Einfžhrung i n die Astrophysik Teil 1

B.1. NEWTONSCHE FERNWIRKUNG 435
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wegung zurück. Das von ihm erstmals formulierte Prinzip (Galilei Invarianz),
Und sie bewegt sich doch! daß die Physik auf einem fahrenden Schiff identisch ist mit der an Land, hatte
Eppur si muove!
bis zu Einsteins Entdeckung der speziellen Relativität Gültigkeit. Seine Fas-
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✕sung
des Äquivalenzprinzips (alle Körper fallen gleich schnell im Gravitationsfeld)
prüfte er am schiefen Turm von Pisa.
Galileio Galilei entdeckt die vier nach ihm benannten Jupitermonde. Sie sind später Grundlage für
Römers Bestimmung der Lichtgeschwindigkeit. Galilei kann als Begründer der modernen Experimentalphysik
und Astronomie angesehen werden. Mit seinem Teleskop löst er die Milchstrasse in einzelne
Sterne auf.
• ZUSATZ (BEDEUTENDE ENTDECKUNGEN)
Das Pendelgesetz (l Länge des Pendels, g Gravitationsbeschleunigung der Erde)
�
l
T = 2π
g
entdeckte er beim Kirchenbesuch im Dom zu Pisa. Als Uhr benutzte er seinen Pulsschlag. Mit der Entdeckung des Isochronismus
(die Periode ist unabhängig von der Amplitude) des Pendels ist der Grundstein der Zeitmessung (s. u. Huygens) bis
zum Aufkommen der Atomuhren gelegt.
Galilei beobachtet als erster mit dem von ihm zwar nicht erfundenen, aber weiterentwickelten, Fernrohr den Mond und die
Planeten. Mit der Entdeckung der Jupitermonde bringt er das Weltbild der Kirche ins Wanken: nicht alles kreist um die
Erde (sondern 4 Monde um Jupiter).
Er versucht (erfolglos) die Lichtgeschwindigkeit zu messen und schließt daraus, daß diese sehr groß sein müsse.
Huygens
Christian Huygens (1629 - 1695) war sicher der bedeutendste, nämlich der vielseitigste, Gelehrte einer
an berühmten Naturforschern wahrlich reichen Zeit. Er begründet die Wellentheorie ∗ des Lichts
(in Anerkennung der früheren Ideen von Pardies und Hooke). Damit das Licht sich in einem Medium
fortpflanzen kann, führte Huygens den elastischen Äther ein. Genau wie die Schallwellen sind
Lichtwellen bei ihm longitudinal. Über die Entstehung der Farben schweigt er sich aus. Das nach ihm
benannte Prinzip wurde von Kirchhoff 1882 streng mathematisch gefasst. Auf ihn geht der Begriff
Trägheitsmoment zurück (physisches Pendel).
Mit der Bestimmung der Bahnen der Planeten durch Kepler war die Physik vor die Aufgabe gestell, die
Kraftgesetze zu formulieren, die zu dieser Bewegung führen. Von Huygens stammt die Erkenntnis, daß
die Kraft durch Größe und Richtung bestimmt ist; d. h. daß sie ein Vektor ist. Für die Zentrifugalkraft
Z fand er (1673)
Z = mv2
a = mω2 a
wobei m die Masse, v die Geschwindigkeit und a der Radius des Kreises ist. Basierend auf dem
Galileischen Pendelgesetz entwickelt er eine Pendeluhr, welche 20 Jahre später Grundlage für Römers
Bestimmung der Lichtgeschwindigkeit ist (und die für die Schiffahrt wichtig war zur geografischen
Längenbestimmung).
Hooke
Robert Hooke (1635 - 1703) fand zwei wichtige Kräfte, welche in der Sprache der Zeit Gesetz genannt
wurden:
1. die harmonische Kraft der Federauslenkung aus der Ruhelage und
∗ niedergelegt in ’Traité de la lumière’, Paris (1690)