber eben durch die Kartoffelform steigt der nicht überall gleich stark.

13:44 Da, wo die Kartoffel eine Delle nach unten hat, steigt der weniger stark als da, wo eine Delle nach oben ist. Das war aber eine große Portion überraschendes Wissen über die Form unserer Erde. Herzlichen Dank an unsere Experten Dr. Eva Bergens und Dr. Linus Schihora vom Geoforschungszentrum in Potsdam und an unsere Erdforscherkinder Jonathan, Veit, Alexandra und Kai.

14:07 In der nächsten Folge machen wir uns auf den Weg zum Mond. Ich möchte mit euch gemeinsam herausfinden, wie unser Mond eigentlich entstanden ist. Bis dahin, kosmische Grüße, eure Christine. Abgespacet. Weltraumschlau in 15 Minuten. Ein Kinderpodcast der Stiftung Planetarium Berlin und Radio Teddy. Copyright WDR 2021