Inhalt
- Aristoteles, Demokrit und Atomismus
- Ibn al-Haythams Himmelsbeobachtungen
- Galileos Experimente
- Newtons Apple
Durch die Schwerkraft wird die gesamte Materie von anderen Materien angezogen, von der subatomaren bis zur kosmischen Ebene. Die frühesten Menschen konnten die Schwerkraft bei der Arbeit beobachten, indem sie auf die Erde fallende Gegenstände bemerkten, aber sie begannen erst im Zeitalter des klassischen Griechenlands, systematisch über die Gründe für eine solche Bewegung zu theoretisieren. Die Entdeckung, wie die Schwerkraft funktioniert, schritt in mehreren Schritten voran, angefangen bei Demokrit bis hin zur Arbeit von al-Hasan ibn al-Haytham, Galileo Galilei und Sir Isaac Newton.
Aristoteles, Demokrit und Atomismus
Im vierten Jahrhundert v. Chr. Schlug Aristoteles eine Theorie vor, die die Physik über ein Jahrtausend beherrschte, aber seine Ideen waren streng genommen keine Theorie der Schwerkraft. Aristoteles glaubte, dass Körper von einem Ort zum anderen gezogen wurden, weil sie aufgrund ihres Wesens grundsätzlich dorthin gehörten; Luft gehörte zum Beispiel zum Himmel, während Steine zur Erde gehörten. Demokrit, der mehr als 70 Jahre vor Aristoteles geboren wurde, schlug eine Atomtheorie vor, die den Beobachtungen der modernen Physiker über die Gravitation näher kommt. Der Atomismus ging davon aus, dass Materie aus essentiellen Partikeln besteht, und Democritus theoretisierte, dass diese Partikel - Atome - aufgrund einer Kraft, die Panagiotis Papaspirou und Xenophon Moussas im „American Journal of Space Science“ beschrieben haben, bewegt wurden und kollidierten der Schwerkraft.
Ibn al-Haythams Himmelsbeobachtungen
Ibn al-Haytham wurde im 10. Jahrhundert im heutigen Irak geboren und formulierte eine Theorie der Optik, die Newton beeinflusste. Er versöhnte auch - wenn auch nicht korrekt - das widersprüchliche Werk von Ptolemäus und Aristoteles, indem er den Heliozentrismus von Ptolemäus beibehielt, aber theoretisierte, dass die Sonne und andere Himmelskörper materielle Objekte sind. Für seine Arbeit in der Astronomie wurde er nach Joseph A. Kechichian in einem biografischen Profil in Dubais Gulf News Weekend Review als Ptolemaios der Zweite bezeichnet. Ibn al-Haytham bestand auch auf der wissenschaftlichen Methode, die sich auf Beobachtung und Experimente stützte, und widerlegte die Astrologie, beides wichtige wissenschaftliche Standpunkte. Eine seiner wichtigsten astronomischen Beobachtungen war, dass Sonne und Mond feste materielle Objekte sind, eine Theorie, die den späteren Arbeiten zur Planetenmechanik zugrunde liegt.
Galileos Experimente
Wenn ibn al-Haytham es ablehnte, die Theorien von Ptolemäus vollständig zu widerlegen, hatte Galileo keine derartigen Bedenken. Er wurde 1564 in Pisa, Italien, geboren und wurde einer der berüchtigtsten und schließlich einflussreichsten Denker der Renaissance. Während die Beobachtungen von Democritus und ibn al-Haytham die Gravitationstheorie untermauerten, wurde sie von Galileos Arbeit direkt beeinflusst. Er widersetzte sich der Autorität von Aristoteles und Ptolemäus und wurde in den Augen der katholischen Kirche und des wissenschaftlichen Establishments gleichermaßen zum Paria. Am wichtigsten für die Gravitation war, dass die Schwerkraft auf Objekte wirkt, unabhängig von deren Masse; Unterschiede in der Geschwindigkeit eines Tropfens ergeben sich aus dem Luftwiderstand aufgrund unterschiedlicher Formen, nicht aufgrund des Gewichts. Galileo soll Kugeln gleicher Form aber unterschiedlichen Gewichts vom Schiefen Turm von Pisa abgeworfen haben, und obwohl die Geschichte apokryphisch sein mag, steht die daraus resultierende Theorie im Mittelpunkt der Theorie der Schwerkraft.
Newtons Apple
Eine andere apokryphe Geschichte liegt Newtons Arbeit zugrunde. Bekanntlich soll der große Mathematiker inspiriert worden sein, die Schwerkraft zu studieren, als ein Apfel auf seinen Kopf fiel. Newton wurde 1642 geboren und war erst in den Vierzigern, als er sein einflussreiches Buch "Philosophiae Naturalis Principia Mathematica" veröffentlichte, das oft einfach als "Principia" bezeichnet wird. Er prüfte die Theorien des Astronomen Johannes Kepler, eines Zeitgenossen von Galileos, Newton die drei Bewegungsgesetze, die sich mit Trägheit und Mechanik befassen, sowie seine Gravitationstheorie; Diese Theorie besagt, dass jedes Objekt im Universum jedes andere Objekt proportional zu seiner Masse anzieht. Obwohl dieses Prinzip von Albert Einstein und späteren Physikern überarbeitet wurde, prägt es das wissenschaftliche Denken, den Maschinenbau und die Astronomie bis heute.