Geschichte der Astronomie

Geschichte der Astronomie
VHS
März 2012
Herzlich willkommen
Unser Kurs soll Ihnen vier Schritte in der Entwicklung unseres
Weltbilds zeigen:
1. Das Weltbild der Antike: Mythologie, Vorsokratiker, Aristoteles
und Ptolemäus
2. Die Revolution der Renaissance: Kopernikus, Kepler, Galilei
3. Das 19. Jahrhundert: Neue Beobachtungsinstrumente zeigen
eine ganz neue Welt
4. Das 20. Jahrhundert: Das Weltall dehnt sich aus, es hat einen
Ursprung (und ein Ende?)
Zu Beginn der Renaissance rückt die empirische Welt wieder in das
Zentrum der Betrachtung. Deshalb wird das Weltbild revolutioniert: Das
geozentrische wird abgelöst durch das heliozentrische Weltbild. Dafür
stehen die drei Astronomen:
•Kopernikus (1473-1543)
•Kepler (1571-1630)
•Galileo (1564-1642)
Nach dem Durchbruch des heliozentrischen Modells bleiben um 1600
Fragen offen, die erst in den nächsten Jahrhunderten beantwortet
werden können:
1. Die Ausdehnung des Alls ist nicht bekannt: Ein unendliches All setzt
das heliozentrische Modell voraus.
2. Die aristotelische Physik gilt zwar nicht mehr, eine neue ist noch
nicht vorhanden.
3. Es gibt noch keinen direkten Beweis für das heliozentrische Modell:
Die Parallaxe.
Die Bewegung der Erde um die Sonne führt dazu, dass die Positionen
naher Fixsterne sich leicht verändern. Die Winkel sind aber
dermassen klein, dass der Nachweis der Parallaxe erst 1840 durch
Bessel und Struve gelang.
Isaac Newton (1642-1726) formuliert die neue Physik, die Aristoteles
ablöst, er findet eine physikalische Erklärung für das neue Weltbild,
das nun nicht einfach nur ein mathematisches Modell darstellt,
sondern die Realität abbildet: Die Schwerkraft.
Die Astronomie um 1700:
•Das heliozentrische Weltbild hat sich durchgesetzt, nach langen
Kämpfen mit der Kirche.
•Das neue Modell ist nicht einfach eine mathematische Konstruktion,
sondern ist eine physikalische Erklärung der Welt.
Aber:
•Ein direkter Beweis für die Erdbewegung um die Sonne fehlt noch: Die
Fixsternparallaxe lässt sich nicht nachweisen.
•Die wahre Dimension des Universums kann nicht bestimmt werden,
weil die Messgenauigkeit noch zu klein ist.
•Astronomie versteht sich als Mechanik der Sternbewegung, es gibt
aber erste Ansätze zu einer historischen und zu einer qualitativen
Betrachtung.
Neue Methoden der astromischen Forschung:
1.
2.
3.
4.
Das Fernrohr
Das Observatorium
Spekulationen über die Entstehung der Gestirne
Ein neues Denken: Die Geburt der Astrophysik
1. Das Fernrohr
Wie Galilei benutzt auch Newton das Fernrohr zur Beobachtung des
Himmels. Er verwendet aber kein Linsenfernrohr, sondern ein
Spiegelteleskop.
Linsenteleskop Galileis
Spiegelteleskop Newtons
Das Luftfernrohr von Jan Hevelius (1611-1687)
Der Mond, gezeichnet von Hevelius
Das 40-Zoll-Spiegelteleskop von Wilhelm Herschel (1738-1822)
Herschel entdeckt 1781 den Planeten Uranus
Er befasst sich mit Sternnebeln, Doppelsternen und Sonnenflecken
Das Riesenteleskop von William Parsons (1800-1867)
Parsons zeichnet den Spiralnebel M 51
Die Instrumente werden immer grösser und leistungsstärker
Es werden neue Himmelkörper gefunden:
•Neptun: 1846 aufgrund einer Bahnstörung des Uranus
•Die Asteroiden zwischen Mars und Jupiter 1801 von G. Piazzi in
Palermo
Eros
2. Das Observatorium
•Die systematische Beobachtung der Sterne findet in den Observatorien
statt, deren Zahl schnell ansteigt.
•Fürsten liessen sie bauen aus astrologischem Interesse.
•Mit Greenwich entsteht ein Observatorium mit einem praktischen Zweck:
Die Seefahrt braucht immer genauere Angaben über die Sterne.
•Die Resultate der Beobachtungen werden in Sterntafeln festgehalten.
Das Observatorium von Tycho Brahe in Dänemark
Das Observatorium von Greenwich
3. Spekulationen über die Entstehung der Gestirne
•Der deutsche Philosoph Immanuel Kant (1724-1804) formulierte
eine Theorie der kosmischen Entwicklung, die in vielen Zügen
modern anmutet (1755).
•Er beschrieb das Milchstrassensystem als linsenförmige
Ansammlung von Sternen.
•Er rechnete mit grossen Zeiträumen: Die Entstehung der Gestirne
sollte Millionen von Jahren gedauert haben.
•Kant ging auch von der Existenz ausserirdischen Lebens aus.
4. Ein neues Denken: Die Geburt der Astrophysik
•„Was die Sterne sind, wissen wir nicht und werden es nie
wissen!“
(Heinrich Wilhelm Dove 1860)
•Die Astronomie verstand sich als Erforschung der
Sternbewegungen, über die Beschaffenheit der Sterne machte
sie keine Aussagen.
•Das änderte sich mit der Untersuchen des Lichts, das durch ein
neues Instrument möglich gemacht wurde: Durch den
Spektrometer.
•Die Analyse des Lichts, das von den Sternen zu uns gelangt,
erlaubt Aussagen über die Beschaffenheit, die Geschichte und
über physikalische und chemische Prozesse.
Spektrometer