Vor kurzem haben wir uns mit Mark McCaughrean, dem leitenden wissenschaftlichen Berater in der Direktion für Wissenschaft der Europäischen Weltraumbehörde, über die bevorstehenden Aktivitäten der ESA unterhalten. Im zweiten Teil des Interviews gehen wir noch viel weiter und reden nicht nur darüber, wie sich Kunst und Wissenschaft gegenseitig inspirieren können, sondern stellen uns auch grundsätzliche Fragen: Können wir Menschen mit diesem Wissen eigentlich umgehen, dass es da „draußen“ außerhalb unseres Planeten so viele Welten an Möglichkeiten gibt? Wie erklären wir uns Dinge, die wir vielleicht nie verstehen werden? Und sind die Abbilder, die wir uns von diesem einen Universum zurechtoptimieren, damit wir all das überhaupt mit unseren Augen betrachten können, eigentlich nicht schon verfälschte Wirklichkeit? Das sind Fragen, die sich vielleicht auch KünstlerInnen im Herbst 2016 stellen werden, wenn sie im Rahmen des European Digital Art and Science Network die Gelegenheit haben, eine Residency im Forschungszentrum der ESA – der ESTEC in den Niederlanden – sowie im Ars Electronica Futurelab verbringen zu können. Nutzen Sie noch die verbleibenden Tage bis zum 20. Juni 2016, um sich für eine Residency unter ars.electronica.art/artandscience zu bewerben und lehnen Sie sich nun zurück:
Ein Stern entsteht… Credit: ESA/Hubble, NASA, K. Stapelfeldt (GSFC), B. Stecklum & A. Choudhary (Thüringer Landessternwarte Tautenburg, Germany)
Sie sind begeisterter Fotograf und Astrophysiker zugleich; auch in Ihrem Beruf kombinieren Sie Kunst und Wissenschaft. Wie profitieren Ihrer Meinung nach diese beiden Felder voneinander?
Mark McCaughrean: Ich hatte immer schon das Gefühl, dass dieser ästhetische Blickpunkt sehr wichtig ist – als Ergänzung zur Wissenschaft. Meine eigene persönliche Forschung war stets mit dem Schaffen von Bildern, von Bildern des Nachthimmels, verbunden. Und dabei beschäftigte ich mich meistens nicht mit den sichtbaren Wellenlängen sondern mit Infrarotbildern und konzentrierte mich dabei auf Wärmestrahlungen, die von sehr fernen Galaxien kamen, von jungen Sternen oder von Planeten, die gerade geboren wurden. Das ist auch der Grund, warum ich bei der Entwicklung des James-Webb-Weltraumteleskops für lange Zeit beteiligt war: Weil es das größte und mächtigste Infraroteleskop sein wird, das jemals gebaut wurde. Dadurch werden wir noch nie da gewesene Ansichten von diesen Phänomenen bekommen.
Und weil ich mich schon seit Beginn meiner Karriere mit Infrarotastronomie beschäftige, hat sich für mich auch ein fortlaufendes Interesse in der Ästhetik dieser Bilder gebildet – wie stellen wir das Universum in den Wellenlängen dar, die wir als Menschen eigentlich nicht sehen können? Natürlich sind solche Fragen nicht wirklich notwendig, wenn man Wissenschaft betreibt und die Helligkeit und Spektraleigenschaften von Objekten misst, um ihre physikalische Beschaffenheit herauszufinden. Aber man kann doch einen Schritt weiter gehen und Bilder anfertigen, die für uns als Menschen überaus ansprechend sind. Das ist jedoch der Punkt, an dem sehr viele Fragen über die Beschaffenheit der Wirklichkeit und der Ästhetik an den Tag treten.
Der Adlernebel, Credit: ESA/Herschel/PACS, SPIRE/Hi-GAL Project
Dank meiner wissenschaftlichen Arbeit und aber auch über die “gewöhnliche Fotografie” habe ich ein starkes Interesse an Bildern und daran, was Bilder bedeuten, wie Menschen auf Bilder reagieren und wie Informationen und Emotionen darüber übermittelt werden können. So ist zum Beispiel die Orientierung eines astronomischen Bildes im Grunde genommen völlig willkürlich, und man kann es um 90 Grad drehen und plötzlich verändert sich etwas in uns, weil es uns Menschen dann vielleicht etwas anderem ähnlicher scheint als zuvor. Im Weltraum ist das Bild zwar immer noch dasselbe, aber plötzlich verbindet es sich mit uns Menschen und mit den menschlichen Erfahrungen.
Dasselbe gilt auch für Farben. Normalerweise machen wir Bildaufnahmen über drei verschiedene Filter bei unterschiedlichen Wellenlängen, kombinieren sie als Rot, Grün und Blau, und lassen daraus etwas entstehen, das wir visuell auch betrachten können. Und es ist ganz klar, wenn wir Bilder von Wellenlängen machen, die für Menschen unsichtbar sind, ist es das Beste, das man machen kann, “representative Farben” zu verwenden und die Farben etwas “blauer” oder “roter” für das menschliche Auge zu machen.
Aber wenn man sich in das sichtbare Feld begibt und Filter verwendet, die dem menschlichen Auge angepasst sind, kann es irreführend sein, wenn man glaubt, dass man das Phänomen jetzt genau so sieht als ob man diesem nun viel näher ist. Es ist deshalb irreführend, weil das menschliche Auge nicht sehr sensibel ist und viele Dinge im Weltraum eher lichtschwach sind, nur unsere für Farben unempfänglichen Stäbchen auf unserer Netzhaut aktivieren, und uns alles grau erscheinen lassen. Wenn wir uns beispielsweise mit einem Raumschiff dem Orion-Nebel nähern könnten, würde dieser zwar größer werden, aber er würde nicht heller werden (so wie eine leere weiße Wand nicht heller wird, wenn wir uns ihr nähern, sie wird nur größer). Und selbst wenn wir gleich nebenan wären, würde der Orion-Nebel für uns immer noch grau aussehen. Wenn wir also Farbaufnahmen in der Astronomie machen, verwenden wir Teleskope, um viel mehr Licht zu sammeln, und über Bildbearbeitungsprogramme können wir dann alles ausbalancieren, um bestimmte Phänomene über einen bestimmten Schwellenwert zu bringen, damit unsere auf Farben spezialisierten Zäpfchen auf der Netzhaut zu aktivieren; im Prinzip verstärken wir die Farben.
Letztendlich geht es jedoch um die zentrale Frage, warum wir einige dieser Bilder so ästhetisch ansprechend finden, obwohl sie eigentlich nicht so sind, wenn wir hinaus ins Weltall fliegen würden. Ein Grund davon ist sicherlich, weil wir von dem intellektuellen Wunder über das Universum, das uns umgibt, angeregt werden. Doch ein Grund ist sicherlich auch, dass diese Bilder menschliche Erfahrungen über die Natur hier auf der Erde ansprechen, über das Meer, das Feuer, den Himmel, die Blumen, Wälder und den Dschungel, die Wildtiere und Dinge, die nicht wirklich etwas mit dem Weltraum zu tun haben, aber viel eher mit uns und unserer langen Evolution auf diesem Planeten.
Ein Ausschnitt des Orion-Nebels. Credit: ESA/PACS/NASA/JPL-Caltech/IRAM
Also ist Kunst eine Möglichkeit, Wissenschaft von einem anderen Blickwinkel zu betrachten?
Mark McCaughrean: Meist können wissenschaftliche Messungen für Menschen verständlicher gemacht werden, wenn man zu den Mitteln der Kunst greift, und es gibt ein ganzes aufstrebendes Feld, das sich mit der Visualisierung beschäftigt – viele von ihnen sind Zusammenschlüsse von WissenschaftlerInnen, Datenfreaks und KünstlerInnen. Wir arbeiten mit einigen dieser Leute zusammen und das kann sehr produktiv sein.
Aber Kunst in einer viel reineren Form kann ungeheure Erkenntnis in unser viszerales Verständnis von physischen Phänomenen, Konzepten und Ideen bringen. Eine Künstlerin oder eine Künstler blickt vielleicht völlig abseits des Themas und sagt: “Ja, ich verstehe, das ist Wissenschaft, es ist für mich wichtig, weil es eine wissenschaftliche Bedeutung hat, aber kann ich etwas anderes darüber sagen, das viel näher an der menschlichen Erfahrung ist?”
Zum Beispiel haben wir mit der Künstlerin Ekaterina Smirnova zusammengearbeitet. Sie hat eine Reihe an Bildern des Kometen 67P/C-G gemalt, um den derzeit die Sonde Rosetta kreist. Die Bilder sind in dem Sinn nicht exakt, weil sie nicht versucht hat, jeden Krater, jeden Felsen und jedes Geröll darauf nachzubilden, aber über ihren dynamischen Stil hat sie das Wesen des Kometen in einer sehr schönen und geradezu emotionalen Weise festgehalten. Sie hat ihre Arbeit auf eine ganz andere Art auch wieder mit der Wissenschaft verbunden.
Eine der ersten zentralen Messungen, die auf dem Kometen durchgeführt wurden, war die Beschaffenheit des Wassers herauszufinden, ob es dem Wasser der Erde sehr ähnlich ist. Wir stellten uns die Frage: “Könnte das Wasser der Erde vielleicht über Kometen auf unsere Oberfläche gelangt sein?” Man kann das darüber feststellen, indem man misst, wie viel schweres Wasser im normalen Wasser enthalten ist – das ist Wasser, bei dem eines der Wasserstoffatome von einem schwereren Isotop namens Deuterium ersetzt wurde. In jedem Glas Wasser, das wir trinken, steckt ein bisschen etwas davon, und überall wo man das Wasser hier auf der Erde trinkt, ist es derselbe Anteil – ob man in Linz ist, in Amsterdam oder anderswo. Auf der Erde ist es immer derselbe Anteil.
Aber als die Sonde Rosetta die Menge an Deuterium im Wasser des Kometen gemessen hatte, stellte sich heraus, dass sie drei Mal so hoch war. Ekaterina wollte auch das in ihre Kunst einbinden – also kaufte sie sich schweres Wasser im Internet und fügte es ihren Wasserfarben in genau dem Verhältnis hinzu wie das Wasser des Kometen 67P/C-G ist. Man kann dies in ihren Bildern nicht sehen, man kann es nicht riechen und schon gar nicht fühlen. Kunst und Wissenschaft bilden gemeinsam eine Aussage, weil wir wissen, dass es darin vorkommt. Das war eine Idee, über die wir zuvor nicht gedacht hatten, sie jedoch schon. Deshalb arbeiten wir sehr gerne mit KünstlerInnen bei diesen Themen zusammen, weil sie eine völlig neue inspirierende Perspektive einbringen.
Sie haben viele Jahre damit verbracht, in die Tiefen des Weltalls zu blicken. Welche Gedanken und Emotionen haben Sie, wenn Sie diese Bilder des Alls betrachten?
Mark McCaughrean: (lacht) Wissen Sie, für viele Menschen ist ein Beruf nur ein Beruf und manchmal kann man schnell die Perspektive verlieren und man konzentriert sich nur auf die alltägliche Seite des Berufs. Aber ich finde es ist für mich sehr wichtig, immer wieder einen Schritt zurückzumachen und mich daran zu erinnern, wie glücklich ich sein kann, in diesem außergewöhnlichen Gebiet arbeiten zu können. Glücklicherweise darf ich viele öffentliche Reden halten über das, was wir tun, und dann wird mir genau das aus den Reaktionen des Publikums klar.
Als Astronom habe ich Dinge gesehen, die zuvor noch kein Mensch gesehen hat. Mit meinen Kollegen habe ich neue Entdeckungen gemacht, neue Teleskope und neue Instrumente genutzt. Und ich habe meinen Blick in die Ecken des Himmels gerichtet, die zuvor noch nie erforscht wurden. Wenn man bedenkt, dass man dann der erste von Milliarden von Menschen einer über Tausende Jahre alten menschlichen Geschichte ist, der einen neuen jungen Stern oder ein sich neu schaffendes Planetensystem zum ersten Mal sieht – das verleiht einem intensive intellektuelle und emotionale Freude, aber auch eine Art von mentalem Schwindel, wenn man versucht, sich die Entfernung, die Kräfte und die Zeitskalen vorzustellen, die mit diesen Phänomenen verbunden sind.
In der Tat ist es nahezu unmöglich für Menschen, diese Dinge vollständig zu verstehen. Wir sind etwa einen Meter groß, haben eine Masse von 100 Kilogramm, können uns etwa einen Meter pro Sekunde bewegen, erfahren die Zeit von einer Sekunde bis zur nächsten und leben etwa 100 Jahre. Wir haben uns dahingehend entwickelt, dass wir mit Phänomenen auf diesen Skalen umgehen können und deshalb ist es sehr schwierig für uns, wahrhaftig die Größen, Geschwindigkeiten, Zeitskalen und Energien zu begreifen, die auf planetarischen, stellaren, galaktischen Ebenen geschehen. Wir können Dinge hochrechnen, Vergleiche ziehen, aber in Wirklichkeit können wir diese Dinge ganz und gar nicht verstehen.
Die Milchstraße und unser Blauer Planet, Credit: ESA/NASA
Und darüber hinaus gibt es wesentliche Phänomene wie die Quantenmechanik und Relativität, die nicht so einfach vergrößert oder verkleinert werden kann, und die überhaupt keinen Sinn macht, wenn man die menschliche Erfahrung miteinbezieht. Es ist eine außerordentliche Auszeichnung der Flexibilität und des Einfallsreichtums unserer Gehirne, dass wir diese wichtigen Regeln des Universums entdeckt haben und dass wir sie intellektuell über Mathematik anwenden können. Aber zu sagen, dass wir sie wahrhaft verstehen und dass wir sie fühlen, das ist unmöglich.
Wir sind immer noch nur Primaten, ordentlich kluge, und unsere grundlegende instinktive Wahrnehmung der Welt stammt davon. Wir sind so gebaut, dass wir auf große Katzen reagieren können, die unerwartet aus dem Dschungel springen. Wir reagieren auf einen Sturm, der über den Horizon zieht, wir reagieren auf Hunger, auf Kälte und auf das Bedürfnis in Gesellschaft zu leben. Warum würden wir dann etwas davon verstehen, wie unsichtbare und unvorstellbar kleine Teilchen aufeinander reagieren? Noch bis vor kurzem haben wir dieses Wissen noch gar nicht gebraucht, deshalb hat sich auch noch kein ähnliches Verständnis daraus entwickelt, wie wir heute wissen, dass große Katzen gefährlich sein können.
Warum muss ich mir als Primat Sorgen über Protonen machen? Aber nun sind wir an dem Zeitpunkt angelangt und wissen seit etwa einhundert Jahren, dass Protonen überhaupt existieren und wie sie funktionieren. Und umgekehrt gedacht: Warum würden sich Protonen und die Regeln, die sie beherrschen, und der Rest der Physik sich für uns interessieren? Dieses Wissen und Verständnis des Universums und unserer Rolle darin ist sehr neu, aber es zeigt uns vielleicht auch, wie bedeutungslos wir eigentlich sind in diesem großen Plan der Dinge – das führt uns zu einem merkwürdigen geistigen Schwindel. Eine visuelle Metapher dazu könnte die Filmtechnik des “Dolly Zooms” sein, wo sich die Kamera einem Subjekt nähert, meistens einer Person, mit einer fixen Einstellung, während sich die Umgebung in Größe und Perspektive komplett verändert. Das kann sehr aufregend sein.
“In mancher Hinsicht ist es als Wissenschaftler so, dass man glaubt, einer wahren Geschichte immer näher und näher zu rücken, gleichzeitig aber auch eine neue Perspektive darauf entwickelt und dabei merkt, dass man sich eigentlich immer weiter und weiter davon wegbewegt. Man beginnt zu verstehen, wie wenig wir eigentlich verstehen.”
Aber wir sind immer noch auf der Suche nach Antworten, selbst wenn wir sie nicht komplett verstehen werden …
Mark McCaughrean: Sicher, wir werden von einer Neugier angetrieben, die angeboren ist – das ist ein wesentlicher Teil von dem, was es bedeutet, Mensch zu sein. Aber vielleicht sind gerade Astronomen in einer glücklichen Position, weil wir das größte Bild von allen untersuchen.
Es gibt eine berühmte Stelle aus der Antike in Delphi, Griechenland, wo das Orakel bei wichtigen Themen befragt wurde. Diese wurde auch als das Zentrum der Welt betrachtet, als der Nabel oder “Omphalos”, als der Ort, wo die Legende besagt, dass sich zwei Adler getroffen haben, die von Zeus ostwärts und westwärts geschickt wurden. Dasselbe Wort liegt im Ursprung des Ausdrucks “omphaloskepsis”, den Menschen, die ihren Blick nach innen zu ihren Nabeln richten, um auf den Kosmos zu schauen.
Ich bezeichne die Astronomen als die “inversen Omphaloskeptiker”. Anstatt nach innen auf unsere Näbel zu starren, sitzen wir in irgendeiner Weise im Mittelpunkt des Universums und blicken hinaus auf den Rest, um zu versuchen, alles zu verstehen. Wir können das mit unseren Teleskopen oder komplexen Maschinen tun, oder wir legen uns in die Wiese unter einem sehr klaren und dunkeln Nachthimmel und betrachten die Sterne. Am Anfang wirken sie noch wie auf einer ein paar hundert Meter über uns errichteten Decke, aber dann beschäftigt sich dein Gehirn damit und sagt: “Nein, diese sind viele Trillionen von Kilometern von dir entfernt”. Es ist die Perspektive, die all das beeindruckend und unheimlich zugleich macht.
Beeindruckend und unheimlich zugleich. Credit: NASA & ESA
Die Sterne beeindrucken meine Katze in keiner Weise wie mich. Er spürt viele Dinge der Welt, die ich nicht bemerke, aber ich glaube nicht, dass er sich irgendein Konzept eines umfangreichen Universums zurechtgelegt hat. Aber schon das Wissen über diese unermessliche Weite und unserer Bedeutungslosigkeit ist eine Sache; verstehen wir das alles tatsächlich? Letztlich ist diese Trennung, die das Wissen freilegt, Teil des menschlichen Zustands. Das ist der Punkt, bei dem die Kunst einsetzt und sie uns helfen kann, diese Lücke in einer emotionalen Weise zu überbrücken.
Wir haben über Gemälde gesprochen, aber wir hier bei der ESA haben in den vergangenen Jahren beispielsweise auch mit MusikerInnen zusammengearbeitet. Dank Rosetta hatten wir Leute, die klassische Symponien komponiert haben, Rock-Alben, Filmmusik und Klaviermusik. Sie alle versuchen die Inspiration einzufangen, die die Mission ihnen gebracht hat, indem sie Musik verwenden, um diese Emotionen auszulösen.
“Das ist vielleicht genau die Stelle, an denen sich Kunst und Wissenschaft kreuzen. Wenn wir an einen Punkt gelangt sind und wir uns Gedanken darüber machen, was es eigentlich bedeutet, ein Mensch zu sein – eine kurze, unerhebliche Existenz zu führen in einem riesigen gefühllosen Universum. Beides sind Versuche, darin etwas Sinn zu finden und es zu verstehen. Und deshalb denke ich, dass es selbstverständlich ist, dass Kunst und Wissenschaft zusammenkommen, so wie in unserer ESA- und Ars-Electronica-Residency.”
Und nicht vergessen: Noch bis zum 20. Juni 2016 können Sie sich für eine Residency bei der ESA und am Ars Electronica Futurelab bewerben. Nähere Infos und Einreichung unter ars.electronica.art/artandscience!
Prof. Mark McCaughrean ist leitender wissenschaftlicher Berater in der Direktion für Wissenschaft der Europäischen Weltraumbehörde ESA und zuständig dafür, die wissenschaftlichen Ergebnisse aus den astronomischen, heliophysischen, planetarischen und grundlegenden Physikmissionen zu kommunizieren. Nach seinem PhD an der Universität Edinburgh 1988 arbeitete er in Großbritannien, den USA, Deutschland und in den Niederlanden. Seine persönliche Forschung beinhaltet Beobachtungsstudien mittels hochmodernen Boden- und Weltraumteleskopen über die Entstehung von Sternen und ihren Plantensystemen. Als interdisziplinärer Wissenschaftler arbeitet er in der Science Working Group für das NASA/ESA/CSA James-Webb-Weltraumteleskop.