Seit Jahrtausenden bestaunen die Menschen die Nordlichter und wundern sich über ihre Natur und Quelle. Auch heute noch rufen diese einst mysteriösen Phänomene Ehrfurcht hervor, auch wenn wir sie jetzt etwas besser verstehen. Doch das meiste unseres Wissens über die Nordlichter stammt aus jüngster Zeit, innerhalb der letzten ein oder zwei Jahrhunderte. Astronomen und Meteorologen im 19. Jahrhundert arbeiteten jahrelang daran, die Polarlichter zu verstehen, und fragten sich, ob sie ein Merkmal des atmosphärischen Wetters der Erde, des Weltraums oder vielleicht etwas waren, das die Grenze zwischen beiden überlappte. Dieser jahrhundertealte Versuch, die Aurora Borealis zu verstehen, war ein riesiges Projekt von internationaler Tragweite und trug glücklicherweise sogar dazu bei, eine der zugrunde liegenden Grundlagen der modernen Gesellschaft zu inspirieren: Zeitzonen.
In den 1870er Jahren war Cleveland Abbe der Mann, der die Suche nach dem Verständnis der Nordlichter anführte. Amerikaner kennen Abbe vielleicht als Vater des Nationalen Wetterdienstes, der einige der ersten konsistenten und zuverlässigen Wetterberichte in der Geschichte der Nation von seiner Basis in Cincinnati, Ohio aus sendete. Als Meteorologe und Astronom war er aber auch in geophysikalische Forschung involviert, und ein starker Sonnensturm im April 1874 bot ihm die einmalige Gelegenheit, das Nordlicht zu studieren.
Wie wir heute wissen, sind Polarlichter das Ergebnis der Wechselwirkung des Sonnenwinds mit geladenen Teilchen in der Magnetosphäre der Erde. Wenn diese Partikel in die obere Atmosphäre bombardiert werden, strahlen sie dramatisch Lichtenergie aus und erzeugen wundervolle Vorhänge aus Grün und Blau (neben anderen Farben). Aurora-Enthusiasten werden wissen, dass Sonneneruptionen – intensive Ausbrüche von Sonnenstrahlung – die Lebendigkeit und Farbe der Aurora sowie ihre Breite dramatisch erhöhen können. Besonders starke Sonnenstürme können die Polarlichter gelegentlich in südlichere Breiten treiben, wodurch sie über weite Teile der Vereinigten Staaten und der mittleren Breiten auf der ganzen Welt sichtbar werden.
Am 7. April 1874 bot einer dieser Stürme einen besonders denkwürdigen Anblick (obwohl es im Vergleich zu dem berühmten Sturm ein mäßiger Sturm war). Carrington-Ereignis von 1859, damals noch leicht in Erinnerung). Abbe ergriff die Gelegenheit, die Aurora zu studieren, in der Hoffnung, wenn möglich ihre Höhe über der Erde zu kennen und sie mit gleichzeitigen Wetterphänomenen und magnetischen Beobachtungen zu vergleichen.
Um diese Aufgabe zu erfüllen, benötigte Abbe mehrere Datenpunkte – mit anderen Worten, er benötigte Beobachtungen von mehreren Standorten im ganzen Land. Glücklicherweise unterhielt Abbe aufgrund seiner Position als Wettervorhersage-Guru einst ein Netzwerk von Kontakten in den Vereinigten Staaten, die ihm halfen, Wetterdaten für seine Wetterberichte zu sammeln. In dieser Nacht schickte Abbe sie stattdessen zur Arbeit, um das Nordlicht zu beobachten. Dieses Team bestand aus ungefähr 80 öffentlichen Freiwilligen und 20 fachkundigen Beobachtern, was dieses Projekt zu einem frühen Beispiel für bürgerwissenschaftliche Zusammenarbeit machte (vielleicht der indirekte Vorfahr moderner bürgerwissenschaftlicher Projekte wie z zoouniversum Woher [email protected]).
Das Projekt verlief jedoch nicht wie geplant. Das Problem, entdeckte Abbe, bestand darin, dass diese Freiwilligen, die über das ganze Land verstreut waren, ihre Beobachtungen mit ihrem eigenen lokalen Zeitsystem machten. Infolgedessen war es schrecklich schwierig, Beobachtungen miteinander zu vergleichen, um nützliche Schlussfolgerungen zu ziehen. Abbe schrieb frustriert: „Die Fehler der Uhren der Beobachter und sogar der Zeitstandards, die sie verwenden, werden im Allgemeinen nicht angezeigt … so dass die Ungewissheit dieser lebenswichtigen Frage einige interessante Merkmale in Vergessenheit geraten lässt. .“
Das Problem war so allgegenwärtig, dass Abbe beschloss, die Sache selbst in die Hand zu nehmen und mit der American Metrological Society (AMS) zusammenzuarbeiten, um zu versuchen, eine dauerhafte Lösung zu finden. Besonders beeindruckt war er von einem Vorschlag des AMS-Mitglieds und Mathematikers Benjamin Peirce, der vorschlug, das Land in eine Reihe von Ein-Stunden-Zeitzonen einzuteilen.
Ein paar Jahre später erhielt Abbe einen Brief von einem kanadischen Eisenbahningenieur, Sandford Fleming, der ebenfalls versuchte, einen Weg zu finden, die Zeit zu standardisieren, in seinem Fall, um transkontinentale Eisenbahnen synchron zu halten. Gemeinsam stellten Abbe und Fleming (unter anderem) ihre Idee dem Kongress vor und forderten sie auf, Zeitzonen in den Vereinigten Staaten legal festzulegen. Railroads waren die ersten, die sie im November 1883 einführten. Ein Jahr später legte eine internationale Konferenz in Washington DC einen Weltnullmeridian für die Zeitmessung in Greenwich fest. In den folgenden Jahrzehnten begannen Länder auf der ganzen Welt, Zeitzonen in der einen oder anderen Form basierend auf diesem Meridian einzuführen.
Zeitzonen sind heute allgegenwärtig. Ihr Ursprung wird oft Eisenbahnen zugeschrieben, und das stimmt teilweise, aber es sollte nicht vergessen werden, dass Zeitzonen auch aus den Bedürfnissen neugieriger Menschen entstanden sind, die versuchen, unsere Welt und ihren Platz im Universum zu verstehen. Cleveland Abbe und seine kleine Gruppe von Bürgerwissenschaftlern, die einfach nach einer besseren Möglichkeit suchten, die Zeit zu messen, während sie das Nordlicht über sich tanzen sahen, veränderten buchstäblich die Welt, in der wir leben. Es ist ein freudiger Gedanke und ein Beweis für die Kraft der Neugier und Zusammenarbeit. um den Unterschied zu machen.
Übrigens, wenn Sie sich fragen, haben Wissenschaftler – wie Abbe – endlich herausgefunden, dass die Nordlichter dazu neigen, in Höhen von etwa 100 bis 300 Kilometern über der Erde zu erscheinen: oberhalb der Karman-Linie, aber niedrig genug, damit atmosphärische Wechselwirkungen auftreten mögliche farbige Lichtshows.
Mehr erfahren:
Das Nordlicht war nicht das einzige astronomische Phänomen, das das menschliche Timing beeinflusste. Der Venustransit über die Sonne im Jahr 1874 und erneut im Jahr 1882 veranlasste Astronomen auf der ganzen Welt, nach einer Möglichkeit zu suchen, ihre Uhren zu synchronisieren, damit ihre Beobachtungen nicht nutzlos im Verhältnis zueinander sind (die Astronomen versuchten, den Venustransit zu nutzen, um die astronomische Einheit – die Entfernung zwischen Erde und Sonne – zu bestimmen und dies war nur durch den Vergleich von Transitdaten von mehreren Beobachtungspunkten möglich).
Diese astronomischen Unternehmungen haben endlich die Aufmerksamkeit der breiten Öffentlichkeit auf das Problem der Weltuhrmacherei gelenkt. Auch wenn sie manchmal distanziert erscheinen, hatten und haben Wissenschaft und wissenschaftliche Forschung einen starken Einfluss auf Kultur und Gesellschaft.
Sie können mehr über diese und andere ähnliche Geschichten in lesen „Uhren erzählen Lügen: die wissenschaftliche Gesellschaft und die Konstruktion der Zeit», eine wissenschaftliche Geschichte der Weltuhrmacherei, die kürzlich von McGill-Queen’s University Press veröffentlicht wurde. Scott Alan Johnston, 2022.
Weiterlesen:
Ian Bartky,Übernahme der Normalzeit„, Technik und Kultur (1989).
