Der Komet im Cocktailglas
jenseits von Blau liegt. Das ist die ultraviolette Strahlung (UV-Strahlung), und für Bienenaugen leuchten die Blüten der Blumen in dieser für uns unsichtbaren Farbe. 28 Andere Tiere wie zum Beispiel manche Schlangen können das infrarote Licht sehen, das wir nur als Wärme spüren.
Was Bienen und Schlangen von Natur aus können, mussten wir Menschen uns erst mühsam aneignen. Lange Zeit war die Astronomie auf das begrenzt, was die Augen sehen konnten. Jahrtausendelang beobachteten die Menschen den Himmel ohne optische Hilfsmittel. Erst zu Beginn des 17. Jahrhunderts benutzte Galileo Galilei eines der ersten Teleskope, um damit den Himmel zu betrachten. Dort sah er Dinge, die buchstäblich noch kein Mensch vor ihm gesehen hatte. Im Teleskop waren viel mehr Sterne zu sehen als mit dem bloßen Auge. In ihm war der dünne Nebel der Milchstraße, der sich in klaren Nächten über den Himmel zieht, plötzlich eine Ansammlung von Tausenden Sternen! Kleine und bis dahin völlig unbekannte Himmelskörper umkreisten den Planeten Jupiter. Galileos Zeitgenossen wollten zuerst gar nicht glauben, was da alles im Teleskop erschien. Erst langsam lernte man, dem neuen optischen Gerät zu vertrauen. Und das umso mehr, je größer die Teleskope wurden und je mehr man durch sie am Himmel entdecken konnte.
Es ist übrigens auch nicht der Zweck von Teleskopen, die Dinge zu vergrößern, sondern mehr Sterne sehen zu können. Die Sterne und Galaxien sind so weit entfernt, dass selbst die stärkste Vergrößerung nichts an ihrem Erscheinungsbild ändert. Sterne bleiben immer nur Punkte am Himmel. Unser Auge hat nur eine sehr kleine Öffnung, durch die Licht auf die Sehnerven fallen kann. Die Pupille ist nur ein paar Millimeter groß. Damit können wir nur wenig Licht sammeln und nur helle Lichtquellen am Himmel sehen. Vergrößert man aber die Fläche, auf die Lichtwellen treffen können, so werden auch schwächere Sterne sichtbar. Schon ein kleines Fernglas mit ein paar Zentimetern Öffnung zeigt uns Tausende Sterne, die wir mit den Augen nicht wahrnehmen können. Die großen Teleskope der professionellen Astronomen haben bis zu 10 Meter große Spiegel, auf die Licht fallen kann. Damit können sie Sterne sehen, die vier Milliarden Mal schwächer leuchten als die Sterne, die wir mit bloßem Auge sehen können.
Teleskope sind sehr viel bessere Augen als unsere eigenen. Im Jahr 1800 fand der britische Astronom William Herschel aber heraus, dass wir nicht nur bessere Augen brauchen, wenn wir alles sehen wollen, was es zu sehen gibt, sondern auch andere Augen. Herschel untersuchte das Spektrum des Lichts. Schon mehr als 100 Jahre zuvor hatte Isaac Newton entdeckt, dass sich das weiße Sonnenlicht aus verschiedenen Farben zusammensetzt. Schickt man einen Lichtstrahl durch ein spezielles Stück Glas – ein Prisma –, dann kommt am anderen Ende ein Regenbogen heraus, in dem alle Farben des Lichts einzeln zu sehen sind. Herschel wollte nun herausfinden, wie die Energie über die verschiedenen Farben verteilt ist. Dazu maß er die Temperatur des farbigen Lichts. In jede Farbe platzierte er ein Thermometer. Tatsächlich stellte sich heraus, dass blaues Licht kühler war als rotes. Zum Vergleich legte er auch ein Thermometer in den Bereich hinter dem roten Licht. Dorthin, wo nichts mehr zu sehen war. Dementsprechend überrascht war Herschel dann auch, dass die Temperatur hier noch höher war. Er hatte die Infrarotstrahlung entdeckt. Seitdem wissen wir, dass die Sonne nicht nur sichtbares Licht zur Erde schickt, sondern auch solches, das wir nicht sehen können.
Der deutsche Physiker Johann Wilhelm Ritter zeigte ein Jahr darauf, dass das noch längst nicht alles ist. Er benutzte Silberchlorid-Papier, wie es früher bei der analogen Fotografie eingesetzt wurde. Licht, dass auf dieses Papier fällt, färbt es schwarz. Ritter wollte untersuchen, ob die unterschiedlichen Farben das Papier unterschiedlich stark einfärben. So wie Herschel legte er zur Kontrolle auch Papier in den Bereich, in dem kein Licht mehr zu sehen war. Und so wie Herschel fand er dabei unsichtbares Licht. Diesmal am anderen Ende des Spektrums: Hinter dem Bereich des gerade noch sichtbaren blauen Licht existiert Licht, das das Silberchlorid-Papier wesentlich stärker einfärben kann als das normale farbige Licht. Ritter nannte die neue Strahlungsart damals „de-oxidierende Strahlung“; wir kennen sie als „UV-Strahlung“ beziehungsweise als ultraviolettes Licht.
Einige
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