Mechanik

Weltbilder, KEPLERsche Gesetze

KEPLERsche Gesetze

  • Wussten die alten Griechen, dass sich die Erde um die Sonne dreht?
  • Warum sprechen wir von der Kopernikanische Revolution?
  • Nach welchen Gesetzen bewegen sich die Planeten?

KEPLERsche Gesetze

Johannes KEPLER (1571 - 1630)
unbekannter Autor [Public domain], via Wikimedia Commons

Tycho BRAHE (1546 - 1601)
von Eduard Ender [Public domain], via Wikimedia Commons

Das Zusammenspiel zwischen der genauen Beobachtung von Tycho BRAHE (1546 - 1601) und der genialen theoretischen Interpretation von Johannes KEPLER (1571 - 1630) brachte die Astronomie einen sehr großen Schritt weiter.

Tycho BRAHE hatte in der Zeit, in welcher noch ohne Fernrohr beobachtet wurde, die besten Messinstrumente zur Verfügung und erlangte durch sie die genauesten Sternpositionen. Aus heutiger Sicht würde man sagen, BRAHE war in erster Linie ein glänzender Experimentalphysiker. Nachdem das Interesse des dänischen Königshauses an der Förderung der Astronomie nachließ, ging BRAHE 1599 an den Hof von Rudolf II. nach Prag und setzte dort seine wissenschaftlichen Arbeiten fort. BRAHE lud den 25 Jahre jüngere Johannes KEPLER, der sich durch einige Schriften schon als mathematisches Genie einen Namen gemacht hatte, nach Prag ein, wo dieser zum Assistenten BRAHES wurde.

BRAHE und KEPLER kamen nicht lange gut miteinander aus. BRAHE misstraute KEPLER offensichtlich in der Angst, dass sein kluger, junger Assistent ihn als führenden Astronomen seiner Zeit verdrängt. Er gab ihm deshalb nur Einblick in einen Teil seiner umfangreichen Datensammlung. Er setzte KEPLER darauf an, die Bewegung des Planeten Mars zu untersuchen, die wegen der sehr deutlichen Schleifen als sehr schwierig galt. Man glaubt, dass ein Grund dafür, dass BRAHE KEPLER mit dem Marsproblem betraute, die Hoffnung war, dass KEPLER mit diesem Problem ausgelastet war, so dass BRAHE in Ruhe an seiner Theorie des Sonnensystems arbeiten konnte. Die Ironie des Schicksals wollte es, dass KEPLER gerade durch die Bewegung des Mars auf die Gesetzmäßigkeiten gestoßen wurde, die für die Entwicklung der Astronomie weit über BRAHE hinaus von Bedeutung waren.

KEPLER und die elliptischen Planetenbahnen

Im Gegensatz zu BRAHE benutzte KEPLER das Kopernikanische System. Das Marsproblem erschien nur deshalb so schwierig, weil KOPERNIKUS den Mittelpunkt des Systems nahe der Sonne gelegt hat und annahm, das die Marsbahn ein Kreis ist. Die Abweichungen von der Kreisbahn versuchte KOPERNIKUS durch Epizyklen auszugleichen.

Auch KEPLER versuchte lange die Marsbahn durch ineinandergeschachtelte Kreisbahnen nach der Epizyklentheorie von PTOLEMÄUS - die auch KOPERNIKUS übernommen hatte - anzupassen. Es ist sein Verdienst, dass er die Kreise durch "abgeflachte Kreise", also Ellipsen, ersetzte. Gerade die Interpretation der von BRAHE gut untersuchten Marsbahn mit ihrer deutlichen Kreisabweichung war geeignet von den 1500 Jahre lang favorisierten Kreisbahnen abzurücken.

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