Der Astronom und Astrologe Johannes Kepler (1571-1630) ist vorrangig für die Entdeckung der elliptisch geformten Planetenbahnen bekannt. Er war auch der Erste, der das menschliche Sehvermögen plausibel erklären konnte. Obendrein entwarf er ein Fernrohr, welches als Urtyp der modernen Refraktorteleskope angesehen werden kann.
Steckbrief
- Name: Johannes Kepler
- Geboren: 27.12.1571 in Weil der Stadt
- Gestorben: 15.11.1630 in Regensburg
- Beruf: Astronom, Physiker, Mathematiker
- Verheiratet: von 1597 bis 1611 mit Barbara Müller, von 1613 bis 1630 mit Susanna Reuttinger
- Kinder: 5 Kinder aus erster Ehe, 6 Kinder aus zweiter Ehe
Keplers Werdegang
Kepler wurde am 27. Dezember 1571 in Weil der Stadt, im damaligen Herzogtum Württemberg, geboren. Er war ein kränkliches Kind, hatte aber einen brillanten Verstand.
Als junger Mann nahm er ein Studium an der Universität Tübingen auf. Dort wurde er stark von den Theorien des Astronomen Kopernikus beeinflusst.
Ab 1554 lehrte er selbst Astronomie und Mathematik an der Universität in Graz. Während dieser Zeit korrespondierte er mit zwei anderen großen Astronomen seiner Zeit – Galileo Galilei und dem Dänen Tycho Brahe.
Im Jahr 1600 wurde Kepler aufgrund seines protestantischen Glaubens aus seinem Lehramt in Graz entlassen. Er zog nach Prag, um für Tycho Brahe zu arbeiten.
Johannes Kepler tritt die Nachfolge von Brahe an
Als Brahe starb, trat Kepler dessen Nachfolger als Astrologe und Astronom bei Rudolf II. von Böhmen an. Keplers Aufgabe bestand darin, Horoskope bei Geburten und anderen wichtigen Ereignissen in der königlichen Familie zu erstellen.
Die Astronomie betrachtete Rudolf II. als zweitrangig. Kepler jedoch widmete den astronomischen Fragestellungen seiner Zeit jede freie Minute.
Hat Kepler seinen Förderer Brahe ermordet?
Eine in den 1990er Jahren durchgeführte Haaranalyse ergab, dass Tycho Brahe möglicherweise an einer Quecksilbervergiftung gestorben war. Es wird daher vermutet, dass er einem Attentat zum Opfer fiel.
Einige Indizien deuten auf einen Verdächtigen in Bezug auf Motiv, Tatwerkzeug und Gelegenheit hin: Johannes Kepler. Dieser hätte durch einen Mord seine Nachfolge als Hofastronom und den Zugang zu Brahes Aufzeichnungen zu den Planetenbahnen beschleunigen können.
Brahe war aber auch ein Alchemist. Er mischte oft allerlei Heilmittel an, mitunter auch mit Quecksilber, um sich selbst zu behandeln. Es ist somit möglich, dass er sich versehentlich selbst vergiftet hat.
Im Jahr 2012 gelang es einem Team von Wissenschaftlern, Johannes Kepler zu entlasten. Eine neuerliche Autopsie bestätigte zwar, dass sich Quecksilber im Gewebe befand. Die Menge war jedoch zu gering, um tödlich zu sein.
Forschungen anhand der Flugbahn des Mars
Zu Keplers Zeit hatten viele Astronomen akzeptiert, dass die Sonne das Zentrum des Sonnensystems bildet und dass sich die Erde um ihre Achse dreht. Aber sie glaubten immer noch, dass sich die Planeten auf kreisrunden Bahnen bewegen würden. Aus diesem Grund konnten sie die Flugbahnen der Planeten von der Erde aus gesehen nicht erklären.
Kepler beschloss zu versuchen, diese Bewegungen zu ergründen, indem er eine andere Form für die Planetenbahnen annahm. Da der Mars das typischste Problem darstellte und Kepler über Brahes aufgezeichnete Beobachtungen zu diesem Planeten verfügte, wählte Kepler den Mars als zentrales Forschungsobjekt.
Er probierte alle möglichen Kombinationen von Kreisbewegungen aus, um die Positionen des Mars zu erklären. Alle schlugen fehl, doch einmal blieb lediglich eine Abweichung von acht Bogenminuten schleierhaft.
“Aus diesen acht Minuten”, sagte er, “werden wir eine neue Theorie konstruieren, die die Bewegungen aller Planeten erklären wird!”
Die Entdeckung der elliptischen Umlaufbahnen
Nach sechs Jahren, behindert durch sein schlechtes Sehvermögen und die unbeholfenen mathematischen Methoden der damaligen Zeit, fand er die Antwort. Der Mars bewegt sich auf einer elliptischen Umlaufbahn mit einer Geschwindigkeit, die von der Entfernung des Planeten zur Sonne abhängt.
Im Jahr 1609 veröffentlichte er ein Buch über die Ergebnisse seiner Arbeit und betitelte es kühn mit „Astronomia nova“ (Die neue Astronomie).
Anschließend wandte er sich den anderen Planeten zu und stellte fest, dass ihre Bewegungen denen des Mars entsprachen. Er entdeckte auch, dass ihre Umlaufzeiten – die Zeit, die sie benötigen, um die Sonne zu umrunden – in einem genauen Verhältnis zu ihren Entfernungen von der Sonne stehen.
Die Keplerschen Gesetze
Keplers großartiges Werk über die Planetenbewegung lässt sich in drei Prinzipien zusammenfassen, die als “Keplersche Gesetze” bekannt geworden sind:
- Die Bahn eines jeden Planeten in seiner Bewegung um die Sonne bildet eine Ellipse mit der Sonne im Mittelpunkt.
- Die Geschwindigkeit eines Planeten auf seiner Bahn variiert so, dass eine Linie, die ihn mit der Sonne verbindet, gleiche Flächen in gleichen Zeiten überstreicht.
- Das Quadrat der Umlaufzeit eines Planeten entspricht dem Verhältnis von dessen durchschnittlicher Entfernungen zur Sonne in dritter Potenz.
Diese Gesetze beseitigten jeden Zweifel daran, dass sich die Erde und die Planeten um die Sonne bewegen. Später nutzte Isaac Newton die Keplerschen Gesetze, um sein Gesetz der universellen Gravitation zu entwickeln.
Die Tabulae Rudolphinae
Kepler konnte nun mit seiner Aufgabe fortfahren, die sogenannte „Tabulae Rudolphinae“ (Rudolphinische Tabellen) zu überarbeiten. Hierbei handelt es sich um einen Almanach mit den Positionen der Himmelskörper, der zwar aus heutiger Sicht nicht ganz korrekt, aber der beste seiner Zeit war.
Keplers neue Gesetze ermöglichten es ihm, die Positionen der Planeten nach Datum und Stunde vorherzusagen. Diese Vorhersagen haben sich bis zum heutigen Tag als äußerst genau erwiesen.
Als Kaiser Rudolf II 1612 verstarb, zog Kepler nach Linz um. Dort trat er eine Stelle als Mathematiker an der Universität an, welche er bis 1626 behielt. In Linz arbeitete er das dritte Keplersche Gesetz und die Kepler’sche Fassregel aus.
Schicksalsschläge der Familie Kepler
Im Jahr 1611 hatte Kepler den Tod seiner Frau Barbara und einer seiner Söhne zu beklagen. 1613 heiratete er Susanne Reuttinger, Tochter eines Schöffen in Efferding. Von ihren sechs gemeinsamen Kindern überlebte nur eines.
Auch vor den Gräueln der Hexenverfolgung blieb Keplers Familie nicht verschont. Ab 1615 kümmerte sich Kepler um die juristische Verteidigung seiner Mutter Catalina, die wegen des Verdachts der Hexerei inhaftiert war.
Die Ankläger glaubten, Keplers Mutter in einer Figur aus Keplers Roman „Somnium” (“Der Traum”) zu erkennen. Der Roman hat eine geheimnisvolle Reise zum Mond zum Thema. Im Oktober 1621 erwirkte Kepler die Freilassung seiner Mutter.
Ein Rechtsgutachten der Universität Tübingen, das angeblich von seinem Kommilitonen Christoph Bezold verfasst wurde, half dabei. Keplers Mutter starb ein Jahr später an den Folgen der Folter.
Johannes Kepler gilt auch als Erfinder des Teleskops
Kepler war einer der ersten Wissenschaftler, die von Galileo Galilei über dessen Erfindung des Fernrohrs informiert wurden. Kepler leistete danach wertvolle Pionierarbeit in der Optik. Er gilt als Erfinder der heutigen Teleskope.
Sein Buch über Optik, „Dioptrics“, das 1611 veröffentlicht wurde, war das erste seiner Art. Es begründete damit die wissenschaftliche Erforschung von Licht und Linsen.
Kepler starb am 15. November 1630 im bayerischen Regensburg.
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Quellen und weiterführende Links:
- https://www.geo.de/geolino/forschung-und-technik/physiker-sternenforscher-30164858.html
- https://www.swr.de/swr2/wissen/johannes-kepler-und-die-entdeckung-des-himmels-swr2-wissen-2021-12-20-100.html
- https://www.ardalpha.de/johannes-kepler-450-jahre-astronom-mathematiker-100.html
Beitragsbild: Aldaron, a.k.a. Aldaron, CC BY 3.0, via Wikimedia Commons
Vielseitig interessierter und leidenschaftlicher Autor zu Themen, wie Geschichte, Philosophie, Technik, Wirtschaft, Literatur uvm.
