Physik verstehen 4, Schulbuch

4 Die Welt des Sichtbaren 1 Forscher entdecken das Licht und das Weltall Der Sternenhimmel faszinierte die Menschen schon immer. Vor langer Zeit konnten die Bewegung der Sonne, des Mondes und der Planeten nur mit Sagen und Legenden aus der Götterwelt erklärt werden. Erst die genaue Beobachtung, die Entwicklung von Fernrohren und anderen optischen Geräten und die Erforschung des Lichts halfen den Menschen, die fernen Welten zu verstehen. Im 20. Jahrhundert gelang es der Menschheit, mit Hilfe der Raketentechnik die Erde zu verlassen und das Sonnensystem mit Raumsonden zu erforschen. Menschen selbst kamen aber nie weiter als bis zum Mond. Die folgenden Forscher haben die Welt durch ihre Erkenntnisse über das Weltall und die Natur des Lichts entscheidend geprägt. Claudius Ptolemaios (ca. 100–160 n. Chr.) Dieser Naturforscher entwickelte das geozentrische Weltbild: Die Erde steht im Mittelpunkt des Alls. Die Sonne, der Mond und die Planeten bewegen sich vor dem Fixsternhimmel in Himmelssphären um die Erde. Das Sehen erklärte er so: Das Auge sendet Sehstrahlen aus. Treffen diese Strahlen einen Gegenstand, löst dies im Auge eine Empfindung aus. Erst nach über 1300 Jahren erkannte man in Europa, dass beide Überlegun- gen des Ptolemaios falsch waren! Nicolaus Copernicus (1473–1543) Der Theologe und Mathematiker stellte durch Beobachtung der Planeten- bewegungen und des Fixsternhimmels fest, dass die Erde sich – wie alle anderen Planeten – um die Sonne (heliozentrisches Weltbild) und um ihre eigene Achse dreht. Dadurch entstehen Tag und Nacht sowie die Jahres- zeiten. Erst etwa 200 Jahre später wurde die Vorstellung, dass die Erde auch nur ein Planet ist, in der Naturwissenschaft allgemein akzeptiert. Galileo Galilei (1564–1642) Galilei unterstützte das heliozentrische Weltbild des Copernicus. Mit Hilfe des zuvor in Holland entwickelten Fernrohrs konnte er die Himmelskörper genauer beobachten. Dabei entdeckte er die vier größten Monde des Planeten Jupiter (Io, Europa, Ganymed und Kallisto), die Ringe des Planeten Saturn, die Mondkrater und dunkle Flecken auf der Sonne. Galilei erdachte einen Versuch zur Messung der Lichtgeschwindigkeit, stellte aber lediglich fest, dass das Licht ungeheuerlich schnell sein muss. Johannes Kepler (1571–1630) Kepler konnte erklären, wie sich die Planeten in ellipsenförmigen Bahnen um die Sonne bewegen. Er erfand ein Fernrohr mit großer Vergrößerung zur Himmelsbeobachtung und erklärte den Sehvorgang: Ein Gegenstand sendet Licht aus, das vom Auge aufgenommen wird. Er konnte die Funktion von optischen Geräten sowie die Kurz- und Weitsich- tigkeit mit Hilfe des Verlaufs der Lichtstrahlen erklären. 4.1 Der Sternenhimmel fasziniert die Menschen auch heute noch. 4.3 Nicolaus Copernicus 4.4 Galileo Galilei 4.2 Claudius Ptolemaios Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv