Kepler, Galileo und die kopernikanische Revolution: Astronomie neu definiert

Johannes Kepler: Ein neues Modell des Universums

Johannes Kepler, ein brillanter Mathematiker, studierte in Tübingen und lehrte ab 1594 als Professor für Mathematik. Sein Leben und Werk waren eng mit dem Astronomen Tycho Brahe verbunden. Nach Brahes Aufruf trat Kepler 1600 in dessen Dienste. Obwohl Brahe ein großer Astronom und Kepler ein großer Mathematiker war, verstarb Brahe bereits 1601. Kepler nutzte daraufhin Brahes umfangreiche Daten, um seine bahnbrechenden Entdeckungen zu machen. Er erhielt ein Gehalt vom Staat und beobachtete 1604 die letzte Supernova der Milchstraße. Später veröffentlichte er die Rudolphinischen Tafeln und die Keplerschen Gesetze, die die Planetenbewegung perfekt beschrieben.

Die Keplerschen Gesetze: Die Bewegung der Planeten erklärt

Keplers drei Gesetze revolutionierten das Verständnis der Himmelsmechanik:

• Erstes Gesetz: Die Umlaufbahnen der Planeten sind keine Kreise, wie von Aristoteles angenommen, sondern Ellipsen, mit der Sonne in einem Brennpunkt. Diese Erkenntnis basierte auf der Analyse von Brahes Daten zu Mars.
• Zweites Gesetz: Die Verbindungslinie zwischen Sonne und Planet überstreicht in gleichen Zeiten gleiche Flächen. Dies bedeutet, dass Planeten schneller sind, wenn sie der Sonne näher sind (z.B. im Winter), und langsamer, wenn sie weiter entfernt sind.
• Drittes Gesetz: Das Quadrat der Umlaufzeit eines Planeten ist proportional zur dritten Potenz der großen Halbachse seiner Umlaufbahn (T² = K * R³). Dieses Gesetz verknüpft Abstand und Zeit und ermöglichte die relative Bestimmung der Entfernungen der Planeten zur Sonne.

Keplers Gesetze bildeten später die Grundlage für Isaac Newtons Theorie der universellen Gravitation.

Galileo Galilei: Der Vater der modernen Wissenschaft

Galileo Galilei, aus Italien stammend, studierte in Pisa und entwickelte seine berufliche Laufbahn in Florenz. Zusammen mit Francis Bacon gilt er als Schöpfer der wissenschaftlichen Methode. Als Experimentalphysiker legte er den Grundstein für die moderne Wissenschaft durch seine Betonung des Experiments.

Galileos bahnbrechende Entdeckungen

Zu seinen wichtigsten Entdeckungen gehören:

• Das Pendel und die Gesetze des freien Falls und der beschleunigten Bewegung.
• Die Erfindung des Thermographen.
• Die Verbesserung des Teleskops (1609).

Mit seinem Teleskop machte Galileo erstaunliche Beobachtungen:

• Er erkannte, dass der Mond Berge und Täler hat, und erstellte die erste Karte des Mondes.
• Er entdeckte, dass die Milchstraße aus unzähligen Sternen besteht und viele scheinbare Sterne tatsächlich Sternhaufen sind.
• Er beobachtete die Planeten und entdeckte die Galileischen Monde des Jupiter.
• Er sah die Ringe des Saturn, die er als"Ohre" beschrieb, da er ihre wahre Natur noch nicht identifizieren konnte.
• Er stellte fest, dass die Sonne nicht perfekt ist, indem er Sonnenflecken beobachtete.

Diese Entdeckungen unterstützten das kopernikanische Weltbild. Galileo fasste seine Erkenntnisse in seinem Buch Dialog über die beiden Hauptsysteme der Welt (1632) zusammen. Ein Jahr später, 1633, wurde er von der Inquisition verurteilt.