Johannes Kepler (1571 - 1630)
von Bernadette SchaplerJohannes Kepler wurde am 27. Dezember 1571 in der Reichsstadt Weil (20 km westlich von Stuttgart) als Sohn von Katharina und Heinrich geboren. Kepler interessierte sich schon in seiner frühesten Kindheit für Astronomie, und war dann u. a. Hochschullehrer, Lehrer für Mathematik und Moral, Gehilfe von Tycho Brahe in Prag ...
Keplers Werke und Errungenschaften
Keplersche Gesetze:
Johannes Kepler ermittelte aus genauen Beobachtungen von Tycho Brahe (1546 - 1601) folgende Gesetzmäßigkeiten:
- Die Bahnen der Planeten sind Ellipsen, in deren einem gemeinsamen Brennpunkt die Sonne steht.
- Der Fahrstrahl von der Sonne zum Planeten überstreicht in gleichen Zeiten gleiche Flächen - Flächensatz: In Sonnennähe bewegt sich ein Planet schneller.
- Die dritten Potenzen der großen Halbachsen der Planetenbahnen verhalten sich wie die Quadrate der Umlaufzeiten.
Die Stereometrie der Fässer (1615):
Als Kepler die Vorbereitungen für seine zweite Hochzeit (1613) traf, bestellte er eine Reihe von Weinfässern. Der Verkäufer maß trotz unterschiedlicher Fassformen immer mit der gleichen Methode. Dies faszinierte Kepler und er suchte nach einer mathematischen Lösung und fand diese innerhalb von drei Tagen für das österreichische Weinfass. Kepler teilte dieses Fass in einen bauchigen Zylinder und in zwei Kegelstümpfe. Tatsächlich stimmt sein Lehrsatz mit der Bauweise des österreichischen Weinfasses überein. Dieser lautet: "Unter allen Zylindern mit gleichen Diagonalen ist derjenige der größte, dessen Basisdurchmesser sich zur Höhe wie 2:1 verhält."
Durch diese Bauweise wurde das größtmögliche Fassungsvermögen erzielt.
Das Fernrohr:
Trotz seiner Sehprobleme war Johannes Kepler nicht nur Astronom und Mathematiker, sondern lieferte auch bedeutende Beiträge zur Optik: Bereits 1604 veröffentlichte er sein erstes diesbezügliches Werk - Astronomiae Pars Optica, in dem erstmals die Funktionsweise der "camera obscura", der Lochkamera, vollständig erklärt wurde. Auch wies er in diesem Werk nach, dass die Lichtstärke mit der Entfernung abnimmt.
Nach der Erfindung des Fernrohrs und der erstmaligen Verwendung für Himmelsbeobachtungen durch Galileo Galilei war es Kepler, der bald darauf eine theoretische Erklärung für den Fernrohreffekt liefern konnte.
Ohne das Brechungsgesetz zu kennen, begründete er die Funktion mittels Strahlenkonstruktionen. Dieses Fernrohr wurde später als astronomisches oder eben Keplersches Fernrohr bezeichnet.
Kalender und Zeitrechnung:
Kepler brachte im Laufe seines Lebens insgesamt 17 Kalender heraus, davon 6 in Graz. Von diesen Grazer Kalendern blieben nur 3 erhalten. Ihr Aussehen ähnelte den heute noch verwendeten Bauernkalendern.
Mysterium cosmographicum:
1595 hatte Johannes Kepler die Idee zum "Weltgeheimnis". Sie bestand darin:
"Die Erdbahn ist das Maß für alle anderen Bahnen. Ihr umschreibe ein Dodekaeder, die diesen umspannende Sphäre ist der Mars. Der Marsbahn umschreibe ein Tetraeder, die dieses umspannende Sphäre ist der Jupiter. Der Jupiterbahn umschreibe man einen Würfel. Die diesen umspannende Sphäre ist der Saturn. Nun lege in die Erdbahn ein Ikosaeder; die diesem eingeschriebene Sphäre ist die Venus. In die Venusbahn lege ein Oktaeder, die diesem eingeschriebene Sphäre ist der Merkur."
Die fünf regelmäßigen Körper, die Kepler im dreidimensionalen Raum nannte, sind Körper, bei denen alle Flächen gleichseitig und alle Seiten gleich lang sind. Keplers Idee war es also, dass das Universum nach geometrischen Prinzipien aufgebaut worden war.
Epitome Astronomiae Copernicanae (1618/1621):
Bei dem "Grundriss der kopernikanischen Astronomie" handelt es sich um ein Lehrbuch, in dem die Gesetze, die ursprünglich nur für den Mars galten, auf alle anderen Planten übertragen werden, einschließlich des Erdmonds und der Satelliten Jupiters. Hilfskreise waren verschwunden, das Sonnensystem zeigte sich in ziemlich gleicher Form wie in heutigen Schulbüchern. Es war Keplers umfangreichste Arbeit und bedeutendste systematische Darstellung der Astronomie seit Ptolemäus Almagast.
Tabulae Rudolphinae (1627):
Die (zu deutsch) Rudolfinischen Tafeln, die auf Tychos Lebensarbeit basieren, stellen Keplers abschließende Leistung in praktischer Astronomie dar. Diese Tafeln dienten länger als ein Jahrhundert zum Studium des Himmels (sowohl der Planeten als auch der Fixsterne). Das Werk besteht größtenteils aus Tafeln und Regeln zur Vorhersage der Planentenstellungen und aus Tychos Katalog der 777 Sternörter, die Kepler auf 1005 erweitert hat, Refraktionstabellen, Logarithmen und einem Verzeichnis der Städte der Welt.
1700 - 1799
1800 - 1849
1850 - 1899
1900 - 1950
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