Studenten und Besucher haben sich zweifellos über die eigentümliche, kugelförmige Skulptur auf dem Dach des Zentrums für Astrophysik | gewundert Harvard & Smithsonian. Mit ihren riesigen Metallschienen, die sich um einen Stuhl winden, erinnert die Skulptur an die Zeitmaschine von HG Wells sowie an die interstellar reisende Kapsel im Film Contact.
In Wirklichkeit nimmt die Skulptur Anleihen bei beiden Science-Fiction-Geschichten auf und ermöglicht ihrem Bewohner eine neuartige Erfahrung von Zeit und Raum.
Die Skulptur, die nach ihrem Erbauer Max Mulhern, einem Lehrassistenten am Zentrum für Astrophysik, Maxotron genannt wurde, ist offiziell als Armillarsphäre bekannt. Die antiken griechischen und chinesischen Zivilisationen haben diese Gerüste aus konzentrischen Ringen vor mehr als zwei Jahrtausenden unabhängig voneinander erfunden.
Die Ringe stellen Linien dar, die auf den Himmel projiziert werden können, einschließlich des Horizonts und des Äquators der Erde, zusammen mit den Bahnen astronomischer Körper wie der Sonne. Das Ergebnis ist ein Himmelsbezugssystem, mit dem Astronomen, Navigatoren und andere lernen können, sich sowohl zeitlich als auch räumlich zu orientieren.
„Für Studenten macht es wirklich ‚Klick‘, wenn sie einmal hineinsitzen“, sagt Mulhern. „Durch das Bewegen dieser Ringe können die Schüler verfolgen, wie sich die Dinge in Bezug auf sie durch den Himmel bewegen, und das gibt den Schülern ein starkes Gefühl für das Vergehen der Zeit und spornt sie an, sich dem kosmischen Tanz anzuschließen.“
Historisch gesehen waren Armillarien normalerweise kleinere Objekte, die von außen auf die gleiche Weise manipuliert wurden, wie ein Erdball, wenn er auf einem Ständer montiert oder in der Hand gehalten wird. Der beträchtliche Maxotron ist jedoch etwa 2,70 m hoch und etwa 2,10 m breit, sodass Benutzer inmitten seiner Ringe sitzen können.
„Nach unserem Wissen ist das Maxotron die einzige Armillarsphäre dieser Art auf der Welt“, sagt Mulhern. „Es ist auch ungefähr die größte Armillar, die Sie wahrscheinlich jemals sehen werden.“
Dank dieses einzigartigen Designs können Maxotron-Insassen die Perspektive von Seefahrern und Entdeckern erleben, die sich seit Jahrhunderten auf den Himmel verlassen haben, um ihre Position auf der Erdoberfläche, die Tages- oder Nachtzeit und ihre Richtung oder Richtung abzuleiten.
„Wenn Sie das Maxotron verwenden, ist es, als würden Sie sich in die Menschheitsgeschichte vor der Erfindung der tragbaren Zeitmessgeräte oder Teleskope zurückversetzen“, sagt Mulhern, „als die einzige Möglichkeit, die Uhrzeit oder Ihren Aufenthaltsort zu kennen, darin bestand, den Himmel im Auge zu behalten. „
Die Idee für das Maxotron kam von Philip Sadler, dem Direktor der Abteilung für naturwissenschaftliche Bildung des Center for Astrophysics und dem Harvard FW Wright Senior Lecturer für Astronomie. Sadler unterrichtet seit langem „Astronomy 2: Celestial Navigation“, eine Klasse, die seit 108 Jahren in Harvard angeboten wird und sich auf praktische Navigationstechniken mit Werkzeugen wie Sextanten, Kompassen und Karten konzentriert.
Mulhern brachte seine persönliche und berufliche Expertise als Himmelsnavigator ein, als er 2017 Lehrassistent für Sadlers Kurs wurde. Als zertifizierter Skipper und Seemann ist Mulhern sein ganzes Leben lang der Meinung, dass jeder Seemann sein Geld wert ist – „kein Wortspiel beabsichtigt“, er sagt – sollte die althergebrachte Kunst des Navigierens allein durch den Himmel erlernen. Während er als Bildhauer in Paris und London arbeitete, begann Mulhern, Himmelsnavigation für die britische Royal Yachting Association zu unterrichten. Durch berufliche Kontakte verband er sich mit Sadler und kam in die Staaten.
Nachdem Mulhern in der Mitte des Daches des Zentrums für Astrophysik einen ansprechenden leeren Raum bemerkt hatte, wandte er sich an Sadler, um ein Kunstwerk zum Thema Astronomie zu bauen. Sadler schlug ein Armillarium im Sit-in-Stil namens Hagner Planetarium vor, das einst auf der ehemaligen Hondo Air Base in Texas gestanden hatte, wo Tausende von Navigatoren während des Zweiten Weltkriegs trainierten.
Entsprechend inspiriert machte sich Mulhern 2018 an die Arbeit an einer verbesserten Version dieser Armillare, die für den 42. nördlichen Breitengrad von Harvard konfiguriert war. Zunächst mit Materialien wie Styroporplatten und Bambus und dann handgebogenen Aluminiumrohren verfeinerte Mulhern in seiner heimischen Küche ein Modell im halben Maßstab, bevor er die endgültigen Spezifikationen an ein Metallverarbeitungsunternehmen übergab.
Die bekannteste der zahlreichen Schienen und Verbindungsstreben des Maxotron ist der feste Horizont, die kreisförmige Grenze, an der der Himmel den Boden zu berühren scheint. Ein drehbarer Winkelkreis, der über dem Horizont aufsteigt und unter den Horizont eintaucht, stellt die Ekliptik dar – die Ebene der Erdumlaufbahn um die Sonne, die von der Erdoberfläche aus gesehen der Weg ist, den die Sonne über den Himmel zurücklegt. Ein dritter Vollkreis, der Meridian des Beobachters genannt, verläuft direkt über und unter dem Stuhl, auf dem ein Benutzer sitzt.
Der Himmelsäquator, eine Verlängerung des Erdäquators in den Weltraum, wird durch einen 180°-Bogen dargestellt, während eine weitere 180°-Schiene den lokalen Stundenwinkel anzeigt, den Winkel, der zum Zeitpunkt der Beobachtung nach Westen zwischen dem Meridian eines Beobachters und dem Meridian eines Himmelsobjekts gemessen wird.
Auf diesen überlappenden Kreisen können Benutzer Schaumstoffkugeln platzieren, die die Standorte von Sonne, Mond und anderen interessanten astronomischen Objekten anzeigen.
„Mit etwas Übung verankern sich die kreisförmigen Schienen in den Köpfen der Schüler. Wenn sie nach oben schauen, sehen sie automatisch diese Kreise und können Himmelskörper in ihren richtigen Positionen daran entlang laufen lassen, um zu sehen, wo Körper waren und wohin sie gehen.“ erklärt Mulhern.
Sobald sich das Maxotron-Modell in das Gedächtnis des Schülers eingebrannt hat, wird es tragbar. Der Schüler kann mentale Bilder des Himmels genau erstellen und Navigationsprobleme lösen.
„Wir sagen dementsprechend gerne, dass das Maxotron die Realität des Himmels ohne den Einsatz von Elektronik oder Linsen ‚erweitert'“, sagt Mulhern.
Mulhern und Sadler freuen sich, mehr Menschen die Möglichkeit zu bieten, das Maxotron zu erleben. Das Gerät wurde kürzlich auf der Terrasse im achten Stock des Harvard Science Center wieder zusammengebaut, nur etwa eine Meile die Straße hinunter vom Center for Astrophysics entfernt, wo die Ausbilder damit begonnen haben, den Kurs für Himmelsnavigation mit erweiterter Anmeldung anzubieten.
Mulhern hofft, dass das Maxotron weiterhin als „funktionale Skulptur“ inspiriert und aufklärt.
„Unser Verständnis von uns selbst und unserer Existenz auf der Erde beinhaltet das Verständnis des Kosmos“, sagt Mulhern. „Ich denke, jedes Modell oder Gerät, das unsere Erfahrung und unser Wissen über den Himmel erweitert, ist daher unerlässlich, um Selbsterforschung und Selbstverwirklichung zu erreichen.“