Die Entwicklung der Naturwissenschaften

Als im Jahre 1542 der Frauenburger Domherr Nikolaus Kopernikus (1473-1543) endlich dem Drängen kirchlicher Würdenträger und des Wittenberger Mathematikprofessors Joachim Rheticus nachgab, sein schon seit zehn Jahren abgeschlossenes Manuskript »Sechs Bücher über die Umläufe der Himmelskörper« zum Druck einzureichen, erwarteten die Fachleute, dass damit ein Werk vergleichbar dem Buch des C. Ptolemäus über die Bewegung der Himmelssphären bekannt werden würde, das bessere Verfahren bereitstellte, um die Positionen der Sterne und die exakte Länge des Jahres berechnen sowie den Kalender reformieren zu können. Allerdings, die Behauptungen von Kopernikus waren recht verwunderlich und forderten selbst den Spott Martin Luthers und Philipp Melanchthons heraus; sollte doch die Erde nach Kopernikus entgegen allem Augenschein um die feststehende Sonne kreisen! Aber wer konnte denn von der Astronomie erwarten, dass ihre Annahmen der Wahrheit entsprächen? Hatte doch schon die bislang anerkannte Lehre des Ptolemäus in krassem Widerspruch zur Lehre des Aristoteles gestanden, der lange Zeit als absolute Autorität gegolten hatte. Nein, verbindliche Wahrheiten lehren konnte nur die Theologie. Die Astronomen stellten nur Rechenmodelle bereit; das glaubte man jedenfalls im Mittelalter.

Kopernikus wirkte wie ein Revolutionär, weil er entgegen dieser Auffassung engagiert behauptete, seine Lehre sei wahr.

Für manche Wissenschaftshistoriker beginnt so die Neuzeit mit dem Jahr 1543, als nämlich Kopernikus auf dem Sterbebett das erste gedruckte Exemplar seines Buches überreicht wurde.

Die Idee einer Kreisbahn der Erde um die Sonne und ihrer Tagesdrehung war nicht neu. Kopernikus selbst hatte sich auf antike Vorläufer berufen, und schon im Mittelalter hatten Nicole d'Oresme (ca. 1320 bis 1382) und Jean Buridan († nach 1358) in Paris und Nikolaus von Kues (1401-1464) aus der Moselgegend die Achsendrehung der Erde diskutiert und die von Aristoteles behauptete Mittelpunktstellung der Erde infrage gestellt. So brauchte Kopernikus zur Verteidigung seiner Vorstellung von der Erdbewegung nur die Argumente zu wiederholen, die d'Oresme zwei Jahrhunderte zuvor aufgeführt hatte. Dieser Disput widerlegt die alte These vom »finsteren Mittelalter«, in dem angeblich kein Beitrag zur Entwicklung der Naturwissenschaften geleistet worden sei. Dennoch: die psychische Haltung und die neue naturwissenschaftliche Denkweise von Kopernikus führte endgültig weit über das Mittelalter hinaus. Wie wurde dies möglich?

Anfang des 13. Jahrhunderts: Aristoteles hat immer recht
Seitdem das christliche Europa Zugang zur überlegenen arabischen Wissenschaft erhalten hatte, wurden viele antike Autoren ins Lateinische übersetzt und in die christliche Lehre eingearbeitet. So wurde das christliche Abendland mit dem vollständigen Werk des Aristoteles bekannt. Dieser war 384 v.Chr. geboren, ein Schüler Platos, Erzieher Alexanders d. Gr. von Makedonien und später einer der berühmtesten und fruchtbarsten Philosophen Athens. Vor allem durch die Arbeiten von Albertus Magnus (1193/1206 bis 1280) und seinem Schüler Thomas von Aquin (1225-1274) in Köln und Paris entstand bis zur Mitte des 13. Jahrhunderts ein halbwegs stimmiges aristotelisch-christliches Weltsystem, das auf der Grundlage der scholastischen Denkweise theologische, philosophische und naturwissenschaftliche Kenntnisse zusammenbrachte und vereinte. Selbstverständlich konnte das nur gelingen, weil man ganz bestimmte Gesichtspunkte des aristotelischen Denksystems, soweit sie ›passten‹, mit der christlichen Lehre kombinierte.

Naturwissenschaft wurde damals weniger um ihrer selbst willen betrieben. Sie war nur insofern interessant, als sie dem Seelenheil des Menschen dienlich war oder seine Abhängigkeit von Gott klarstellte. So passte es gut, dass Gott die kristallenen Sphären des Kosmos von außen antreiben sollte, wobei sich die Bewegung der äußersten Schale nach innen übertrug, sich dabei immer mehr abschwächte und schließlich nur in einer verfälschten Form das Geschehen auf der Erde beeinflusste. Wie sonst sollte man sich erklären, dass der gütige Gott Sünde und Leid auf der Erde zulassen konnte? Wie sonst als durch die Ferne Gottes konnte man sich die Unvollkommenheit der Erde und des Menschen vorstellen? Oben war - in Gottes Nähe - der Ort der Vollkommenheit, unten der Ort der Unvollkommenheit. Ein Platztausch von Sonne und Erde hätte diese hierarchische Ordnung umgestürzt. Gott musste in jedem Augenblick dauernd wirksam sein, weil jede Bewegung nach dem Aufhören ihres Antriebs sofort erliegen sollte. Die sich drehenden Sphären des Kosmos vermittelten diese dauernde Wirkung, die dann von oben nach unten gehen musste; eine Fernwirkung Gottes war nicht vorstellbar. Passte dies nicht dazu, dass Jesus Christus erst als Mensch auf die Erde kommen musste, um die Menschheit er erlösen?

So war das christlich-aristotelische System ein vordergründig halbwegs einheitliches und relativ widerspruchsloses Ganzes, das erst in jahrhundertelangem denkerischen Ringen vollständig aufgebrochen werden konnte. Im Bemühen, seine Richtigkeit zu überprüfen und Unstimmigkeiten auszumerzen, überwanden die Vertreter des christlichen Aristotelismus schließlich selbst ihre Lehre. Dies war einer der Beiträge des späten Mittelalters und der Renaissance zur modernen Naturwissenschaft.

Ganz ›logisch‹ war dieses System ja nicht; insbesondere die Behauptung des Aristoteles von der Ewigkeit der Welt oder seine Einschränkung der göttlichen Willensfreiheit stand im Widerspruch zur christlichen Lehre.

Verbot der Naturlehre des Aristoteles im »Pariser Dekret« von 1277- Beginn der modernen Physik?
Pierre Etienne, Bischof von Paris, verbot 1277 - drei Jahrzehnte nach der Rückkehr von Albertus Magnus nach Deutschland - die streng deterministische Richtung der Aristoteliker. Insbesondere wurde verboten zu behaupten, dass Gott nicht auch eine andere Welt, z. B. mit geradliniger Bewegung der Himmelskörper oder mit einem Vakuum, hätte erschaffen können. Dies löste einen einmaligen Vorgang aus: Mithilfe eines Verbotes wurde eine allzu einengende Lehre überwunden und mehr Gedankenfreiheit innerhalb der Naturphilosophie durchgesetzt!

Damit war einerseits der Spekulation Tür und Tor geöffnet. Mit Fragestellungen der Art »Wäre es mit der Logik vereinbar, wenn Gott eine Welt erschaffen hätte, in der die Sonne stillsteht und die Erde sich dreht, in der ein Vakuum vorkommt, wenn Gott mehrere Welten erschaffen hätte?« wurden viele astronomische und physikalische Vorgänge durchdacht bzw. infrage gestellt, die nach Aristoteles ausgeschlossen bzw. fest ›definiert‹ waren. Bei der Frage nach der Erddrehung kamen die frommen Denker, wie d'Oresme, zum Schluss, dass ihre neue Ansicht von der Physik her mindestens genauso wahrscheinlich sei wie die überlieferte, dass aber der Glaube eindeutig die traditionelle als wahr erkenne.

Andererseits verringerte sich in der Folge die Gewissheit, mit der überhaupt Erkenntnis innerhalb der Naturwissenschaften gewonnen werden könnte. Der Engländer Wilhelm von Ockham (ca. 1280 bis ca. 1349) behauptete, dass alle Kenntnis nur aus der Erfahrung durch »intuitives Erkennen« kommen könne (Intuition, lat.: ahnendes Erfassen, im Gegensatz zur Reflexion = Nachdenken). Ursache-Wirkung-Beziehungen zwischen Vorgängen sollten nicht unmittelbar der Erfahrung zu entnehmen sein, sondern hypothetische Behauptungen bleiben. Mit dem teilweisen Verzicht auf Wahrheitsanspruch blieben die Überlegungen der Naturphilosophen in der Spätscholastik häufig in Spekulationen stecken. Es wurde versäumt, sie auf die physikalische oder technische Wirklichkeit anzuwenden. Um diese Zeit glaubte niemand mehr an die Naturlehre des Aristoteles, und so verwundert es nicht, dass für Aussagen über die Sternbewegungen das Ptolemäische Weltsystem herangezogen wurde. Aber auch dieses wurde nur als Rechenmodell ohne Wahrheitswert angesehen.

Zentren der wissenschaftlichen Überlegungen waren Oxford und vor allem Paris. Hier waren bis zur Gründung deutscher Universitäten auch Deutsche maßgeblich beteiligt, wie Albert von Sachsen (ca. 1316 bis 1390), der erste Rektor der Universität Wien. Ockham fand auf der Flucht vor der Inquisition in München Unterschlupf und verteidigte seine Lehre von dort aus die letzten zwei Jahrzehnte seines Lebens.

Waren die Theologen des Mittelalters die ersten theoretischen Physiker?
Den Anlass zu ihren Überlegungen fanden die mittelalterlichen Naturphilosophen häufig in theologischen Fragestellungen. Charakteristisch ist etwa die Entstehung des Impulsbegriffs (physikalische Größe, verwandt mit dem umgangssprachlichen »Schwung«) der Physik, den allerdings erst Isaac Newton (1643-1727) in seiner vollen Tragweite erkennen sollte. Es ging zunächst nur um das theologische Problem, wie Gott in den Sakramenten wirksam wird, ob er beim Spenden der Sakramente unmittelbar eingreift oder ob er seine Wirksamkeit in ihnen bei der Einsetzung hinterlassen hat. Der Franziskanerbruder Franciscus de Marcia studierte diese Frage um 1320 an einem physikalischen Modell, dem Steinwurf. Im Gegensatz zur abenteuerlichen Erklärung des Aristoteles, nach dem der Stein durch Luftwirbel in Bewegung gehalten werde, entschied sich de Marcia für eine im Stein »zurückgelassene Kraft« - entsprechend der »Kraft« der Sakramente -, die den Stein auch nach dem Ablösen von der Hand vorantreibe. Spätere Autoren wie Jean Buridan, Albert von Sachsen oder Wilhelm von Ockham führten diese Lehre vom sogenannten »Impetus« fort und fanden sogar den richtigen mathematischen Zusammenhang mit Masse und Geschwindigkeit. Sie übertrugen den Impetus auch auf die Bewegung der Himmelssphären, die sich jetzt nach dem ersten Anstoß bei der Schöpfung ohne weiteren Antrieb durch Gott weiterbewegen konnten. Der physikalische Begriff der Trägheit deutete sich an! Ähnlich wurden auch viele andere physikalische Denkmodelle wie Masse, Feld, Fernwirkung und Gravitation im Mittelalter vorgeprägt und vorgedacht.

Schon früher hatte der deutsche Theologe und Mathematiker Jordanus Saxo, Nemorarius genannt (etwa 1180-1237), Beiträge zum Hebelgesetz, zum Schwerpunkt und zum Energieerhaltungssatz geleistet. Er lehrte in Paris und wurde schließlich General des Dominikanerordens. Er förderte den Gebrauch der indisch-arabischen Zahlen und verstand die gekrümmte Bahn eines geworfenen Steins als Überlagerung zweier Bewegungen. Seine Werke wurden noch im 16. Jahrhundert gedruckt und regten Galileo Galilei und Rene Descartes an.

Mit verbesserten mathematischen Methoden setzte sich im Spätmittelalter das Bedürfnis durch, physikalische Vorgänge mit exakter Mathematik zu erfassen. Neue Fragestellungen kamen auf, die sich durch Experimente quantitativ beantworten ließen. Es wurden schon »Naturgesetze« mathematisch formuliert, und d'Oresme stellte ebenso wie Albert von Sachsen Bewegungen durch mathematische Funktionen und auch grafisch dar. Allerdings, die richtigen Bewegungsgesetze fand im Mittelalter niemand.

Claudius Ptolemäus (ca. 85-160 n. Chr.) (griech.: Ptolemaios)
Der gebürtige Ägypter war Astronom, Geograf und Mathematiker. Systematisch eignete er sich die Erkenntnisse seiner Fachkollegen an (Apollinios von Perge, Erathostenes, Poseidonius, Hipparch) und fasste sie zusammen. Ein Ergebnis: die Erde ruht im Mittelpunkt der Welt und wird von sieben Planeten umkreist, also auch von Sonne und Mond. Das Ptolemäische System wurde erst vom System des Kopernikus abgelöst. In einer »Anleitung zur Erdbeschreibung« gibt er die Lage von über 8000 Orten nach Längen-und Breitengraden an und behandelt Elemente der Kartografie. Seine Geografie war Grundlage aller frühneuzeitlichen Erdkunde. Wichtige Werke: »Tetrabiblos«, eine wissenschaftliche Begründung der Astronomie als Physik des Weltalls; »Analemma« und »Planisphairion«, Vorfahren der orthogonalen und stereografischen Projektion; »Optik«, Experimente zur Strahlenbrechung usw.

Das Weltbild des Aristoteles
Im Zentrum der Welt steht die Erde, die von materiellen, aber durchsichtigen Kugelschalen wie von Zwiebelschalen umgeben ist. Auf die Schalen der »vier Elemente« Erde, Wasser, Luft und Feuer folgen die Sphären der Himmelskörper Mond, Merkur, Venus, Sonne, Mars, Jupiter und Saturn, dann die der Fixsterne. Um die komplizierte Vorwärts- und Rückwärtsbewegung von Mars, Jupiter und Saturn zu erklären, werden für die Planeten noch weitere Sphären mit geneigten Drehachsen eingeführt, insgesamt bis zu 55.

Ein »unbewegter Beweger«, der im Mittelalter mit Gott gleichgesetzt wird, treibt die äußerste Schale an, deren Bewegung überträgt sich auf die nächste Schale usw., bis schließlich irdische Körper von der Bewegung erfasst werden. Alle diese Bewegungen würden sehr schnell bis zum Stillstand abgebremst werden, wenn der »erste Beweger« den Antrieb der äußersten Schale einstellen würde.

Das Ptolemäische Weltsystem
Der Aufbau der Welt aus Sphären und die Mittelpunktstellung der Erde werden beibehalten, doch werden die Schalen exzentrisch, außerhalb der Erde, gelagert, um den ungleichförmigen Jahreslauf der Gestirne zu erklären. Die Planeten bewegen sich nun nicht mit diesen Sphären, sondern auf kleineren Kreisen, den sogenannten Epizyklen, deren Mittelpunkte auf anderen Kreisen, den sogenannten Deferenten, in diesen Sphären umlaufen. Aus dem Zusammenwirken dieser Bewegungen entstehen dann entweder Schleifenbahnen, die die Vorwärts- und Rückwärtsbewegung der Sonnenfernen Planeten erklären, oder exzentrische Kreisbahnen, die die unterschiedliche Länge der Jahreszeiten bestätigen. Mit bis zu 80 verschiedenen Kreisen ließen sich die Planetenstellungen recht gut vorausberechnen.

Das Planetensystem nach Kopernikus
Im Mittelpunkt steht die Sonne, die von den Planeten umkreist wird. Zu den Planeten zählt erstmals auch die Erde, deren Umlauf die Jahreslänge, Auf- und Untergang der Gestirne und die Planetenstellungen erklärt. Da Kopernikus an der Lehre Platos festhält, die Himmelkörper müssten auf idealen Kreisbahnen umlaufen, nähert er die beobachteten exzentrischen und ›ovalen‹ Bahnen wie schon Ptolemäus durch System von bis zu 34 Kreisen, Epizyklen und Deferenten, an. Die Tageslänge wird durch die Achsendrehung der Erde erklärt. Messfehler veranlassen Kopernikus, fälschlicherweise eine dritte Bewegung der Erde zu fordern, die das tatsächliche Feststehen der Erdachse erklären soll. Das neue System ist theoretisch einfacher als das ptolemäische, aber auch noch kompliziert und kaum genauer.

Das Planetensystem nach Kepler
Mit den drei »Keplerschen Gesetzen« ist der wahre Aufbau des Planetensystems erfasst:
1. Die Planeten bewegen sich auf Ellipsen, in deren Brennpunkt die Sonne steht.
2. Die Geschwindigkeit eines Planeten hängt von seinem Abstand von der Sonne ab, und zwar so, dass dieser Abstand in gleichen Zeiten gleiche Flächen überstreicht.
3. Die Umlaufsdauer eines Planeten ist durch die große Halbachse seiner Ellipsenbahn bestimmt: Die Quadrate der Umlaufszeiten zweier Planeten verhalten sich zueinander wie die dritten Potenzen der großen Halbachsen ihrer Bahnen.
Die »Keplerschen Gesetze« ermöglichten es Newton, die Planetenbewegung durch die Gravitationsanziehung zwischen Sonne und Planeten endgültig zu erklären. Seit Newton weiß man auch, dass weder die Erde noch die Sonne stillsteht, sondern dass sich Sonne und Planeten um den gemeinsamen Schwerpunkt bewegen.

Beobachter und Experimentatoren begründen die naturwissenschaftliche Methode
Als bedeutendstes Erbe der Neuzeit aus dem Mittelalter gilt nach einem Erforscher der Geschichte der Naturwissenschaften, Alistair C. Crombie, die naturwissenschaftliche Methode mit Induktion (lat, »das Hineinführen«, wissenschaftliche Methode, vom Besonderen auf das Allgemeine zu schließen), Experiment und mathematischer Erfassung, die ursprünglich auf die Oxforder Franziskaner Robert Grosseteste (ca. 1175-1253) und Roger Bacon (um 1214-1294) zurückgeht. Auch Albertus Magnus beteiligte sich an der Diskussion. Darüber hinaus machte er selbst viele Beobachtungen in der Geologie, Astronomie, Biologie und Alchimie. Als Provinzial des Dominikanerordens hatte er auf seinen Visitationsreisen durch Deutschland ausgiebig Gelegenheit, Fauna und Flora zu studieren. Er war es, der als erster über den Wert des Düngens mit Mist berichtete, der Ei, Raupe, Puppe und Schmetterling als verschiedene Stadien eines Lebewesens erkannte. Allerdings glaubte er, dass weibliche Lebewesen nur den Nährboden für die Nachkommen darstellten, denen allein durch den männlichen Samen die »Form« aufgeprägt werde. Aus Versteinerungen schloss er auf die Entstehung von Bergen aus Meeresablagerungen. Ähnliche Beobachtungen machte auch Albert von Sachsen.

Witelo (um 1220-1275), ein Schlesier mit deutschem Vater und polnischer Mutter, schrieb ein Standard-Lehrbuch der Optik, das noch im 17. Jahrhundert in Gebrauch war. Er war einer der ersten Experimentalphysiker, der nach den Forderungen von Grosseteste Messungen durchführte. Er zerlegte Licht mithilfe eines Kristalls in seine Spektralfarben und untersuchte die Brechung. Neben richtigen Messergebnissen für den Übergang des Lichts von Luft in Wasser beschrieb er unexakt und falsch auch solche für den umgekehrten Weg. Experimente tatsächlich durchzuführen, war eben zu ungewohnt für das 13. Jahrhundert! Theoderich (Dietrich) von Freiberg († 1311) konnte mithilfe sinnreich durchgeführter Experimente an wassergefüllten Glaskugeln den Regenbogen erklären. Ob Descartes wohl davon gehört hatte, der ja üblicherweise als Urheber der Regenbogentheorie gilt?

15. Jahrhundert: Wer glaubt noch an Aristoteles?
So wurde die Physik des Aristoteles teilweise mit dessen eigener Logik nach und nach überwunden. Sie blieb aber die Vergleichsgrundlage, an der alle neuen Ideen gemessen wurden. Ob überhaupt sichere Naturkenntnis möglich war, wurde stark angezweifelt. Dass Sonne und Erde, »oben« und »unten« den Platz würden tauschen können, war vorstellbar geworden; es war inzwischen aber auch nicht mehr notwendig, dass Gott das Geschehen auf der Erde durch Vermittlung der Sphären steuerte. Es war denkbar geworden, dass er den Antrieb für die Bewegungen auf der Erde bei der Schöpfung hinterlassen hatte.

Der strenge, aber unverbindliche Gebrauch der Logik führte im Spätmittelalter zu ›intellektuellen‹ Auswüchsen. Man untersuchte beispielsweise, wie viele Engel auf einer Nadelspitze Platz hätten, oder ob sich Engel stoßweise oder gleichmäßig fortbewegen würden. Im Glauben, dass die Welt durch die Zahl beschrieben werden könnte, offenbarte sich das Wiederaufleben des Neuplatonismus, als dessen führender Vertreter im 15. Jahrhundert Nikolaus von Kues gilt. Seine Ansichten über die Erddrehung oder die Unendlichkeit des Weltalls beruhen aber weniger auf naturwissenschaftlichen Argumenten als auf metaphysischen Spekulationen. Im Ausland dachte man wieder über den Bau der Welt aus Atomen nach.

Humanistischer Neubeginn mit geborgtem Kapital?
Die Abkehr von der Spätscholastik ließ nicht auf sich warten. Mit diesen »fruchtlosen Denkern«, die nicht einmal ihr Latein richtig beherrschten, wollte man im Zeitalter von Humanismus und Renaissance nichts zu tun haben. Vergessen war aller Zweifel an den Möglichkeiten naturwissenschaftlicher Erkenntnis. Selbstbewusst glaubte der Humanist, dass er sichere Kenntnis erlangen könne; die Schriften der griechischen und römischen Antike sollten ihm dabei helfen. So begannen auch die Mathematiker, antike Manuskripte aufzuspüren und sie aus der Originalsprache zu übersetzen. Insbesondere von der Urfassung der Astronomie des Ptolemäus versprachen sie sich verbesserte Navigationshilfen für die aufblühende Seefahrt und Grundlagen für die Astrologie und die Kalenderreform. Es war verpönt, sich auf die mittelalterlichen Autoren zu berufen. Ihre Ideen lagen aber bereit und wurden sogar häufig gedruckt.

Originelle Köpfe kamen vor allem aus Italien, wie Leonardo da Vinci, aber auch aus dem deutschen Raum. Georg von Peuerbach (1423-1461) lehrte an der Universität Wien Astronomie und - für heutige Verhältnisse eine abenteuerliche Kombination - klassische Philologie. Er und sein Schüler Johannes Müller, Regiomontanus genannt (1436-1476), erwarben ein Vermögen mit ihren beliebten Vorlesungen über Vergil und Cicero. Beide trugen wesentlich zum Wiederaufleben der europäischen Astronomie bei. Sie verbesserten die Methoden der Trigonometrie und führten genaue Messungen mit selbsterfundenen astronomischen Instrumenten durch. Regiomontanus aus Unfinden bei Königsberg in Franken hatte als Wunderkind zwölfjährig sein Studium begonnen, wurde Mitarbeiter Peuerbachs in Wien, Hofastronom in Ungarn und Bischof von Regensburg. Er übersetzte klassische mathematische und astronomische Schriften aus dem Griechischen und ließ eine Übersetzung von Ptolemäus' Astronomie in einer Kurzfassung in Venedig drucken. In Nürnberg betrieb er eine Sternwarte mit angeschlossener Druckerei und gab schließlich die auf Ptolemäus und eigenen Beobachtungen beruhenden Ephemeriden (griech., ›Tagebücher‹) heraus, in denen die tägliche Stellung der Planeten vorausberechnet waren. Kolumbus entdeckte mit ihrer Hilfe Amerika, und Kopernikus legte sie seinen Berechnungen zugrunde. Es ist anzunehmen, dass sich Regiomontanus die Tafeln auch von den Astrologen gut bezahlen ließ. Ob er in Rom von einem Konkurrenten ermordet wurde, ist zweifelhaft. Wahrscheinlich erlag er der Pest.

Bald mussten die Humanisten feststellen, dass Ptolemäus auch in der Urfassung nicht weiterhalf, dass viele Pflanzen und Tiere, die die antiken Biologen beschrieben, in Mitteleuropa gar nicht vorkamen. Eine Flut von »Kräuterbüchern« für die Medizin entstand, mit naturgetreuen Abbildungen der einheimischen Flora. Zentrum der medizinischen Forschung blieb aber immer noch Italien, auch wenn an deutschen Universitäten jetzt ebenfalls Leichen seziert wurden. Im Verborgenen entwickelte sich weiterhin die Alchimie.

1492 kam der Reisende Martin Behaim mit einer Sensation auf den Markt, die von den Seefahrern begeistert begrüßt wurde: dem wohl ältesten Erdglobus - denn bisher hatte es nur Himmelsgloben gegeben.

Erde im jahre 1491Erdglobus (1491) von Martin Behaim. Nürnberg, Germanisches Nationalmuseum.

Kopernikus und die Umwälzung überkommener Vorstellungen
In diesem geistigen Klima entwickelte Nikolaus Kopernikus neben seiner Tätigkeit als Arzt, Diplomat und Verwaltungsbeamter sein neues revolutionäres Bild der Welt, angetrieben von dem naiven Glauben, dass die »Ordnung der Gestirnsbewegungen am Himmelsgewölbe« sich auch in ihrer Erklärung widerspiegeln müsse. Die Erde sollte jetzt wie die anderen Planeten um die Sonne laufen, wobei ihre Bahn aus mehreren Kreisen zusammengesetzt war, und sich einmal täglich um ihre Achse drehen. Größte Vollkommenheit sollte jetzt mit dem ruhenden Fixsternhimmel und der Sonne verbunden sein - wäre nicht die Spätscholastik gewesen, ein unvorstellbarer Gedanke! Die Kirche nahm das Werk zunächst sachlich auf.

Obwohl Kopernikus viele Erscheinungen erklären konnte, wie z. B. den abwechselnden Vorwärts- und Rückwärtslauf der Planeten, wurden Fragwürdigkeiten seines Modells bald sichtbar. Er brauchte immerhin noch 34 Kreise für die Bahnen der Himmelskörper, die Rechnungen waren unhandlich, und die »Preußischen Tafeln«, die 1551 von dem Mathematiker Erasmus Reinhold errechnet wurden, differierten immer noch viel zu sehr von den wirklichen Planetenstellungen. Die dritte angebliche Bewegung der Erde stellte sich bald als eine Folge von Messfehlern heraus. Eine Generation lang wurde es still um das neue Weltsystem. Immerhin lagen der Kalenderreform von 1582 die Monddaten von Kopernikus zugrunde, ohne dass man sein Modell anerkannt hätte. Die Reform wurde durchgeführt, indem man auf den 4. Oktober gleich den 15. Oktober 1582 folgen ließ.

Der protestantische Nürnberger Pfarrer Oslander hatte eigenmächtig dem Werk des Kopernikus ein anderes Vorwort hinzugefügt, in dem er ganz im Widerspruch zur ursprünglichen Einleitung angab, Kopernikus wolle - wie die Astronomen des Mittelalters - nur ein Rechenmodell vorstellen, dessen Wahrheitswert er offenlasse. Hieran und am offensichtlichen Widerspruch zum Widmungsschreiben an Papst Paul III. und zum Werk selbst entzündete sich später die Diskussion, jetzt allerdings im Zeichen der Bedrohung durch Reformation und Gegenreformation. Man weiß, wie es weiterging: Die Indexkongregation verbot 1616-73 Jahre nach dem Tod des Kopernikus - zu behaupten, dass die kopernikanische Lehre wahr sei; niemand hatte etwas dagegen, sie als Rechenmodell zu benutzen. Galilei musste 1633 der heliozentrischen Lehre abschwören. Die wiederauflebende Scholastik hatte noch einen späten Sieg errungen.

Mit seinen drei Gesetzen, die aus exakten Messungen des Dänen Tycho Brahe hergeleitet waren, bestätigte Kepler 1609 bzw. 1619 den Bahnumlauf der Erde, ersetzte aber die vielen Kreise eines Planeten durch eine Ellipse. Newton gelang es dann um 1687, die Ellipsenbahnen Keplers aus seiner Gravitationstheorie heraus auch physikalisch zu erklären, womit gleichzeitig die Bewegungslehre des Mittelalters ihren Abschluss fand. Vielleicht kann man sagen, die Leistung der Physiker der beginnenden Neuzeit bestand darin, bereitliegende Ideen und Begriffe ohne Zusammenhang präzisiert und mit neuartigen Fragestellungen zu einem neuen physikalischen System kombiniert zu haben.
 
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