Tycho BraheBearbeiten
Tycho Brahe (1546-1601) war ein dänischer Adliger, der zu seiner Zeit als Astronom sehr bekannt war. Um das Verständnis des Kosmos weiter voranzutreiben, waren neue, genauere Beobachtungen erforderlich als die, auf die sich Nikolaus Kopernikus stützte, und Tycho machte auf diesem Gebiet große Fortschritte. Tycho formulierte einen Geoheliozentrismus, der besagt, dass sich die Sonne um die Erde bewegt, während die Planeten die Sonne umkreisen, das so genannte Tychonische System. Obwohl Tycho die Vorteile von Kopernikus‘ System schätzte, konnte er wie viele andere die Bewegung der Erde nicht akzeptieren.
Im Jahr 1572 beobachtete Tycho Brahe einen neuen Stern im Sternbild Kassiopeia. Achtzehn Monate lang leuchtete er hell am Himmel, ohne dass eine Parallaxe sichtbar war, was darauf hindeutete, dass er nach dem Modell von Aristoteles zur himmlischen Sternenregion gehörte. Nach diesem Modell konnte es jedoch keine Veränderungen am Himmel geben, so dass Tychos Beobachtung die Theorien des Aristoteles in Misskredit brachte. Im Jahr 1577 beobachtete Tycho einen großen Kometen am Himmel. Seine Parallaxenbeobachtungen ergaben, dass der Komet die Region der Planeten durchquerte. Nach der aristotelischen Theorie gab es in dieser Region nur eine gleichmäßige Kreisbewegung auf festen Kugeln, so dass es unmöglich war, dass ein Komet in diese Region eindringen konnte. Tycho kam zu dem Schluss, dass es solche Sphären nicht gab, was die Frage aufwarf, was einen Planeten in seiner Umlaufbahn hielt.
Unter der Schirmherrschaft des dänischen Königs gründete Tycho Brahe Uraniborg, ein Observatorium in Hven. 20 Jahre lang stellten Tycho und sein Team von Astronomen astronomische Beobachtungen zusammen, die weitaus genauer waren als die zuvor gemachten. Diese Beobachtungen sollten sich als entscheidend für zukünftige astronomische Durchbrüche erweisen.
Johannes KeplerBearbeiten
Kepler fand eine Anstellung als Assistent von Tycho Brahe und wurde nach Brahes unerwartetem Tod dessen Nachfolger als kaiserlicher Mathematiker von Kaiser Rudolph II. Er konnte Brahes umfangreiche Beobachtungen nutzen, um bemerkenswerte Durchbrüche in der Astronomie zu erzielen, wie etwa die drei Gesetze der Planetenbewegung. Ohne die Beobachtungen von Tycho hätte Kepler seine Gesetze nicht aufstellen können, denn sie ermöglichten ihm den Nachweis, dass sich die Planeten in Ellipsen bewegen und dass die Sonne nicht direkt im Mittelpunkt einer Umlaufbahn steht, sondern in einem Brennpunkt. Galileo Galilei kam nach Kepler und entwickelte sein eigenes Teleskop mit ausreichender Vergrößerung, um die Venus zu studieren und zu entdecken, dass sie Phasen wie der Mond hat. Die Entdeckung der Venusphasen war einer der einflussreichsten Gründe für den Übergang vom Geozentrismus zum Heliozentrismus. Sir Isaac Newtons Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica beendete die Kopernikanische Revolution. Die Entwicklung seiner Gesetze der Planetenbewegung und der universellen Gravitation erklärte die angenommene Bewegung in Bezug auf den Himmel durch die Behauptung einer Anziehungskraft zwischen zwei Objekten.
Im Jahr 1596 veröffentlichte Kepler sein erstes Buch, das Mysterium Cosmographicum, das zweite (nach Thomas Digges im Jahr 1576), das die kopernikanische Kosmologie durch einen Astronomen seit 1540 bestätigte. Das Buch beschrieb sein Modell, das die Mathematik des Pythagoras und die fünf platonischen Körper zur Erklärung der Anzahl der Planeten, ihrer Proportionen und ihrer Anordnung verwendete. Das Buch verschaffte Tycho Brahe so viel Respekt, dass er Kepler nach Prag einlud und zu seinem Assistenten machte.
Im Jahr 1600 begann Kepler mit der Berechnung der Umlaufbahn des Mars, des zweitexzentrischsten der damals bekannten sechs Planeten. Diese Arbeit bildete die Grundlage für sein nächstes Buch, die Astronomia nova, die er 1609 veröffentlichte. In diesem Buch vertrat er die These des Heliozentrismus und der Ellipsen für die Planetenbahnen anstelle der durch Epizykel modifizierten Kreise. Dieses Buch enthält die ersten beiden seiner gleichnamigen drei Gesetze der Planetenbewegung. Im Jahr 1619 veröffentlichte Kepler sein drittes und letztes Gesetz, das die Beziehung zwischen zwei Planeten anstelle der Bewegung eines einzelnen Planeten aufzeigte.
Keplers Arbeit in der Astronomie war zum Teil neu. Im Gegensatz zu seinen Vorgängern verwarf er die Annahme, dass sich die Planeten in einer gleichmäßigen Kreisbewegung bewegten, und ersetzte sie durch eine elliptische Bewegung. Außerdem behauptete er, wie Kopernikus, die physikalische Realität eines heliozentrischen Modells im Gegensatz zu einem geozentrischen Modell. Doch trotz all seiner Durchbrüche konnte Kepler nicht erklären, wie ein Planet in seiner elliptischen Umlaufbahn gehalten wird.
Keplersche Gesetze der PlanetenbewegungBearbeiten
1. Das Ellipsengesetz: Alle Planeten bewegen sich auf elliptischen Bahnen, wobei die Sonne im Mittelpunkt steht. 2. Das Gesetz der gleichen Fläche in gleicher Zeit: Eine Linie, die einen Planeten mit der Sonne verbindet, überstreicht die gleiche Fläche in gleicher Zeit. 3. Das Gesetz der Harmonie: Die Zeit, die ein Planet benötigt, um die Sonne zu umrunden, seine Periode genannt, ist proportional zur langen Achse der Ellipse, die um die Potenz 3/2 erhöht ist. Die Proportionalitätskonstante ist für alle Planeten die gleiche.
Galileo GalileiBearbeiten
Galileo Galilei war ein italienischer Wissenschaftler, der manchmal als „Vater der modernen beobachtenden Astronomie“ bezeichnet wird. Seine Verbesserungen des Fernrohrs, seine astronomischen Beobachtungen und seine Unterstützung des Kopernikanismus waren ein wesentlicher Bestandteil der Kopernikanischen Revolution.
Galileo konstruierte auf der Grundlage der Entwürfe von Hans Lippershey sein eigenes Fernrohr, das er im folgenden Jahr auf eine 30-fache Vergrößerung verbesserte. Mit diesem neuen Instrument machte Galilei eine Reihe von astronomischen Beobachtungen, die er 1610 im „Sidereus Nuncius“ veröffentlichte. In diesem Buch beschrieb er die Oberfläche des Mondes als rau, uneben und unvollkommen. Er stellte auch fest, dass „die Grenze, die den hellen vom dunklen Teil trennt, nicht eine gleichmäßig ovale Linie bildet, wie es bei einem vollkommen kugelförmigen Körper der Fall wäre, sondern durch eine unebene, raue und sehr gewundene Linie gekennzeichnet ist, wie die Abbildung zeigt“. Diese Beobachtungen stellten Aristoteles‘ Behauptung in Frage, dass der Mond eine perfekte Kugel sei, sowie die allgemeine Vorstellung, dass der Himmel perfekt und unveränderlich sei.
Galileos nächste astronomische Entdeckung sollte sich als überraschend erweisen. Während er den Jupiter über mehrere Tage hinweg beobachtete, bemerkte er vier Sterne in der Nähe des Jupiters, deren Positionen sich in einer Weise veränderten, die unmöglich wäre, wenn sie Fixsterne wären. Nach eingehender Beobachtung kam er zu dem Schluss, dass diese vier Sterne den Planeten Jupiter umkreisten und in Wirklichkeit Monde und keine Sterne waren. Dies war eine radikale Entdeckung, denn nach der aristotelischen Kosmologie drehen sich alle Himmelskörper um die Erde, und ein Planet mit Monden widersprach offensichtlich diesem Volksglauben. Während sie der aristotelischen Auffassung widersprach, unterstützte sie die kopernikanische Kosmologie, die besagte, dass die Erde ein Planet wie alle anderen ist.
Im Jahr 1610 beobachtete Galileo, dass die Venus eine ganze Reihe von Phasen hatte, ähnlich den Mondphasen, die wir von der Erde aus beobachten können. Dies konnte durch das kopernikanische oder das tychonische System erklärt werden, das besagte, dass alle Phasen der Venus aufgrund der Beschaffenheit ihrer Umlaufbahn um die Sonne sichtbar sein würden, im Gegensatz zum ptolemäischen System, das besagte, dass nur einige der Venusphasen sichtbar sein würden. Aufgrund von Galileis Venusbeobachtungen wurde das ptolemäische System höchst verdächtig, und die meisten führenden Astronomen gingen daraufhin zu verschiedenen heliozentrischen Modellen über, was seine Entdeckung zu einer der einflussreichsten beim Übergang vom Geozentrismus zum Heliozentrismus machte.
Sphäre der FixsterneEdit
Im sechzehnten Jahrhundert vertraten einige von Kopernikus inspirierte Autoren wie Thomas Digges, Giordano Bruno und William Gilbert die Auffassung eines unendlich ausgedehnten oder sogar unendlichen Universums, in dem andere Sterne als ferne Sonnen existieren. Dies steht im Gegensatz zu der aristotelischen Sichtweise einer Sphäre mit Fixsternen. Obwohl Kopernikus und Kepler dagegen waren (Galilei äußerte sich nicht dazu), setzte sich diese Auffassung Mitte des 17. Jahrhunderts weitgehend durch, was zum Teil auf die Unterstützung von René Descartes zurückzuführen war.
Isaac NewtonBearbeiten
Newton war ein bekannter englischer Physiker und Mathematiker, der durch sein Buch Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica bekannt wurde. Mit seinen Gesetzen der Bewegung und der universellen Gravitation war er eine der Hauptfiguren der wissenschaftlichen Revolution. Die Gesetze Newtons gelten als Endpunkt der Kopernikanischen Revolution.
Newton verwendete Keplers Gesetze der Planetenbewegung, um sein Gesetz der universellen Gravitation abzuleiten. Newtons Gesetz der universellen Gravitation war das erste Gesetz, das er entwickelte und in seinem Buch Principia vorschlug. Das Gesetz besagt, dass zwei beliebige Objekte eine Anziehungskraft aufeinander ausüben. Die Größe der Kraft ist proportional zum Produkt der Schwerkraftmassen der Objekte und umgekehrt proportional zum Quadrat des Abstands zwischen ihnen. Neben Newtons Gesetz der universellen Gravitation enthält die Principia auch seine drei Gesetze der Bewegung. Diese drei Gesetze erklären Trägheit, Beschleunigung, Aktion und Reaktion, wenn eine Nettokraft auf ein Objekt ausgeübt wird.
Immanuel KantEdit
Immanuel Kant zog in seiner Kritik der reinen Vernunft (Ausgabe von 1787) eine Parallele zwischen der „kopernikanischen Revolution“ und der Erkenntnistheorie seiner neuen transzendentalen Philosophie. Kants Vergleich findet sich in der Vorrede zur zweiten Auflage der Kritik der reinen Vernunft (veröffentlicht 1787; eine umfassende Überarbeitung der ersten Auflage von 1781). Kant argumentiert, dass, so wie Kopernikus von der Annahme, dass sich die Himmelskörper um einen stationären Betrachter drehen, zu einem sich bewegenden Betrachter überging, so sollte die Metaphysik, „genau nach dem Vorbild der primären Hypothese des Kopernikus“, von der Annahme, dass „die Erkenntnis den Objekten entsprechen muss“, zu der Annahme übergehen, dass „die Objekte unserer Erkenntnis entsprechen müssen“.
Es ist viel darüber gesagt worden, was Kant meinte, als er seine Philosophie als „genau in der Linie der primären Hypothese von Kopernikus verlaufend“ bezeichnete. Es hat eine lange Diskussion über die Angemessenheit von Kants Analogie gegeben, weil Kant nach Ansicht der meisten Kommentatoren den primären Schritt von Kopernikus umkehrte. Tom Rockmore zufolge hat Kant selbst die Formulierung „kopernikanische Revolution“ nie auf sich bezogen, obwohl sie von anderen „routinemäßig“ auf seine Arbeit angewandt wurde.