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Kepler und das Universum

2019

ESA

Für die meisten von uns erinnert der Name "Kepler" an das Kepler-Weltraumteleskop, die Augen der NASA in den Weltraum. Bisher wurden 4.696 Exoplaneten-Kandidaten gefunden, von denen 1.031 bestätigt wurden. Seit dem Verlust eines zweiten Reaktionsrads wurde es für die K2-Mission umfunktioniert. Das Kepler-Teleskop ist erstaunlich, aber es war auch der Namensgeber, Johannes Kepler. David K. Love, Mitglied der Royal Astronomical Society, hat in seinem neuen Buch Kepler and the Universe: How One Man Revolutionated Astronomy ( Keplers Leben und grundlegende Entdeckungen) auf brillante Weise dokumentiert .

Das 16. Jahrhundert war für die Astronomie interessant. Jahrhunderte lang setzte sich die aristotelische geozentrische Kosmologie durch. Die Vorstellung, dass alle Himmelskörper die Erde in perfekten Kreisen umkreisen, die von der Antriebsmaschine bewegt wurden, hielt den Menschen fest im Zentrum des Universums. Aber die Beobachtungen stützten diese Ansicht nicht, eine Inkonsistenz, die Nicolaus Copernicus veranlasste, in seinem 1543 erschienenen De revolutionibus Orbium Coelestium - Über die Revolutionen der Himmelskugeln - das heliozentrische Modell vorzuschlagen, bei dem die Sonne im Mittelpunkt stand.

Copernicus 'Ansicht war weder leicht zu schlucken, noch war es eine sichere, an die man glauben konnte. Die Dezentrierung der Erde deutete darauf hin, dass der Mensch nicht das Zentrum des Universums und daher nicht die auserwählte Spezies war, die nach Gottes Bild geschaffen wurde. Das heliozentrische Modell wurde von der römisch-katholischen Kirche als ketzerisch verurteilt, und die Förderung der Ideen wurde als ähnlich kriminell angesehen. Und die Idee war erst 28 Jahre alt, als Johannes Kepler am 27. Dezember 1571 in Weil der Stadt, Württemberg, geboren wurde.

Schon früh entwickelte er eine Vorliebe für Astronomie; er beobachtete den Großen Kometen von 1577, als er gerade sechs Jahre alt war, und beobachtete 1580 eine Mondfinsternis. Diese Ereignisse weckten zweifellos seine Neugier für die Wissenschaft, aber er entschied sich stattdessen, einem religiösen Weg zu folgen. Aufgewachsen als Lutheraner studierte er Theologie an der Universität Tübingen. Hier wurde er unbeirrt von seiner Kontroverse mit Copernicus 'Ideen bekannt gemacht und wandte sich schließlich von der Theologie ab, um in Graz, Österreich, Mathematik und Astronomie zu unterrichten.

1600 zog er nach Prag, um unter Tycho Brahe zu arbeiten, einem Astronomen, der zum Teil dafür bekannt ist, das geoheliozentrische Modell zu entwickeln, bei dem die Sonne die Erde umkreist, aber alle anderen Planeten die Sonne umkreisen. Vor seinem Tod im Jahr 1601 beauftragte Brahe Kepler mit der Analyse seiner bisher unerforschten Beobachtungen. Als Kepler die Daten seines verstorbenen Kollegen überflog, stellte er fest, dass die Umlaufbahn des Mars elliptisch und nicht kreisförmig ist. Diese Entdeckung wurde 1609 in seiner Arbeit Astronomia Nova veröffentlicht und floss in sein erstes Gesetz der Planetenbewegung ein: Der Weg der Planeten um die Sonne ist eine Ellipse mit der Sonne als einem von zwei Brennpunkten. In der Arbeit erschien auch ein zweites Gesetz, das besagt, dass eine imaginäre Linie, die vom Zentrum der Sonne zum Zentrum des Planeten gezogen wird, gleiche Bereiche in gleicher Zeit ausfegt.

Bücher

1612 übersiedelte Kepler nach Linz und veröffentlichte sieben Jahre später Harmonices Mundi . Diese spätere Arbeit gibt uns Keplers drittes Gesetz der Planetenbewegung: Das Quadrat der Umlaufbahnperiode eines Planeten ist proportional zum Würfel der Halb-Hauptachse seiner Umlaufbahn.

Die drei Gesetze der Planetenbewegung sind Keplers bekannteste, aber keineswegs seine einzigen Beiträge zur Astronomie. Seiner 1604 Astronomia Pars Optica wird die Gründung einer modernen Optik zugeschrieben, die den Brechungsprozess im menschlichen Auge und die Mittel beschreibt, mit denen zwei Augen die Tiefenwahrnehmung fördern. Sein Werk Stereometrica Doliorum von 1615 war die Grundlage der Integralrechnung. Er war auch der erste, der vorschlug, dass die Sonne um ihre eigene Achse kreist.

Keplers Leben und die Umstände, die zu jeder seiner wichtigsten Entdeckungen führten, werden von Love eindrucksvoll detailliert dokumentiert, die sich auf die Wissenschaft konzentriert, ohne die Religionen und persönlichen Elemente, die Keplers Leben beeinflusst haben, herunterzuspielen. Kepler and the Universe ist ein zugängliches Werk, das wahrscheinlich die meisten Astronomie-, Geschichts- und Weltraumfans ansprechen wird, aber auch keine Neophyten mit starkem Interesse am Kosmos entfremdet. Und mit etwas mehr als 200 Seiten ist es ziemlich kurz, was es zu einem großartigen Buch für diese langen Ferienflüge im Ausland macht!

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