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Johannes Kepler und die Bewegung der Planeten

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Johannes Kepler und die Bewegung der Planeten

Am 27. Dezember 1571 wurde der Astronom Johannes Kepler geboren. Er entdeckte die Gesetzmäßigkeiten, nach denen sich die Planeten um die Sonne bewegen. Mehr über das Leben und die Forschungen dieses bedeutenden Sternenguckers erfahrt ihr hier ...

Johannes Kepler wurde 1571 in Weil der Stadt in der Nähe von Stuttgart geboren. Keplers Vater, ein Händler, verließ die Familie, als Johannes fünf Jahre alt war. Seine Mutter arbeitete im Gasthaus ihrer Eltern. Als Kind war Kepler immer schwächlich und kränklich, womöglich, weil er eine Frühgeburt war.

Aufgeweckter Junge

War zwar sein Körper schwach, so war sein Geist umso stärker. Der aufgeweckte Junge verblüffte Reisende im Gasthaus immer wieder mit seinen mathematischen Fähigkeiten. Seine Mutter war Heilerin und kannte sich mit Kräutern aus. Sie weckte im jungen Kepler auch das Interesse an Astronomie, denn sie konnte ihm den Kometen von 1577 und die Mondfinsternis von 1580 zeigen.

Sonne im Mittelpunkt

Kepler begann 1589 ein Theologiestudium am Evangelischen Stift in Tübingen. Dort konnte er sein herausragendes mathematisches Talent weiterentwickeln. Er lernte auch das heliozentrische Weltbild von Nikolaus Kopernikus kennen. Er entwickelte sich zu einem Verfechter der kopernikanischen Ideen: Die Sonne steht im Mittelpunkt des Sonnensystems, und die Planeten bewegen sich auf Bahnen um sie herum.


Das Originalhoroskop von Kepler für Wallenstein.

Er beschäftigte sich auch sehr mit Astrologie und wurde sogar zum Hofastrologen des Feldherrn Wallenstein. Dabei lehnte er es ab, den Sternen und ihren Stellungen zu viel Macht zuzugestehen: "Die Sterne zwingen nicht, sie machen nur geneigt".

Kepler und Brahe

Er arbeitete auf Einladung als Assistent für den Astronomen Tycho Brahe. Sie ergänzten sich perfekt, denn Brahe konnte gut beobachten. Dafür hatte Kepler Probleme mit den Augen, konnte aber aus den Beobachtungen Brahes seine mathematischen Schlüsse ziehen.

Epizykeltheorie

Und Kepler zog seine Schlüsse. Damals dachte man noch, Planeten bewegten sich auf kreisförmigen Bahnen um die Sonne. Denn der Kreis galt als vollkommene geometrische Figur, als Ausdruck des Göttlichen. Aber die Beobachtungsdaten legten schon vor Kepler nahe, dass die Planeten sich nicht auf Kreisbahnen bewegten.

Um jedoch die göttlichen Kreise zu retten, entwickelte man ein kompliziertes System zusätzlicher Kreise, die so genannten Epizyklen. Die Planeten sollten also nicht nur auf einer Kreisbahn um die Sonne kreisen, sondern sich auf ihrer Bahn ebenfalls noch im Kreis bewegen, ähnlich wie der Mond um die Erde kreist. Zudem bewegt sich der Mars am Himmel manchmal scheinbar rückwärts. Die Epizykeltheorie erklärte dies wunderbar.

Erkenntnis dank Mathematik

Kepler stellte schnell fest, dass das alles nicht richtig sein konnte. Er hatte zwar zunächst ein eigenes System der Planetenbewegungen entwickelt, verwarf es jedoch angesichts der zahlreichen Beobachtungsdaten, die Brahe angehäuft hatte. Auch das ist Ausdruck von Keplers frühem und damals keineswegs selbstverständlichen wissenschaftlichen Denkens: Eine Theorie verwerfen, wenn die Daten dagegen sprechen. Kepler kam aber schließlich auf die Gesetzmäßigkeiten, nach denen sich Planeten um ihr Zentralgestirn bewegen.

Keplersche Gesetze

1. Planeten bewegen sich auf elliptischen Bahnen um ihre Sonne. In einem der Brennpunkte der Ellipse befindet sich die Sonne.

2. Die Verbindungslinie Planet-Sonne überstreicht in gleicher Zeit die gleiche Fläche.

Das dritte Gesetz ist etwas kompliziert und beschreibt das Verhältnis von der Größe der Umlaufbahn  zur Umlaufzeit.

Damit hatte Kepler die Bewegungsgesetze der himmlischen Körper entdeckt und schrieb sie mathematisch exakt auf.

Kepler stellte noch andere mathematische Beziehungen der Himmelskörper untereinander fest, er sprach sogar von einer regelrechten Sphärenharmonie. Die Umlaufzeiten der Planeten zueinander stehen nämlich in einem musikalischen Verhältnis.

Außerdem schaffte er mit seinem Werk die Grundlage für Sir Isaac Newton, der später die Gravitationstehorie aufstellte.

Johannes Kepler starb am 15. November 1630 in Regensburg. Nach ihm ist ein Krater auf dem Mond benannt, der Kepler-Krater.

Übrigens:

Kepler schuf weitere mathematische und auch praktische Werke: Er erfand eine Zahnradpumpe, die noch heute als Ölpumpe in Fahrzeugen eingesetzt wird.

Weil seine Mutter sich mit Kräutern und Heilung auskannte, wurde sie 1615 in einem der bekanntesten Hexenprozesse Baden-Württembergs angeklagt. Johannes Kepler verteidigte sie und rettete sie nur knapp vor dem Tod auf dem Scheiterhaufen.

Es ist kein Widerspruch, dass sich Kepler für Astronomie (Lehre von den Sternen) und Astrologie (Kunst, das Schicksal aus den Sternstellungen vorherzusagen) interessierte.

In früherer Zeit waren alle großen Wissenschaftler auch immer an Alchemie und Astrologie interessiert, denn sie waren bewegt von der Frage nach dem Wesen des Seins und nutzten alle Mittel, um Erkenntnisse zu gewinnen. Beispielsweise war auch Sir Isaac Newton sehr an Alchemie interessiert.

Text: -jj- //Bilder: 2. Keplers Gesetz: Stw: cc-by-sa 2.0 ; Epizyklen: Marc Layer GFDL; Rest: PD

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