Der Archimedes-Palimpsest

Heute sollen alle auf ihre Kosten kommen, die sich für antike Wissenschaft oder spannende Geschichte im Stil von Dan Brown interessieren. Es geht jedoch nicht um den fiktiven „Da Vinci Code„, sondern um die wahre Geschichte des Archimedes-Palimpsest. Archimedes war nicht irgendein antiker Wissenschaftler: Sein Werk beeinflusste die moderne Mathematik bei der Entwicklung der Analysis, er bestimmte den Wert für die Kreiszahl Pi mit zuvor nicht erreichter Genauigkeit und legte Grundlagen für die Formulierung der Hebelgesetze. Auch in der Technik war er innovativ: Er gilt als Erfinder des Flaschenzugs, seine archimedische Schraube zur Wasserförderung ist heute noch relevant und der Legende nach bissen sich die Römer bei der Belagerung von Syrakus lange an seinen neuartigen Befestigungen und Kriegsmaschinen die Zähne aus. Berühmt sind zwei Geschichten über ihn:

  • Er sollte prüfen, ob eine Königskrone wirklich aus purem Gold ist. Die Lösung fiel ihm in der Badewanne ein und er soll „Heureka“ („ich habe es gefunden“) rufend nackt durch die Straßen von Syrakus gelaufen sein: Er erkannte das Auftriebgesetz, dass man bis heute noch „archimedisches Prinzip“ nennt. Auch das Wort „Heureka“ wird heute noch verwendet, um eine plötzliche Erkenntnis zu beschreiben und taucht an den verblüffensten Stellen auf, z.B. als Staatsmotto Kaliforniens.
  • Als die Römer Syrakus eroberten, sollte Archimedes als wertvoller Gefangener dem Führer der römischen Truppen gebracht werden. Soldaten fanden ihn am Strand, wo er in geometrische Probleme vertieft war. Auf die Forderung den Soldaten zu folgen, sagte er der Legende nach „störe meine Kreise“ nicht: Mit einem Schwerthieb soll der Soldat das Leben dieses Genies beendet haben.

Der Weg des Textes

Archimedes Werk hat uns nur sehr unvollständig und über Umwege erreicht. Eines dieser Werke hat dabei einen Weg zurückgelegt, der einem Krimi gleicht, in dem es um etliche Millionen Dollar, anonyme Förderer, verschollene Schriften und unermüdliche Wissenschaftler geht. Die Mathematik in diesem Werk will ich hier nicht beschreiben: Dies verschreckt vielleicht zu viele und die Interessierten können den Links in diesem Artikel folgen. Statt dessen möchte ich etwas über den Weg erzählen, den dieses Werk genommen hat.

Dafür  gibt es einen aktuellen Anlaß: Gerade begann im Hildesheimer Roemer- und Pelizaeus-Museum die Ausstellung „Der Archimedes-Code„, die noch bis zum 9. September dauern wird. Dort werden drei Seiten des legendären Archimedes-Palimpsest gezeigt; übrigens die einzige Stelle, in der sie in Europa jemals gezeigt werden. Hier ist ein Link zu einem NDR-Bericht mit schönem Video und morgen (Samstag 16.6.) wird Arte darüber berichten.

Die Texte des Archimedes sind nicht nur wegen ihres Inhalts wichtig, sondern auch weil sie uns daran erinnern, dass unsere Kultur über 1000 Jahre Zeit verloren hat durch die Zerstörung antiken Wissens. In meinem Artikel über Al-Andaluse hatte ich eine Grafik über die Größe von Bibliotheken eingefügt, welche dies quantitativ illustriert. Andere quantitative Belege sind die Größe europäischer Städte in den Jahren 100, 1000 und 1500, welche man z.B. hier finden. Dies zeigt uns, dass Geschichte nicht immer vorwärts schritt, sondern dass es dramatische Rückschritte gab, die uns auch heute treffen können. Auslöser dafür können Kriege, Seuchen oder ökonomische Zusammenbrüche sein (manche fürchten wie hier einen Rückfall Südeuropas in vorindustrielle Zeiten). Auch kulturelle Faktoren spielen eine Rolle: Der Historiker Rolf Bergmeier sieht z.B. als Hauptgrund für den Zusammenbruch der antiken Kultur nicht die Völkerwanderung und Zwist innerhalb des römischen Reiches, sondern die Ausbreitung des Christentums. Das mag einseitig sein, aber bei der Geschichte des Archimedes-Palimpsest werden wir sehen, dass Religion auch hier eine entscheidende Rolle spielte.

Der Palimpsest

Ich habe aber noch gar nicht erklärt, worum es beim Archimedes-Palimpsest überhaupt geht. Zunächst: Was ist ein Palimpsest? Im Mittelalter waren Pergament und Papyrus wertvoll und schwer zu beschaffen: Für ein Buch musste das Fell dutzender Tiere verwendet werden. Vor diesem Problem standen vor allem die Mönche der Klosterbibliotheken, die Schreibmaterial für ihre Schriften benötigten. Häufig wird diesen Mönchen zugeschrieben, dass sie antike Schriften bewahrt haben, aber oft ist das Gegenteil davon wahr. Um an Pergament zu gelangen, wurden in großem Stil antike Schriften gelöscht und überschrieben: Man bezeichnet dies als Palimpsestieren und die so entstandenen Texte als Palimpsest.

Heute kann man die gelöschten Orginaltexte manchmal mit modernen Verfahren wieder sichtbar machen und fand so z.B. einige Werke von Cicero wieder, die mit Psalmen überschrieben waren. Noch bedeutsamer war der Fund einiger Texte von Archimedes, in denen er Verfahren verwendete, in der Elemente von Integralrechnung und Kombinatorik zu finden sind, die in Europa erst fast 2000 Jahre später wieder entdeckt wurden. Im 12. Jahrhundert hat ein Mönch diesen Text mit Bimsstein und Zitronensäure gelöscht um Psalmen und Gebete auf die Seiten zu schreiben. Wir kennen sogar den Namen des Priesters der das Gebetbuch schrieb und wann er fertig wurde:  Johannes Myronas im Jahre 14. April 1229 in Jerusalem.

Das Original des überschriebenen Textes stammt natürlich nicht von Archimedes selbst, der von 287 bis 212 vor Christus lebte, sondern ist eine Abschrift seines Werks aus dem 10. Jahrhundert. Das Buch landete in einer Mönchsbibliothek, die in diesem wissenschaftlichem Werk keinen Wert erkannte und für die sein Text buchstäblich nicht das Papier wert wahr, auf dem er geschrieben war. Also wurde das Buch zerschnitten und einem frommen Zweck zugeführt.

Generell war die Achtung antiker Texte im Mittelalter durch die Kirche gering: Das erste kirchliche  Bücherverbot geht auf das Jahr 400 zurück, das Decretum Gelasianum von 496 ist der älteste Index verbotener Bücher, die unter ein Anathema, den Kirchenbann fallen. Öffentliche Bibliotheken gab es praktisch nicht mehr. Der Kirchenvater Augustinus (354-430) wollte nichtchristliche Schriften nur streng verschlossen erhalten und hatte damit bereits eine liberale Position. Bekannt ist auch der Angsttraum des Kirchenvaters Hieronymus (347-420): In diesem lässt ihn Gott auspeitschen, weil er Cicero statt Psalmen liest. Papst Gregor (540-604) duldete keine Texte, die auf antike Kultur zurückgingen, in seinem Umfeld. Bischof Isidor vor Sevilla (560-636) fasste zwar Teile des antiken Wissens zusammen, warnte aber, dass nur im Glauben gefestigte Menschen dies lesen dürften.

Überlieferte Archimedes Schriften

Kommen wir auf die Werke von Archimedes: Zahlreiche seiner Schriften muss es noch in den Bibliotheken von Byzanz (heute Konstantinopel), der Hauptstadt des oströmischen Reiches gegeben haben. Vieles wurde dort vernichtet, als der vierte Kreuzzug gar nicht erst ins heilige Land weiterzog, sondern christliche Truppen das damals ebenfalls christliche Byzanz im Jahr 1204 plünderten. Die Stadt war bis dahin praktisch unberührt von solchen Zerstörungen der wichtigste Ort, an dem sich antikes Wissen erhalten hatte. Nur drei der Schriften des Archimedes wurden überliefert, die Codex A, B und C genannt werden. Codex A verschwand in Italien um 1564 in einer privaten humanistischen Bibliothek spurlos und Codex B wurde zum letzten Mal 1311 in der päpstlichen Bibliothek von Viterbo gesehen.

Codex C wurde 1906 erstmals entdeckt. Er war versteckt in einem Gebetbuch, aus dem er mühsam herausgelesen werden musste: Dies ist der Archimedes-Palimpsest. Im Jahr 1840 fiel dem deutschen Theologen Konstantin von Tischendorf bei Forschungen in Konstantinopel auf, dass in einem Gebetbuch mathematische Zeichen zu finden waren und er nahm eine Seite mit nach Hause. Der Historiker Johann Heiberg untersuchte 1906 das Buch in Konstantinopel und identifizierte die darin versteckten Texte als ein Werk des Archimedes und veröffentlichte Fotos davon. Auf unbekanntem Weg gelangte das Buch dann nach Frankreich, wo es unerkannt seit 1920 bei einem Pariser Sammler lag: Um seinen Wert zu steigern, wurden sogar vier weitere religiöse Bilder im byzantinischen Stil hinzugefälscht. Mehr über seine Geschichte und Inhalt findet sich hier.

Der Palimpsest war in einem grauenvollen Zustand der allmählichen Verrottung und Verschimmelung: Offenbar war er über lange Zeit Luftfeuchtigkeit und Temperaturschwankungen ausgesetzt. Jemand hatte versucht, dass Gebetsbuch mit wasserunlöslichem Leim zu flicken, der in die Seiten eingedrungen war; dies wurde ein Haupthindernis für die Restauratoren. Die Seiten, aus denen der Text des Archimedes ursprünglich bestand, waren zerschnitten und wie Puzzlestücke zusammengesetzt worden, um Schreibmaterial für das Gebetbuch zu werden.

Im Jahr 1998 wurde das Buch gerettet durch einen anonymen Käufer, der es bei Christie’s für 2,2 Millionen Dollar ersteigerte. Die Investitionen waren damit nicht abgeschlossen: Weiteres Geld musste investiert werden, um den von Archimedes stammenden Text über 12 Jahre hinweg aus dem Palimpsest zu befreien, auch wenn viele Wissenschaftler unentgeltlich daran arbeiteten. Vier Jahre dauerte alleine die vorsichtige Zerlegung und modernste Technik musste eingesetzt werden, um den Originaltext durch Einsatz unterschiedlicher Lichtarten und extrem starker Röntgenstrahlung sichtbar zu machen.

Das Ergebnis dieser Entzifferung kann man heute in Google-Books finden: Diese Seiten sind ein tiefer Blick in die Vergangenheit, auch wenn sie auf den ersten Blick eher unscheinbar aussehen. William Noel, ein Kurator am Williams Art Museum in Baltimore, hat sich der Entzifferung des Palimpsest gewidmet und ein Buch darüber geschrieben. Kürzlich präsentierte er in einem TED-Vortrag die Geschichte des Palimpsest und die quälend aufwändige Entschlüsselung: Sehenswert !  Möglicherweise motiviert dies jemanden zur Ausstellung nach Hildesheim zu fahren. Wer vorher noch mehr anschauen möchte, findet vieles im Netz, z.B. Videos auf Youtube: Hier nur ein gutes Beispiel.

Wir sehen uns vielleicht in Hildesheim !

6 Gedanken zu “Der Archimedes-Palimpsest

  1. Als Ergänzung findet sich hier ein schönes Beispiel dass es zur Zeit Archimedes nicht nur Theoretiker gab, sondern es auch Ingeniuere gegeben haben muss, die die Erkenntnisse in Anwendungen umsetzten:
    http://de.wikipedia.org/wiki/Mechanismus_von_Antikythera
    Das faszinierende daran: Es war eine Rechenmaschine, wenn auch eher ein Kalenderrechner, so doch ein Ansatz zur Anwendung einer Erkenntnis auf sich selbst.

    • Offensichtlich kannst Du hellsehen 🙂 Ich habe eine kleine Liste mit Themen, über die ich noch etwas schreiben will und der Antikythera-Mechanismus ist dabei. Ursprünglich wollte ich das Archimedes-Palimpsest und den Antikythera-Mechanismus auch gemeinsam in einem Artikel unterbringen, aber das wurde einfach zu lang.

      • In meiner Jugend glaubte ich tatsächlich einmal ich hätte so eine Art hellseherische Fähigkeit 😉
        Ich hab mich gewundert dass es nicht erwähnt ist, weil es zeigt wie dunkel es einige hundert Jahre wurde, nicht nur im Schrifttum. Sehr beeindruckend dazu übrigens das Diagramm der Bibliotheken im Artikel Al-Andaluse, mir war vorher nicht klar welche Ausmasse und folgen die Zerstörung hatte.
        Zahnräder tauchten in Europa erst wieder im 9. Jahrhundert auf und wahrscheinlich dauerte es auch nochmal recht lange bis wieder etwas annähernd so komplexes konstruiert wurde. Wäre das alles nicht verlorengegangen hätte es vielleicht schon einige hundert Jahre früher erste einfache Werkzeugmaschinen gegeben.

        Ich warte schon mit Spannung auf den Artikel zum Mechanismus, es ist immer eine Freude diesen Blog zu lesen. An dieser Stelle einmal vielen Dank!.
        >~~<

  2. Ich dachte eher an die Berichte über ähnliche Maschinen, also Zahnradgetriebe, sie sind in dem deutsche WP-Artikel nur kurz erwähnt:
    http://de.wikipedia.org/wiki/Mechanismus_von_Antikythera#Ciceros_Bericht

    In der englischen Version steht mehr, u.a. auch Hinweise auf eine Maschine von Archimedes:
    http://en.wikipedia.org/wiki/Antikythera_mechanism#Similar_devices_in_ancient_literature

    Dort ist auch erwähnt dass die Wissenschaftler die mit der Rekonstruktion des Mechanismus befasst waren ihn für zu ausgeklügelt halten, als dass er ein Einzelstück gewesen sein kann.
    Zahnradgetriebe sind nicht ganz trivial, ein solch komplexer Mechanismus ist kaum mehr durch ausprobieren, trial and error hinzubekommen. So ein Getriebe muss man schon vorher genau durchkonstruieren damit es nachher auch funktioniert. Ein falsch berechneter Wellenabstand und schon klemmt die Kiste. Es wird mit Sicherheit auch einfachere Vorläufer gegeben haben, ohne praktische Erfahrung was machbar ist und was nicht, ist ein Erfolg im ersten Anlauf kaum vorstellbar.
    Natürlich müssen auch bei der Fertigung Toleranzen eingehalten werden und schon bei der Konstruktion muss die damals erreichbare Fertigungsgenauigkeit berücksichtigt worden sein. Die Ergebnisse der erforderlichen Berechnungen und Überlegungen sind so umfangreich dass man sie nicht mehr im Kopf behalten kann. Es wird also eine Dokumentation gegeben haben und damit wäre im Prinzip eine Serienfertigung möglich.
    Als Kunden kämen zumindest jene in Betracht die immer schonmal eine Sonnen- oder Mondfinsternis vorhersagen wollten, aber die nötigen Berechnungen nicht beherrschten oder ihnen zu mühsam waren. Mir fallen da spontan einige Meister des Blendwerks, z.B. Politiker und Priester ein 😉 Bedarf scheint es ja gegeben zu haben, wenn man sich die Tempeltüren-Pneumatik/Hydraulik so ansieht.

    Nebenbei, ein interessanter Aspekt bei Getrieben mit hoher Untersetzung:
    http://de.wikipedia.org/wiki/Unendlichkeitsmaschine

    >~~<

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