Nikolaus Kopernikus

Nikolaus Kopernikus (1473-1543 n. Chr.) war ein polnischer Astronom, der bekanntermaßen vorschlug, dass sich die Erde und andere Planeten in einem heliozentrischen System um die Sonne drehen und nicht, wie damals allgemein angenommen, in einem geozentrischen System, in dem die Erde das Zentrum ist. Dies war keine neue Idee, da mehrere frühere Gelehrte ein heliozentrisches System vorgeschlagen hatten, aber Kopernikus theoretisierte zusätzlich eine neue Ordnung für die Planeten in Bezug auf ihre Entfernung von der Sonne, dass die Erde die Sonne einmal im Jahr umkreist, und dass sich die Erde jeden Tag vollständig um ihre eigene Achse dreht. Diese Ideen standen im Gegensatz zu denen der katholischen Kirche, die die Menschheit und die Erde als das eigentliche und tatsächliche Zentrum des Universums Gottes betrachtete. Die Reaktion auf Kopernikus ‚Hauptwerk, De Revolutionibus Orbium Coelestium (Über die Umdrehungen der Himmelssphären), das im Jahr seines Todes veröffentlicht wurde, war gedämpft, und es gab kaum einen revolutionären Umsturz, wie jeder den Platz der Welt im Universum sah, wie oft behauptet wird. Nichtsdestotrotz würde die Arbeit des Astronomen langsam zu weiteren Untersuchungen durch spätere Wissenschaftler und Mathematiker führen, die schließlich bewiesen, dass Kopernikus ‚heliozentrisches System mit einer sich drehenden Erde, obwohl es Fehler enthielt, im Wesentlichen korrekt war.

Frühes Leben

Nikolaus Kopernikus, richtiger Name Mikołaj Kopernik, wurde am 19.Februar 1473 in Toruń, Polen (damals Teil Preußens), geboren. Sein Vater war ein erfolgreicher Kaufmann, aber nach seinem Tod um 1483 wurde Kopernikus von Lucas Watzelrode, seinem Onkel mütterlicherseits, adoptiert. Bezeichnenderweise wurde Watzelrode später Bischof von Ermland, und von dem jungen Nikolaus wurde ebenfalls erwartet, dass er eine Karriere in der Kirche anstrebt. Zunächst studierte er Astronomie an der Universität Kraków und dann Medizin und Astrologie an der Universität Bologna. Seine weitreichende Ausbildung in den freien Künsten umfasste auch Mathematik, Philosophie und Geschichte. Seine Reisen fortgesetzt, als er lehrte in Mathematik in Rom in 1500 CE, danach ging er an die Universität von Padua, um sein Medizinstudium fortzusetzen. Schließlich promovierte er 1503 an der Universität von Ferrara im kanonischen Recht. Diese breite Ausbildung würde ihm gut für seine zukünftigen Untersuchungen dienen, aber es sind vielleicht die astrologischen Beobachtungen, die er in Bologna machte, die ihn wirklich dazu veranlassten, die Probleme der Himmelskörper und ihrer Bewegungen zu lösen.

Kopernikus kehrte 1506 n. Chr. nach Polen zurück, wo er als Arzt seines Onkels fungierte. Sein Onkel richtete ihn auch als Kirchenkanon ein (obwohl er nie Priester wurde), eine Position, in der er die Mieten eintreiben, das Vermögen verwalten und die Finanzen des Bistums Frombork (auch bekannt als Frauenburg) überwachen musste. Trotz dieser weltlichen Pflichten vergaß Kopernikus nie die Astronomie, und er verfolgte dieses Studienfach in seiner Freizeit weiter.

Himmelsbeobachtung

In seinen Himmelsstudien hatte Kopernikus mit mehreren Problemen zu kämpfen, die die Meinungen der Astronomen spalteten. Es gab die hartnäckige Idee, die zuerst von Aristoteles (384-322 v. Chr.) vorgeschlagen wurde, dass sich die Planeten auf einheitliche Weise durch ein undefiniertes Medium unsichtbarer Kugeln bewegten, immer in festen Abständen von einem zentralen Punkt, der Erde. Dies bedeutet, dass das Universum aus einer Reihe konzentrischer Kugeln bestehen muss. Leider entsprach diese Theorie nicht der Erfahrung, eine Variation der Helligkeit von Planeten am Nachthimmel zu betrachten. Wie können Planeten immer die gleiche Entfernung von der Erde haben?

Es gab ein weiteres uraltes und verwandtes Problem auf diesem Gebiet, diesmal eine Folge der Theorien von Claudius Ptolemäus (c. 100 – c. 170 CE). Ptolemäus schlug vor, dass sich Planeten innerhalb einer kleinen kreisförmigen Umlaufbahn (Epizyklus) bewegten, während sie immer noch einer größeren Umlaufbahn (deferent) um einen festen Mittelpunkt, die Erde (Equant), oder, für Ptolemäus, einen Punkt folgten leicht davon entfernt. Das Problem mit dieser Theorie ist, dass sie der traditionellen und scheinbar unantastbaren Idee widersprach, dass sich Planeten gleichmäßig und in konstantem Abstand von der Erde in einer kreisförmigen Umlaufbahn bewegten. Wenn man Aristoteles ‚Schema konzentrischer Kugeln und Ptolemäus ‚Schema von Umlaufbahnen innerhalb von Umlaufbahnen zusammenfügte, würden die Kugeln, die die Planeten enthielten, wackeln und irgendwann kollidieren – keine Möglichkeit für ein geordnetes Universum. Im 13.Jahrhundert n. Chr. versuchten persische Astronomen, dieses Rätsel zu lösen, indem sie zwei Epizyklen kombinierten, die sich gleichmäßig umeinander drehen. Dies würde einen oszillierenden Punkt erzeugen und erklären, warum Planeten die Entfernung von der Erde geändert haben. Kopernikus kannte und studierte alle diese Theorien, aber ihre Komplexität schien erfunden zu sein, um ein ursprüngliches Modell zu erklären, das vielleicht selbst fehlerhaft war. Ändern Sie den zentralen Äquantpunkt und vielleicht würde das physikalische Verhalten der Planeten klarer und die Theorie, die es erklärte, viel einfacher.

Die heliozentrische Lösung

Kopernikus arbeitete drei Jahrzehnte lang an seinen Theorien, wie die Erde und die am Nachthimmel sichtbaren Himmelskörper miteinander in Beziehung standen. Das Teleskop war noch nicht erfunden, aber durch Beobachtung von Mondfinsternissen und der Bewegung von Planeten und Sternbildern fand er schließlich eine Erklärung für die Dinge, die er sah, vielleicht um 1514 n. Chr. Darüber hinaus verwendete Kopernikus viele Beobachtungen früherer Astronomen, von denen einige nicht ganz genau waren.

Dass Kopernikus auf dem Gebiet der Astronomie aktiv und respektiert war, belegt die Einladung 1514 n. Chr. zum Fünften Laterankonzil. Dort sollte er seine Ansichten zu den vorgeschlagenen Reformen des Kalenders darlegen, die für kirchliche Feiertage wichtig sind, aber jetzt lange nicht mehr mit dem Sonnenstand an einem bestimmten Tag übereinstimmen. Kopernikus war nie dabei.

Das Endergebnis seiner Forschung war für die europäische akademische Gemeinschaft und insbesondere für die Hierarchie der katholischen Kirche geradezu überwältigend. Kopernikus schlug vor, dass der zentrale Punkt des Universums nicht die Erde mit allen anderen Körpern sei, die sich um sie drehen. Vielmehr war die Erde ein Planet, der um die Sonne kreiste, den eigentlichen Mittelpunkt unseres Sonnensystems. So waren es auch nicht die Himmelskörper wie Mars, Venus und die Sterne, die sich um die Erde drehten, sondern die Erde, die sich um ihre eigene Achse drehte und um die Sonne kreiste, was ihre Bewegungen über den Himmel in einer einzigen Nacht und über den Zeitraum eines Jahres erklärte. Außerdem schlug Kopernikus vor, dass die Erde an einem Tag eine einzige Umdrehung um ihre Achse machte und ein Jahr brauchte, um die Sonne zu umkreisen. Darüber hinaus erklärten relativ kleine Änderungen des Winkels der Erdachse im Laufe der Zeit die Präzession der Tagundnachtgleichen, dh die allmähliche Verschiebung der Sternbilder am Nachthimmel im Laufe der Zeit, ein seit der Antike bekanntes Phänomen.

Der Grund, warum solche sichtbaren Planeten wie Merkur und Venus nur eine kleine Bewegung am Nachthimmel zeigten, war, dass sie innerhalb der Erdumlaufbahn der Sonne kreisten. Ebenso könnten die oft seltsamen Bewegungen der Planeten Mars, Jupiter und Saturn nun als auf ihre Position außerhalb der Erdumlaufbahn zurückzuführen erklärt werden, wo sie sich langsamer um die Sonne drehten. Kopernikus konnte somit zeigen, dass die damals beobachtbaren Planeten in der folgenden Reihenfolge von der Sonne entfernt waren: Merkur, Venus, Erde, Mars, Jupiter und Saturn. Alle diese radikalen Ideen wurden in Kopernikus ‚De Revolutionibus Orbium Coelestium (Über die Revolutionen der Himmelssphären) vorgestellt, einem Werk von sechs Bänden, das erst 1543 n. Chr. Die Verzögerung könnte auf die Besorgnis des Autors über die Reaktion der Öffentlichkeit zurückzuführen sein, aber es ist viel wahrscheinlicher, dass er immer noch mit Details und Problemen der Mathematik ringt. Tatsächlich erklärte Kopernikus selbst, dass er ein Mathematiker sei, der für Mathematiker schreibe, und nur wenige außerhalb des Feldes hätten seinen Inhalt verstanden. Die Änderung des Originaltitels, der ‚Sphären der Welt‘ durch ‚Himmlische Sphären‘ ersetzt, deutet darauf hin, dass der Autor versucht hat, den Fokus auf die reale Welt zu minimieren und sich auf theoretische Mathematik zu konzentrieren.

Die Reaktion auf De Revolutionibus

Es gab jedoch noch einige Probleme zu lösen. Kopernikus ‚Theorie hatte die vorherrschende Erklärung für das beobachtbare Phänomen der Schwerkraft beseitigt, d.h. Die Dinge fielen zu Boden, weil die Erde im Zentrum des Universums stand. Ein weiteres Problem war, dass Kopernikus immer noch nicht erkannte, dass die Planetenbahnen keine perfekten Kreise waren. Dass die Umlaufbahnen elliptisch waren, wurde später vom deutschen Astronomen Johannes Kepler (1571-1630 n. Chr.) formuliert.

Noch problematischer als diese Fragen der Physik waren die Ideen von Kopernikus, die ganz gegen die traditionelle Sichtweise des Platzes der Menschheit im Universum verstießen, wie sie von der katholischen Kirche vorgeschlagen wurde. Die Idee, dass die Erde der zentrale Punkt war und die Sonne und der Mond um sie herum kreisten (das anthropozentrische Modell), entsprach der Idee, dass die Menschheit auch im Mittelpunkt stand, in der Tat der ganze Punkt der Existenz des Universums, wie es von Gott geschaffen wurde. Die Idee, dass die Erde das Zentrum des bekannten Universums war, ging auf die Antike zurück und war schwer zu verschieben (selbst wenn einige alte Denker ein heliozentrisches System vorgeschlagen hatten).

Zum Glück für Kopernikus, obwohl es ohne seine Erlaubnis geschah, hatte Andreas Osiander (1498-1552 CE), der lutherische Minister, der die Veröffentlichung von De Revolutionibus beaufsichtigt hatte, ein Vorwort eingefügt, in dem es hieß, das Werk sei als theoretische Hilfe für Mathematiker gedacht und nicht als Präsentation, wie das Universum in Wirklichkeit war. Diese Ansicht war im Einklang mit der Zeit als Astronomie und Mathematik wurden als theoretische Fächer. Solche Arbeiten wie der De Revolutionibus konnten nicht ernsthaft versuchen, die allgemeine Sicht der physischen Welt zu ändern, da dies damals als Aufgabe der Naturphilosophie angesehen wurde. Das Vorwort und die traditionelle Trennung der akademischen Fächer zu dieser Zeit mögen das Werk und das Gedächtnis von Kopernikus – er war kurz vor seiner Veröffentlichung am 24. Mai 1543 n. Chr. in Frombork gestorben – vor dem vollen Zorn der katholischen Kirche bewahrt haben.

Wie es geschah, war die Reaktion auf Kopernikus ‚Theorie ziemlich zahm, und selbst der kleine Pool von Astronomie-Gelehrten, die sein beabsichtigtes Publikum waren, maß kaum eine Welle der Reaktion. Es war jedoch ein langsamer Brenner, und als spätere Wissenschaftler begannen, dieselben Themen zu erforschen und immer genauere astronomische Tabellen zu suchen, trat die Arbeit von Kopernikus einige Jahre nach ihrer Veröffentlichung in den Vordergrund. So sehr, dass der Reformist Martin Luther (1483-1546 n. Chr.) den De Revolutionibus denunzierte. Bis 1616 CE, wurde es weithin bekannt und verurteilt als ketzerisch von Kirchenbehörden, die es als verbotenes Buch aufgeführt.

Trotz des Versuchs des Christentums, Kopernikus ‚Theorien unter den kirchlichen Teppich zu kehren, begann mit seiner Arbeit ein langer Prozess der wissenschaftlichen Bestimmung der Natur unseres Sonnensystems und seines Platzes im weiteren Universum. In den folgenden Jahrhunderten trugen große Denker wie Galileo (1564-1642 n. Chr.) und Isaac Newton (1642-1727 n. Chr.) zu einem ständig wachsenden Wissen über die Bewegung und Eigenschaften von Planeten, Monden und Sternen bei. In diesem Sinne war Kopernikus einer der ersten Protagonisten der wissenschaftlichen Revolution, die in der Renaissance begann. Zu Ehren seines Beitrags zu diesem Prozess wird einer der größten Krater auf dem Mond nach Kopernikus benannt.