Und sie bewegt sich doch ganz anders

Himmelsmechanik Mit ­Mogeln zu den Monden: Das Jahr 1609 wird zur Geburtsstunde der neuen Himmels-Physyik erklärt. Dabei gab es damals für die ­Astronomie nichts zu feiern

Die UNESCO hat 2009 zum Jahr der Astronomie erklärt. Begründet wird diese Wahl damit, dass Galilei vor 400 Jahren zum ersten Mal durch das Fernrohr den Himmel betrachtete. Das klingt zunächst nicht besonders gewichtig. Also wird das Jahr 1609 zum Jahr der neuen (Himmels-)Physik hochstilisiert, so auch in dem Beitrag des Astrophysikers Rudolf Kippenhahn kürzlich in der Zeit:

Nicht nur habe in diesem Jahr Galilei durch das Teleskop neuartige Himmels­phänomene erspäht, die den alten Irrglauben einer im Zentrum des Kosmos stehenden Erde widerlegten; im gleichen Jahr 1609 habe auch Johannes Kepler die Arbeiten an seiner Himmelsmechanik abgeschlossen. Wahrlich, ein glorreiches Datum, dessen 400-jährige Wiederkehr zu feiern lohnt. Hätte es dieses Ereignis nur gegeben!

Keplers Pleite

Tatsächlich hatte Kepler seine Arbeit zur Erklärung der Bewegung des Planeten Mars um die Sonne bereits vier Jahre zuvor abgeschlossen. Was heute als einer der größten Triumphe der Wissenschaftsgeschichte gefeiert wird, war jedoch für Kepler der dramatische Abschluss eines gescheiterten Forschungsprojektes. Im Jahre 1600 hatte Kepler die Suche nach einer korrekten Erklärung der Marsbewegung mit einer Wette begonnen, die er mit einem Assistenten des kaiserlichen Astronomen Tycho Brahes abgeschlossen hatte. Dieser Assistent hatte jahrelang vergeblich nach einer korrekten Theorie der Marsbewegung gesucht und wurde infolge seines Scheiterns von Brahe durch Kepler ersetzt. In dieser Wette versprach Kepler, eine richtige Theorie innerhalb von sieben Tagen vorlegen zu können.

Aus dieser großspurigen Ankündigung wurde nichts. Es sollten mehr als fünf Jahre vergehen, bis Kepler ein Epizykelmodell vorlegte, das die Bewegung des Mars auf einer Ellipse um die Sonne als Konsequenz der Überlagerung zweier Kräfte darstellte. Das Ergebnis entsprach jedoch nicht Keplers Erwartungen. Nicht nur hatte er die Wette längst verloren. Auch der ihn finanzierende Kaiser drängte Kepler 1604 so eingehend zur Herausgabe der Arbeit, dass dieser ihm eine erste Fassung des Manuskripts widerwillig übergab. Diese Fassung enthielt jedoch noch keine Lösung der Marsbewegung.

Die folgenden drei Monate des Jahres 1605 müssen für Kepler die Hölle gewesen sein. Die Abgabe eines unvollständigen Manuskripts ohne Lösung musste über kurz oder lang auffliegen. Die Zeit verrann und Kepler fand einfach keinen Ausweg. Sein Gesundheitszustand verschlechterte sich so weit, dass er sich dem Tod nahe wähnte. In einem Testament vermachte Kepler die Manuskripte seiner Alma Mater, der Universität Tübingen. Vergeblich bat Kepler seinen Lehrer, den Tübinger Mathematikprofessor Michael Mästlin, ihm bei den Rechnungen und der Suche nach dem richtigen Epizykelmodell zu helfen. Doch dieser war mittlerweile selbst in eine tiefe Depression verfallen und antwortete noch nicht einmal.

In dieser verzweifelten Situation – um Ostern 1605 – entschied sich Kepler dafür, die nächstbeste geometrische Konstruktion zur Beschreibung der Ellipsenbewegung als Lösung auszugeben. Schnell schloss er sein Manuskript ab und deklarierte den Erfolg seines Projekts. Doch Kepler wusste, dass er seine Leser täuschen musste und für die elliptische Bewegung des Mars einen Epizykel ausgeben musste, der keiner war. Es bemerkte niemand.

Galileis Irrtum

Ein Streit mit der Familie Tycho Brahes verhinderte eine schnelle Publikation der Astronomia Nova. Zudem blieb der Kaiser Kepler das Gehalt schuldig. Nach langen Querelen erhielt Kepler 1608 schließlich die Druckgenehmigung. Doch als der Kaiser ihm immer noch das Gehalt vorenthielt, verkaufte Kepler schließlich die kleine Auflage, die eigentlich Eigentum des Kaisers war, an den Drucker, der diese 1609 auf die Buchmesse brachte. Statt des Jubiläums einer grossen wissenschaftlichen Entdeckung haben wir es somit 2009 mit dem Jahrestag eines Raubverkaufs zu tun.

Auch Galilei hatte mit seinen spektakulären Teleskopbeobachtungen weniger Erfolg als erhofft. Zwar entwickelte sich das 1610 erschienene Werk Siderius nuntius zum Verkaufsrenner und machte Galilei in ganz Europa bekannt, doch konnte er mit diesen Beobachtungen keinen Beweis für die Erdbewegung anführen. Als Galilei später die Phasen der Venus beobachtete, glaubte er, einen solchen Beweis gefunden zu haben. Doch Kepler musste richtigstellen, dass ein Tychonisches Planetensystem – die geozentrische Alternative zum Kopernikanischen System – sehr wohl Phasen der Venus kennen würde, ohne dass die Erde aus dem Zentrum des Kosmos gerückt werden müsste. Es blieb Galilei auch fortan verwehrt, einen eindeutigen Beweis für die Erdbewegung präsentieren zu können.

Gerd Graßhoff ist an der Universität Bern. Unter der Adresse hat er einige weiterführende Arbeiten zu diesem Thema veröffentlicht.Professor für Wissenschaftstheorie und Wissenschaftsgeschichtephiloscience.unibe.ch/kepler

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01:00 19.02.2009

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