Collection Finding Our Place in the Cosmos: From Galileo to Sagan and Beyond (Deutsch)

Kopernikus wird oft als einsamer Astronom beschrieben, der trotzig argumentierte, dass die Sonne, nicht die Erde im Zentrum des Kosmos stand. Kopernikus ‚ Beiträge zur Astronomie sind so bedeutsam, dass sie ihren eigenen Begriff rechtfertigen: Die Kopernikanische Revolution.,

Die Geschichte dieser revolution ist aus mehreren Gründen problematisch. Erstens, so sehr Copernicius‘ Ideen mit der Vergangenheit brachen, hat sein Modell des Kosmos mehr mit seinen Zeitgenossen gemeinsam als mit der modernen Astronomie und Physik. Zweitens, obwohl das sonnenzentrierte Modell von Copernicus revolutionär war, war es Teil einer Reihe von Innovationen der frühen Moderne und der Renaissance. Zum Beispiel sammelte Tycho Brahe Beobachtungsdaten in einem beispiellosen Ausmaß und entwickelte sein eigenes Konkurrenzmodell., In ähnlicher Weise entwickelte Johannes Kepler mathematische Modelle für elliptische Bahnen, die einige der Kernannahmen der aristotelischen Kosmologie in Frage stellten.

Im Rückblick auf diese Fortschritte, wessen Revolution war es genau? Oder gab es überhaupt eine Revolution, da jeder dieser Astronomen in der Tradition der Modellierung und des Verständnisses des Himmels arbeitete?

Durch eine kurze Überprüfung der Werke von Kopernikus, Brahe und Kepler bietet Ihnen dieser Aufsatz die Möglichkeit, Ihre eigene Antwort auf diese Fragen zu entwickeln.,

Kopernikus ‚ Suche nach tiefer Harmonie und Ordnung

Kopernikus erwartete, dass seine Ideen umstritten sein würden. Aus diesem Grund wartete er mehr als 30 Jahre, um sein Buch 1543 zu veröffentlichen. De revolutionibus orbium coelestium (Auf den Revolutionen der himmlischen Sphären) stellt die Sonne in den Mittelpunkt des Universums und der Erde in Bewegung über den Himmel als einer der Planeten.

De Revolutionibus beginnt mit einem kurzen Argument für das heliozentrische Universum und folgt mit einem umfangreichen technischen Satz mathematischer Beweise und astronomischer Tabellen., Kopernikus versuchte nicht, die akzeptierte Weisheit von Astronomen und religiösen Denkern mit der Nase zu zeigen; Stattdessen versuchte er, eine elegantere Ordnung für das Universum aufzudecken.

Es war eine revolutionäre Idee. Vor diesem Hintergrund bauten die Ideen von Copernicus auf einer bestehenden Denkweise auf. Die Bewegung von Merkur und Venus war lange Zeit verwirrend. Platon und Eudoxus stellten fest, dass diese Planeten nie weit von der Sonne entfernt waren. Es war fast so, als wären sie an die Sonne gebunden, sie könnten sich ein bisschen voraus bewegen oder zurückbleiben., Im 5. Jahrhundert nach Christus hatte Martianus Capella argumentiert, dass Merkur und Venus die Sonne umkreisten, die sich wiederum um die Erde drehte. Dies war auch nicht das erste sonnenzentrierte System, das argumentiert wurde. Aristarchos von Samos hatte ein heliozentrisches System vorgeschlagen und die Pythagoräer vor ihm hatten argumentiert, dass die Sonne das „zentrale Feuer“sei. Obwohl nicht Teil des Mainstreams, waren dies alles Ideen, auf die Kopernikus aufbaute.

Während Kopernikus ‚ Beiträge zur Astronomie revolutionär waren, unterscheiden sie sich grundlegend von unserer heutigen Vorstellung unseres Sonnensystems., Sein Modell erforderte immer noch perfekte Kreisbewegungen im Himmel. Dies bedeutete, dass er wie Ptolemäus Kreise auf Kreisen, sogenannte Epizyklen, verwenden musste, um die Bewegung der Planeten zu berücksichtigen. Kopernikus ‚ Kreise waren viel kleiner, aber das Modell wurde sie nicht los.

Brahe ‚ s, Sammlung von Daten und die Bedeutung von Überlappenden Kreisen

Kopernikus hatte vor allem seine Arbeit an einem Körper vorhandenen Beobachtungen des Himmels. Obwohl er einige Beobachtungsarbeiten leistete, konzentrierte sich der Großteil seines Beitrags auf die Neubewertung vorhandener Daten aus einer anderen Perspektive., Tycho Brahe hatte jedoch einen anderen Ansatz. Geboren in 1546, (drei Jahre nach der Veröffentlichung von Copernicus‘ De Revolutionibus) Brahe wurde ein berühmter Astronom, bekannt für seine beispiellose Sammlung astronomischer Daten. Brahes Beiträge zur Astronomie hatten selbst revolutionäre Auswirkungen.

1563, im Alter von 16 Jahren, beobachtete er, wie Jupiter Saturn überholte, als sich die Planeten aneinander vorbeizogen. Selbst mit seinen einfachen Beobachtungen sah er, dass die vorhandenen Tabellen zur Vorhersage dieser Konjunktion um einen Monat und sogar das Modell von Kopernikus um zwei Tage entfernt waren., In seiner Arbeit zeigte er, dass bessere Daten dazu beitragen könnten, viel robustere Modelle zu erstellen.

Neue Sterne und Interpretationen von Kometen

Im November 1572 beobachtete Brahe einen neuen Stern im Sternbild Cassiopeia. Mit einem Sextanten und Querstab konnte er die Position des Sterns messen und wurde überzeugt, dass er sich im Bereich der vermeintlich unbeweglichen festen Sterne befand. Diese Beobachtung widersprach dem langjährigen Glauben, dass das Himmelsreich ein Ort perfekter und unveränderlicher Fixsterne sei.,

Neben dieser Entwicklung lieferte das Erscheinen eines Kometen im Jahr 1577 zusätzliche Beweise dafür, dass sich die Dinge in der Himmelssphäre verändert und bewegt haben. Basierend auf sorgfältigen Messungen konnte Brahe feststellen, dass sich der Komet außerhalb der Mondsphäre befand, und er schlug schließlich vor, dass er sich durch die Sphären verschiedener Planeten bewegte.

Brahe ‚ s Modell des Kosmos

Als Ergebnis dieser Beobachtungen legte Brahe ein neues Modell für den Kosmos vor. In Brahes Modell umkreisten alle Planeten die Sonne, und die Sonne und der Mond umkreisten die Erde., In Übereinstimmung mit seinen Beobachtungen des neuen Sterns und des Kometen erlaubte sein Modell, den Weg des Planeten Mars durch den Weg der Sonne zu kreuzen.

Viele Wissenschaftler haben Brahes Modell als Rückschritt im Fortschritt der Wissenschaft kritisiert. Es ist jedoch wichtig, sich an den Wert zu erinnern, den Brahe ‚ s System bot. Dieses System hatte den Vorteil, das Problem der stellaren Parallaxe zu lösen. Eine der anhaltenden Kritiken an Kopernikus ‚ Modell (und sogar an Aristarchus-Modell im antiken Griechenland) war, dass man bei einer sich bewegenden Erde eine Parallaxenbewegung der Sterne erwarten sollte., Wenn die Erde ihre Position in Bezug auf die der Sterne ändert, würde man erwarten, dass die Sterne ihre Position relativ zueinander ändern. Kopernikus ‚ Antwort war, dass die Sterne so weit entfernt sein mussten, dass es nicht möglich war, Parallaxe zu erkennen. Trotzdem war der Abstand, der für diese Arbeit erforderlich war, so groß, dass er ein Problem für das System darstellte.

Dies war kein Problem für Brahes System, da sein Modell es ermöglichte, dass sich die Kreise im Himmel überschnitten., Brahes Modell war kein Rückschritt; aber revolutionär in dem Sinne, dass es ein konkurrierender Weg war, die vom Himmel bereitgestellten Daten zu verstehen.

Keplers Harmonien des Himmels

Johannes Kepler, geboren 1571, leistete wichtige Beiträge zur Astronomie, da seine Arbeit anspruchsvolle Mathematik und Astronomie mit mystischen Vorstellungen von Astrologie vermischte. Aus diesem Grund bleibt Kepler für zeitgenössische Leser schwer zu verstehen. Er war begeistert von den Möglichkeiten, neue Astrologie zu entwickeln, die auf der Arbeit als Astronom beruhte., Kepler arbeitete für Tycho Brahe und veröffentlichte eine umfangreiche Menge von Brahes Daten in Rudolphine Tables. Obwohl er viele dieser Daten für seine eigenen Veröffentlichungen verwendete, würde Keplers Werk erheblich von Brahes abweichen.

Keplers erstes Hauptwerk Mysterium Cosmographicum (Das kosmographische Geheimnis, 1596) und sein späteres Werk Harmonice Mundi (Harmonien der Welt, 1619) befassen sich beide weitgehend mit der Ordnung und Geometrie des Himmels., In diesen Arbeiten erforschte er, wie die verschiedenen Formen platonischer Körper kombiniert werden können, um einen Überbau für den Himmel zu erklären, und wie die Bewegungen und Muster des Himmels auf Skalen abgebildet werden können. Für Kepler machten die Himmel buchstäblich Harmonien durch ihre Bewegungen. Er hatte keine Angst, diesen Harmonien und Ordnungen Eigenschaften zuzuschreiben, die uns heute als seltsamen Aberglauben auffallen würden. Er interessierte sich ebenso für die Zusammenführung von Geometrie und Physik wie für die Zusammenführung von Alchemie und Astrologie.,

Keplers elliptische Bahnen

Keplers Bestreben, Geometrie und Physik zusammenzubringen, führte zu einer neuen Form der Planetenbahnen. In Astronomie Nova (1609) stellte Kepler umfangreiche Forschungen über die Umlaufbahn des Mars vor.

Mithilfe der Beobachtungsdaten von Tycho Brahe konnte Kepler die Bewegungen der Planeten fein abstimmen und zeigen, dass die Bewegung des Mars als Ellipse beschrieben werden kann. Das Diagramm von Astronomia Nova zeigt den Unterschied zwischen dem perfekten Kreis und der eingeklemmten oder zerquetschten inneren Ellipse., Es wurde allgemein als selbstverständlich angesehen, dass Bewegungen im Himmel nur perfekte Kreise beinhalten würden. Durch Innovationen in der Mathematik konnte Kepler jedoch Ellipsen mathematisch beschreiben, die eng zu den Wegen passten, die die Planeten im Himmel durchzogen. Die Ellipse ermöglichte die Entfernung der Epizyklen und könnte den Weg der Planeten in einer einzigen Form erklären. Sein Engagement für Ordnung drängte ihn, seine Forschung neu zu berechnen und zu überarbeiten, bis er herausfand, wie man die Umlaufbahnen der Planeten darstellt., Neben der Beschreibung der elliptischen Natur von Umlaufbahnen bot die Astronomie Nova erste Argumente für eine Anziehungskraft, die diese Art von System organisieren und zusammenhalten könnte. Keplers Arbeit deutete die Entdeckung einer der Grundkräfte der Physik, des Gravitationsgesetzes, an.

Wessen Revolution war es also?

die Verfolgung der Arbeit und Forschung von Kopernikus, Brahe und Kepler zeigt eine viel mehr miteinander verflochten sind und komplizierte Geschichte., Die normalerweise Kopernikus zugeschriebene Diskontinuität entpuppt sich als Missverständnis, da seine revolutionäre Arbeit Teil einer langen Reihe von Astronomen und Philosophen war, deren Ideen begannen, Risse im aristotelischen Modell aufzudecken. Anstelle einer einfachen Erzählung des Fortschritts und des Widerstands gegen den Fortschritt finden wir eine Reihe von unterschiedlichen Fortschritten in bestimmten historischen Kontexten. Copernicus bot ein wichtiges neues Modell und einen überarbeiteten Satz von Beobachtungsdaten an. Brahe hinterließ uns ein konkurrierendes Modell und neue Beobachtungen der Bewegung im Himmel., Keplers Arbeit an elliptischen Bahnen spielte eine Schlüsselrolle bei der Entwicklung zu einer anderen Vorstellung des Kosmos. In jedem Fall waren diese Personen Teil laufender Dialoge zwischen Astronomen, Theologen und anderen Gelehrten.

Ohne den materiellen Einsatz des Teleskops veranschaulichen diese Geschichten, wie fokussierte Beobachtung und Erforschung zu wichtigen Fortschritten führen können. Gleichzeitig ist es am besten, ihr Verständnis der Welt nicht mit unserem eigenen zu verwechseln., Kopernikus blieb in den perfekten himmlischen Sphären sicher, Brahe verbrachte viel Zeit mit Alchemie und Kepler schrieb viel über Astrologie. Ihr zugrunde liegendes Interesse am Verständnis der Ordnung und Struktur des Universums stimmte mit ihrem Glauben an Alchemie und Astronomie überein. Dies deutet auf die Notwendigkeit hin, zu erkennen, dass unser Verständnis wie das ihre in der Welt, wie wir es kennen, kontextualisiert ist.