Physik verstehen 4, Schulbuch

6 1 Die Welt des Sichtbaren Forscherinnen und Forscher entdecken das Licht und das Weltall 6.1 Mit seinem Fernrohr konnte Galilei erstmals die mit Kratern überzogene Oberfläche des Mondes erkennen. Der Sternenhimmel faszinierte die Menschen schon immer. Vor langer Zeit konnten die Bewegungen der Sonne, des Mondes und der Planeten nur mit Sagen und Legenden aus der Götterwelt erklärt werden. Erst die Beobachtung, die Entwicklung von Fernrohren und anderen optischen Geräten und die Erfor- schung des Lichts halfen den Menschen, die fernen Welten zu verstehen. Im 20. Jahrhundert gelang es der Menschheit, mithilfe der Raketentechnik die Erde zu verlassen und das Sonnensystem mit Raumsonden zu erforschen. Menschen selbst kamen aber bisher 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 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 1 300 Jahren erkannte man in Europa, dass beide Überlegungen des Ptolemaios falsch waren! Nikolaus Kopernikus (1473–1543) Der Theologe und Mathematiker beobachtete die Planetenbewegungen und den Fixsternhimmel. Er stellte 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 Jahreszeiten. Die Vorstellung, dass die Erde auch nur ein Planet ist, wurde erst etwa 200 Jahre später in der Naturwissenschaft allgemein akzeptiert. Galileo Galilei (1564–1642) Galilei unterstützte das heliozentrische Weltbild des Kopernikus . Mithilfe des im Jahre 1608 erfundenen Fernrohrs des Holländers Hans Lipperhey konnte er die Himmelskörper genauer beobachten. Dabei entdeckte er die vier größten Monde des Planeten Jupiter (Io, Europa, Ganymed und Kallisto). Er entdeckte auch die Ringe des Planeten Saturn, die Mondkrater und dunkle Flecken auf der Sonne. Er erkannte sogar, dass die Milchstraße (Abb.7.5) kein Nebel ist, sondern aus vielen Sternen besteht. Galilei erdachte einen Versuch zur Messung der Lichtgeschwindigkeit. Er stellte aber lediglich fest, dass das Licht sehr 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. Kepler erklärte auch den Sehvorgang: Ein Gegenstand sendet Licht aus, das vom Auge aufgenommen wird. Mithilfe des Verlaufs der Lichtstrahlen konnte er die Funktion von optischen Geräten sowie die Kurz- und Weitsichtigkeit des Auges erklären. 6.2 Claudius Ptolemaios 6.3 Nikolaus Kopernikus 6.4 Galileo Galilei 6.5 Johannes Kepler Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv