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Lichtgeschwindigkeit

Lichtgeschwindigkeit

Die Lichtgeschwindigkeit ist die Ausbreitungsgeschwindigkeit des Lichtes und anderer elektromagnetischer Wellen. Sie hat im Vakuum einen Wert von 299.792.458 m/s, also knapp 300.000 km/s oder etwas mehr als eine Milliarde km/h (1.079.252.849 km/h) und trägt als physikalisches Symbol den Buchstaben c (lat. celeritas zu dt. Schnelligkeit). Die vielfach bestätigte Konstanz der Vakuumlichtgeschwindigkeit ist eines der grundlegenden physikalischen Prinzipien.

Messung der Lichtgeschwindigkeit

Astronomische Methoden

Der dänische Astronom Ole Rømer entdeckte bereits 1676 bei Beobachtungen der Jupitermonde, dass der zeitliche Abstand zwischen den Verfinsterungen anwuchs, wenn sich die Erde vom Jupiter entfernte. Damit konnte Rømer die Lichtgeschwindigkeit zu 214.000–300.000 km/s bestimmen (berechnet mit 1400 bzw. 1000 s verfrühte Verfinsterung des Mondes). James Bradley wählte 1728 eine andere astronomische Methode, indem er die scheinbare Abweichung eines Fixsternortes am Himmel vom realen Ort bestimmte, die durch die Bewegung der Erde hervorgerufen wird. Aus der Winkeldifferenz und der Erdgeschwindigkeit bestimmte er die Lichtgeschwindigkeit zu ungefähr 295.000 km/s, was weniger als 2 Prozent vom heute gültigen Wert abweicht.

Labormethoden

Galileo Galilei versuchte um 1600 als Erster, die Geschwindigkeit des Lichts zu messen, indem er zwei Männer mit Blendlaternen auf zwei Hügeln in 100 m Entfernung postierte. Da die Lichtlaufzeit jedoch deutlich niedriger lag als die benötigten Reaktionszeiten, war der Versuch von vornherein zum Scheitern verurteilt. Die erste irdische Bestimmung der Lichtgeschwindigkeit gelang Armand Hippolyte Louis Fizeau. Er sandte 1849 Licht durch ein sich drehendes Zahnrad auf einen mehrere Kilometer entfernten Spiegel, der es wieder zurück durch das Zahnrad reflektierte. Je nachdem, wie schnell sich das Zahnrad dreht, fällt das reflektierte Licht, das auf dem Hinweg eine Lücke des Zahnrads passiert hat, entweder auf einen Zahn oder gelangt wieder durch eine Lücke - und nur im letzteren Fall sieht man es. Fizeau kam damals auf einen um 5% zu großen Wert. Léon Foucault verbesserte 1850 die Methode weiter, indem er mit der Drehspiegelmethode die Messstrecken deutlich verkürzte. Damit konnte er erstmals die Materialabhängigkeit der Lichtgeschwindigkeit nachweisen: Licht breitet sich in anderen Medien langsamer aus als in Luft. Albert Abraham Michelson und Edward Morley haben in ihrem berühmten Ätherversuch mit Hilfe des später nach Michelson benannten Michelson-Interferometers nachgewiesen, dass die Lichtgeschwindigkeit unabhängig von der Bewegung der Erde ist und somit eine Bewegung der Erde durch den (damals noch angenommenen) Äther nicht nachweisbar ist.

Vakuumlichtgeschwindigkeit

Im Allgemeinen ist mit dem Begriff Lichtgeschwindigkeit die Vakuumlichtgeschwindigkeit c (oder c_0\, ) gemeint. Sie ist eine grundlegende physikalische Konstante und hat folgenden Wert: :c=299.792.458\;\frac Wegen seiner überragenden Bedeutung wurde der Betrag der Lichtgeschwindigkeit auf diesen Wert definiert, er ist also exakt. Wegen des Zusammenhangs mit der elektrischen und magnetischen Feldkonstante wurden ihre Werte ebenfalls auf einen exakten Wert festgesetzt. Die Definition der Werte ist so zu verstehen, dass man vereinbart, diese (definierten) Zahlenwerte zu verwenden. Mit Hilfe der Lichtgeschwindigkeit kann man räumliche und zeitliche Größen ineinander überführen (siehe auch Astronomische Maßeinheiten). So lässt sich z.B. ein Lichtjahr in eine Strecke von 9,4605 Billionen km umrechnen. Seit 1983 wird die SI-Basiseinheit Meter anhand der Lichtgeschwindigkeit definiert: :1 Meter ist jene Strecke, die das Licht im Vakuum in 1 / 299.792.458 Sekunden zurücklegt. Der Grund für diese Neudefinition ist rein praktischer Natur, da die Zeit mittlerweile durch Atomuhren sehr genau messbar ist. Darüber hinaus ist es unerheblich, ob nun eine Strecke oder die Lichtgeschwindigkeit als Längenmaß verwendet werden, da die drei Größen über die Formel : v = \frac miteinander verknüpft sind. Der "krumme" Wert für die Lichtgeschwindigkeit wurde gewählt, um die Abweichungen zum alten System möglichst gering zu halten, d. h. eine aus der Zeit errechnete Länge hat fast denselben Wert, der sich aus einem Vergleich mit dem Urmeter ergeben würde.

Licht in Materie

Da nur im Vakuum Phasengeschwindigkeit und Gruppengeschwindigkeit übereinstimmen, weicht die Ausbreitungsgeschwindigkeit in anderen transparenten Medien von der Vakuumlichtgeschwindigkeit ab. In diesen Medien ist die Lichtgeschwindigkeit sowohl abhängig von den elektrischen und magnetischen Eigenschaften des Mediums (Extinktion) als auch von der Frequenz des Lichtes (siehe auch Dispersion). In der Teilcheninterpretation des Lichtes werden die Photonen ständig von den Atomen oder Molekülen des Materials absorbiert und anschließend wieder emittiert. Die im Vakuum gültige Formel für die Lichtgeschwindigkeit :c_0=\frac mit der elektrische Feldkonstante \varepsilon_0 und der magnetische Feldkonstante \mu_0 (im Vakuum) wird in Materie durch : c=\frac =\frac ersetzt. Die relative Permittivitätszahl \varepsilon_r und die relative Permeabilitätszahl \mu_r stehen für die elektrischen und magnetischen Eigenschaften des Materials. In bodennaher Luft ist die Lichtgeschwindigkeit etwa 0,29 Promille geringer als im Vakuum. In Wasser beziehungsweise Glas wird die Lichtgeschwindigkeit auf ca. 3/4 bzw. 2/3 der Vakuumlichtgeschwindigkeit reduziert (die exakte Lichtgeschwindigkeit in Materie ist abhängig von der Wellenlänge des betrachteten Lichts). Das Verhältnis der Geschwindigkeiten n = \frac wird als Brechzahl bezeichnet. Unter Zuhilfenahme optischer Eigenschaften makroskopischer Quantensysteme (Bose-Einstein-Kondensat) ist es möglich, Licht beliebig zu verlangsamen und bis zum Stillstand abzubremsen, ohne daß eine echte Absorption stattfindet[http://www.zeit.de/archiv/2002/11/200211_p-hau.xml].

Überlichtgeschwindigkeit in optisch dichten Medien

Die Geschwindigkeit des Lichts hängt vom Medium ab, in dem sich das Licht bewegt. Während sie im Vakuum am höchsten ist, so breitet sich das Licht in Materie umso langsamer aus, je größer die optische Dichte (bzw. Brechzahl, bzw. Dielektrizitätkonstante) ist (siehe auch Lichtbrechung). Im Wasser beträgt die Lichtgeschwindigkeit rund 225.000 km/s. In einem solchen, optisch dichten Medium können sich Materiewellen (Teilchen) schneller bewegen als das Licht (aber niemals schneller als Licht im Vakuum). Manche Atomreaktoren nutzen Wasser zur Abschirmung der radioaktiven Strahlung. Die im Reaktor entstehenden Teilchen sind mit mehr als 225.000 km/s schneller als Licht im Wasser. Durch diese Überlichtgeschwindigkeit entsteht das blaue Leuchten solcher Atomreaktoren (Tscherenkow-Strahlung).

Tachyonen

Die hypothetischen Tachyonen (Teilchen mit imaginärer Ruhemasse) sind immer überlichtschnell. Es ist für sie ebenso unmöglich eine Geschwindigkeit gleich oder unterhalb der Lichtgeschwindigkeit einzunehmen, wie normale Materie nicht auf Überlichtgeschwindigkeit beschleunigt werden kann. Allerdings kann man aus der Relativitätstheorie folgern, dass Tachyonen, selbst wenn es sie gäbe, nicht mit normaler Materie interagieren können. Aufgrund der Entwicklung der Wellenfunktion, sofern sie quantenmechanisch betrachtet wird, ergibt sich, dass Tachyonen Information bei Interaktion mit normaler Materie nur mit Unterlichtgeschwindigkeit austauschen können. (Siehe hierzu Tachyonen und Überlichtgeschwindigkeit)

Gruppengeschwindigkeit

Mit der Gruppengeschwindigkeit bezeichnet man die Fortpflanzungsgeschwindigkeit der Energie. Die Gruppengeschwindigkeit und die Phasengeschwindigkeit des Lichts sind im Vakuum gleich groß. In einem Stoff, der Dispersion zeigt, sind die beiden Geschwindigkeiten hingegen verschieden groß. Nach der speziellen Relativitätstheorie ist die Vakuumlichtgeschwindigkeit die obere Grenze der Gruppengeschwindigkeit. Es ist theoretisch durchaus möglich, dass die Phasengeschwindigkeit größer als die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum wird. Dies stellt keinen Widerspruch zur Relativitätstheorie dar, da mit der Phasengeschwindigkeit keine Informationen übertragen werden können.

Erreichen der Lichtgeschwindigkeit

Nach der Relativitätstheorie ist es unmöglich, eine Masse auf Lichtgeschwindigkeit zu beschleunigen. Wenn man einen Körper beschleunigt, führt man ihm kinetische Energie zu. Nach der Relativitätstheorie bedeutet das, dass die Masse des Körpers größer wird. Um aber eine wachsende Masse zu beschleunigen, wird wieder Energie benötigt. Diese neu zugeführte Energie bewirkt eine erneute Massenzunahme. Das bedeutet, eine Masse kann die Lichtgeschwindigkeit nicht erreichen, selbst wenn man Energiequellen besitzt die unendlich viel Energie bereitstellen.

Weblinks


- [http://archiv.christoph-hoffmann.de/ESS/Physik/Versuch12-1.pdf Bestimmung der Ausbreitungsgeschwindigkeit von Licht in einem Glasprisma]
- Deutschlandfunk: [http://www.dradio.de/dlf/sendungen/forschak/352029/ Einstein und die Lichtbremse]
- Alpha Centauri: [http://www.br-online.de/cgi-bin/ravi?v=alpha/centauri/v/&g2=1&f=050105.rm Kann man mit Lichtgeschwindigkeit reisen?] [http://www.br-online.de/cgi-bin/ravi?v=alpha/centauri/v/&g2=1&f=040707.rm Gibt es Überlichtgeschwindigkeit?] (Real Video)
- [http://www.tempolimit-lichtgeschwindigkeit.de/tuebingen/tue0.html Fast lichtschnell durch die Stadt] – Eine Spritztour durch die Tübinger Altstadt bei fast Lichtgeschwindigkeit
- [http://www.kochheim.de/s-n-f/lichttext/t05.htm Optische Auswirkungen bei Reisen mit annähernd Lichtgeschwindigkeit]
- [http://www.zeit.de/archiv/2002/11/200211_p-hau.xml Abbremsen von Licht bis zum Stillstand] Kategorie:Physik Kategorie:Optik als:Lichtgeschwindigkeit ja:光速度 ko:빛의 속도 ms:Kelajuan cahaya simple:Speed of light

Licht

Licht ist der Teil der elektromagnetischen Strahlung, die vom menschlichen Auge wahrgenommen werden kann. Dies sind die elektromagnetischen Wellen im Bereich von etwa 380-780 Nanometer (nm) Wellenlänge. Die unterschiedliche Empfindlichkeit von Pigment-Molekülen (Blau, Grün-Gelb, Orange-Rot) in verschiedenen Sehzapfenarten und Stäbchen des menschlichen Auges für verschiedene Wellenlängen (V(λ)-Kurve) ist Thema der Fotometrie. Während die Sehzapfen für Farbsehen verantwortlich sind, registrieren die Sehstäbchen in der Netzhaut mit den Retinal-Molekülen unter Rhodopsin-Abspaltung bei Photonen-Einfang die Lichtstärke. Wenn Elektronen vom einem höheren Energieniveau auf ein niedrigeres Energieniveau springen, werden Photonen emittiert, diese können vom Menschen als Licht wahrgenommen werden (Lumineszenz). Meist wird die Energie beim Rückfallen auf das niedrigere Niveau allerdings als Bewegungsenergie oder thermische Energie (Infrarotstrahlung) abgegeben. Bei den Autotrophen Organismen wird der freiwerdende Energiebetrag in chemischen Verbindungen gebunden (siehe Fotosynthese). Die Farbwirkung des physiologischen Sehens entsteht durch die Absorption einzelner Wellenlängen durch einen organischen oder anorganischen Farbstoff, oder durch die Beugung des weißen Lichtes an einem Kristallgitter. Werden bestimmte Wellenlängen absorbiert, entsteht aus den verblieben Wellenlängen der Farbeindruck (Komplementärfarbe). Ein grünes Blatt absorbiert demnach nicht im Wellenlängenbereich "grün" sondern im komplementären bereich "rot" (680 nm) und "blau" (430 nm). Siehe hierzu Chlorophyll. Bei organischen Farbstoffen können die delokalsierten Pi-Elektronensysteme durch Frequenzen im sichtbaren Bereich auf ein höheres Niveau gehoben werden. Dadurch werden je nach Molekül bestimmte Wellenlängen absorbiert. Bei anorganischen Farbstoffen werden Elektronen aus den d-Orbitalen in energetisch höher gelegene d-Orbitale angeregt (Ligandenfeldtheorie) oder sie wechseln ihre Position zwischen Zentralion und Ligand innerhalb eines Komplexes (Charge-Transfer-Komplexe). Siehe hierzu: Komplexchemie. Das in der Umwelt vorkommende Licht ist eine Mischung unterschiedlicher Wellenlängen. Durch ein Beugungsgitter oder ein Prisma kann man dieses polychromatische Licht in monochromatisches Licht (Licht einer Wellenlänge) zerlegen. Jeder dieser monochromatischen Lichtkomponenten entspricht ein spezifischer menschlicher Farbeindruck, die so genannten Spektralfarben oder Regenbogenfarben. In der Reihenfolge zunehmender Wellenlänge findet man: Wellenlänge Die Übergänge zwischen Farben sind fließend, der persönliche Farbeindruck einzeln benennbarer abzählbarer Farben ist subjektiv und durch Sprache, Tradition sowie Denken bedingt. Die in verschiedenen Sprachen (ursprünglich) vorkommenden Wörter für Farben belegen diese Subjektivität. Die einzelnen Farbbereiche enthalten jeweils verschiedene Farbtöne. So ist der Zwischenbereich zwischen Blau und Grün etwa mit Türkis oder Cyan zu bezeichnen. Andere wahrgenommene Farben (beispielsweise Braun) ergeben sich bei Licht, in dem mehrere Wellenlängen vorkommen (additive Farbmischung) oder durch subtraktive Farbmischung aus gefiltertem weißem Licht. Elektromagnetische Strahlung jenseits der menschlichen Grenze der Sichtbarkeit mit höherer Frequenz bzw. niedrigerer Wellenlänge als violett wird bis zu einer bestimmten Frequenz als Ultraviolett- oder UV-Strahlung bezeichnet; solche mit niedrigerer Frequenz bzw. höherer Wellenlänge als rot bis zu einer bestimmten Wellenlänge als Infrarotstrahlung. Die Bandbreite des sichtbaren Lichts bei Tieren weicht zum Teil erheblich vom menschlichen Sehen ab. Neben der Wellenlänge beziehungsweise Farbe ist Licht noch durch die Kohärenz, Interferenz und die Polarisation und weitere messbare Parameter charakterisiert. Eine der Hauptquellen des Lichtes ist die Sonne. Künstliche Lichtquellen sind beispielsweise Glühlampen, Leuchtstoffröhren, Leuchtdioden, Laser und chemisches Licht. Begrenzt lichtdurchlässige (nicht transparente) Gegenstände werden auch als "opaque" oder "opak" bezeichnet. Der Grad der Lichtdurchlässigkeit wird dann als Grad der "Opazität" bezeichnet. Licht wird im erklärenden Modell als Welle beschrieben oder alternativ als Strom von Teilchencharakter. Dieser Welle-Teilchen-Dualismus des Lichtes entzieht sich einer geschlossenen Interpretation, ist aber im Rahmen der Quantenphysik mathematisch präzise beschreibbar. Lichtteilchen werden als Photonen bezeichnet. Sie besitzen keine Ruhemasse und bewegen sich im Vakuum stets mit Lichtgeschwindigkeit.

Licht in der Gesellschaft

Licht ist, wie Feuer, eines der bedeutendsten Phänomene primitiver Kulturen. Künstlich erzeugtes Licht aus Lampen wird allgemein eingesetzt. Es ermöglicht dem Menschen ein angenehmes und sicheres Leben auch bei terrestrischer Dunkelheit (Nacht) und in gedeckten Räumen (Höhlen, Gebäude). Technisch wird die Funktionsgruppe, die Licht erzeugt, als Lampe bezeichnet. Der Halter für die Lampe bildet mit dieser eine Leuchte. Dieses Wort wird auch als Bezeichnung für intelligente Menschen verwendet und lässt die Bedeutung von Intelligenz für die Sozialisation von Individuen in der Gruppe erkennen. Ein Mangel an Intelligenz wird mit geistiger Dunkelheit gleichgesetzt.

Licht unter freiem Himmel

Licht unter freiem Himmel hat bei Dunkelheit eine Hilfsfunktion für die terrestrische Navigation (Fußgänger, Autofahrer), als optisches Signal oder für Schmuck- und Werbezwecke. Es zählt als ein Umweltfaktor zu den Immissionen i.S. des Bundesimmissionsschutzgesetzes (BImSchG) (Deutschland). Lichtimmissionen von Beleuchtungsanlagen können das Wohn- und Schlafbedürfnis von Menschen und Tieren erheblich stören und auch technische Prozesse behindern. Entsprechend sind in der sog. "Licht-Richtlinie" der Länder (Deutschland) Maßstäbe zur Beurteilung der (Raum-)Aufhellung und der (psychologischen) Blendung fest gelegt. Besonders störend kann intensiv farbiges oder blinkendes Licht wirken. Zuständig sind bei Beschwerden die Umwelt- bzw. Immissionsschutzbehörden der Länder (Deutschland). Negative Auswirkungen betreffen die Verkehrssicherheit (Navigation bei Nacht, physiologische Blendung z. B. durch falsch eingestellte Autoscheinwerfer oder durch Flächenbeleuchtungen neben Straßen). Einflüsse auf die Tierwelt (z. B. Anziehen nachtaktiver Insekten, Störung des Vogelflugs bei Zugvögeln) und die allgemeine Aufhellung der Atmosphäre (Lichtverschmutzung, z. B. unmögliche astronomische Beobachtung infolge Streuung des Lampenlichts in der Atmosphäre des Nachthimmels).

Nachweis

Licht kann am einfachsten mit dem Auge nachgewiesen werden, oder mit verschiedenen Instrumenten durch optische Detektoren, wie fotografischem Film oder mit speziellen Strahlungsdetektoren oder Sensoren oder mittelbar durch chemische oder biologische Prozesse wie die Photosynthese oder die Photolyse oder durch physikalische Vorgännge, wie Fluoreszenz oder Photo-Lumineszenz. Sensoren enthalten meist Halbleiterdetektoren, welche Licht in elektrische Spannung umwandeln. Komplexe Sensoren (line arrays / Zeilensensoren und matrix arrays / Flächensensoren), die auch in Scannern und Digitalkameras als Aufnahmeelement dienen.

Größen und Einheiten


- Lichtgeschwindigkeit
- Lichtstrom (Lumen)
- Lichtmenge (Lumensekunde)
- Lichtstärke (Candela)
- Leuchtdichte (Candela/m²)
- Beleuchtungsstärke (Lux)
- Lichtdruck (Optik) (Newtonsekunde)
- Lichtfarbe (Kelvin)
- Lichtjahr (Lj/ly)

Siehe auch


- Reflexion (Physik), Brechung (Physik), Absorption (Physik), Polarisation, Welle (Physik), Elektromagnetische Welle
- eine Lichtquelle (offenes Licht; grünes Licht geben, die Hintergrundbeleuchtung flackerte)
- Polychromatisches Licht
- Diffuses Licht
- Natürliches Licht
- Polarisiertes Licht
- Licht am Tag
- Marfa-Lichter, ungewöhnliche Lichterscheinungen
- Nordlicht
- Erstes Licht, Astronomie
- Tscherenkow-Licht
- Tageslicht
- Glanzlicht
- Lichtfarbe
- Lichtsignal
- Fördergemeinschaft Gutes Licht
- Mehr Licht

Literatur


- Albert Einstein: Über einen die Erzeugung und Verwandlung des Lichtes betreffenden heuristischen Gesichtspunkt.", Annalen der Physik, 1905, Seiten 132-148 (Mit diesem Beitrag begründete Einstein den Welle-Teilchen-Dualismus des Lichts)
- Klaus Hentschel: Einstein und die Lichtquantenhypothese. Naturwissenschaftliche Rundschau 58(6), S. 311 - 319 (2005),
- Thomas Walther, Herbert Walther: Was ist Licht? Von der klassischen Optik zu Quantenoptik, Verlag C.H.Beck, München, 1999, ISBN 3-406-44722-8
- Sidney Perkowitz: Eine kurze Geschichte des Lichts. Die Erforschung eines Mysteriums, Deutscher Taschenbuch Verlag, aus dem Amerikanischen übersetzt von Hainer Kober, München, 1998, ISBN 3-423-33020-1, amerik. Originalausgabe New York, 1996, ISBN 0-8050-3211-8

Weblinks

Real Video (Aus der Fernsehsendung Alpha Centauri):
- [http://www.br-online.de/cgi-bin/ravi?v=alpha/centauri/v/&g2=1&f=040204.rm Was war der Äther?]
- [http://www.br-online.de/cgi-bin/ravi?v=alpha/centauri/v/&f=020317.rm Wird Licht müde?]
- [http://www.br-online.de/cgi-bin/ravi?v=alpha/centauri/v/&g2=1&f=021208.rm Was ist Licht?]
- [http://www.kisc.meiji.ac.jp/~mmandel/recherche/licht.html Nachweise zum Thema Licht]
- [http://www.infoline-licht.de/ Infoline-Lichtplanung] - Online-Lexikon mit Basiswissen, Beispielen, Terminen, Adressen, etc. Kategorie:Optik Kategorie:Elektrodynamik Kategorie:Wellenlehre ja:光 ko:빛 ms:Cahaya simple:Light th:แสง

Dänemark

Das Königreich Dänemark (dänisch Kongeriget Danmark) ist ein Staat, dessen Mutterland zwischen Skandinavien und Mitteleuropa etwa 43.000 km² Fläche umfasst, von denen ungefähr ein Drittel auf die insgesamt 406 Inseln entfällt. Die größten Inseln sind Seeland (etwa 7.000 km²), Vendsyssel-Thy (Nordjütland) (4.685 km²) und Fünen (etwa 3.000 km²). Aufgrund seiner Inseln und der zerklüfteten Buchten verfügt das flächenmäßig kleine Land über eine enorme Küstenlänge von 7.314 km. Dänemark ist ein ausgesprochen flaches Land, mit zahlreichen Moränenhügeln im Landesinneren, die der Landschaft eine leicht wellige Kontur geben. Der höchste Punkt Dänemarks erreicht gerade mal 173 Meter über N.N. Dänemark grenzt an Deutschland, die Nordsee, das Skagerrak, das Kattegat und die Ostsee. Neben dem beschriebenen Mutterland gehören zum Königreich Dänemark und der NATO, jedoch nicht zur EU, die weitgehend autonomen Gebiete Grönland und die Färöer.

Geographie

Färöer Die Halbinsel Jütland bildet das dänische Festland. Sie erstreckt sich etwa 300 km weit von der deutschen Grenze nach Norden. Dünen, Haffs und Sandbänke schützen die dänische Westküste vor den schweren Nordseestürmen. Die 406 Inseln liegen in der Ostsee, an die auch Jütlands östliches Flachland grenzt. Nur 80 dieser Inseln sind bewohnt. Dänemark erhebt sich im Durchschnitt nur 30 Meter über den Meeresspiegel. Die höchste Erhebung Dänemarks ist der 173 m hohe Endmoränenzug Yding Skovhøj bei Skanderborg auf Jütland. Die Gletscher der Eiszeiten formten die dänische Landschaft. Ein Endmoränengürtel trennt Ost- und Westjütland. Das größte Haff, der Limfjord, durchschneidet Jütland, das nördlich im sandigen nach Schweden zeigenden Kap Skagen ausläuft. Östlich von Jütland, abgetrennt durch den kleinen Belt liegt die Insel Fünen, der sich südöstlich die kleinere Insel Langeland anschließt. Jenseits des Großen Belts liegt die Insel Seeland, an deren Ostküste sich die dänische Hauptstadt Kopenhagen befindet. Weitab im Osten liegt die Granitinsel Bornholm. In Grönland leben mehr als 55.000 Menschen, davon 48.000 Inuit. Die grönländische Hauptstadt ist Nuuk. Seit 1380 war Grönland dänische Kolonie, seit 1953 Teil Dänemarks. Die Färöer (Hauptstadt: Torshavn, Fläche: 1.399 Quadratkilometer, 44.800 Einwohner) waren von 1035 bis 1814 norwegisch. Für das milde, gemäßigte Klima ist in erster Linie der Golfstrom verantwortlich. Das Klima Dänemarks ist von seiner nördlichen Lage (Nähe zu durchziehenden Tiefdruckgebieten) und vom Golfstrom geprägt: Oft weht ein mäßiger bis starker Wind, vorzugsweise aus westlichen Richtungen, die Sommer sind für mitteleuropäische Verhältnisse kühl, die Winter mild, das ganze Jahr über fällt ausreichend Niederschlag. Die Aufforstung mit Nadelgehölzen hat die ursprünglichen Laubwälder verdrängt. Die meisten Anpflanzungen dienen dem Windschutz und dadurch der Verhinderung des Sandflugs an der Nordsee. Abgesehen vom Rotwild haben sich in den Wäldern kaum größere Wildtiere erhalten. Im Gegensatz dazu gibt es eine artenreiche Vogelwelt. Umweltverschmutzung ist die Hauptursache für Schädigungen der Tierwelt in Binnen- und Küstengewässern. In Dänemark sind die Rohstoffe Erdöl, Erdgas, Fisch, Salz und Kalkstein zu finden. Siehe auch: Liste dänischer Inseln, Städte in Dänemark, Liste deutscher Bezeichnungen dänischer Orte

Bevölkerung

Sprache

Die Amtssprache Dänemarks ist Dänisch, in Sønderjylland (Nordschleswig) auch Deutsch, auf den Färöern Färöisch und in Grönland Grönländisch. Außerdem leben im Süden Dänemarks etwa 80.000 deutschsprachige Dänen. Dänisch ist eine nordgermanische Sprache. Der dänische Wortschatz enthält viele niederdeutsche Lehnwörter. Niederdeutsch war die traditionelle lingua franca des Nordens und der Hanse, zeitweise auch die Sprache der dänischen Könige und des Hofes. Heute ist Englisch die wichtigste Fremdsprache in Dänemark, aber auch das Deutsche und Französische haben noch immer einen nicht unerheblichen Einfluss. Die Mehrheit der Schüler lernt Deutsch.

Religion

Die große Mehrheit der Dänen gehört zur staatlich verankerten evangelisch-lutherischen "Folkekirke" (Volkskirche), die in der Reformationszeit bruchlos und unter Beibehaltung vieler Traditionen und Zeremonien aus den katholischen Bistümern des Landes entstand.
Katholiken (Bistum Kopenhagen) (35 000 [0,6 %]) und Muslime sowie Angehörige anderer religiöser Minderheiten sind größtenteils Immigranten.

Geschichte

Hauptartikel: Geschichte Dänemarks Geschichte Dänemarks Dänemark wurde um 980 von Harald Blauzahn erstmals geeint. Bis weit in das 11. Jahrhundert wurden die Dänen als Wikinger bezeichnet, welche in ganz Europa Kolonien gründeten und Handel trieben, aber auch ganze Länder und Landstriche plünderten und Kriege führten. Mehrmals in der Geschichte kontrollierte Dänemark England, Norwegen, Schweden und weite Teile der Ostseeküsten und Norddeutschlands. Schonen (ein Teil des heutigen Schwedens) war beispielsweise lange Zeit Teil Dänemarks und ging erst 1658 an Schweden. Die dänisch-norwegische Personalunion löste sich durch den Frieden von Kiel 1814 auf, als Norwegen an Schweden fiel (bis 1905). Grönland, Island (bis 1944) und die Färöer verblieben ebenso bei Dänemark wie Dänisch-Westindien (bis 1917). Siehe auch: Dänische Kolonien. Die Dänische Nationalbewegung und die Liberalen begannen in den 1830er Jahren an Macht zu gewinnen, und nach den europäischen Revolutionen um 1848 (vergleiche Märzrevolution) etablierte sich Dänemark 1849 zu einer konstitutionellen Monarchie unter der Linie Glücksburg des Hauses Oldenburg: Es erhielt seine erste Verfassung. Eine wichtige Rolle spielte in dieser Zeit der bedeutende dänische Theologe, Pädagoge, Dichter und Politiker N.F.S. Grundtvig Nach dem Zweiten Schleswigschen Krieg 1864 war Dänemark gezwungen, Schleswig-Holstein an Preußen abzutreten. Hieran erinnert heute noch die nationale Gedenkstätte bei den Düppeler Schanzen, wo jedes Jahr am 18. April der Jahrestag der verlorenen Entscheidungsschlacht begangen wird. Diese Niederlage bewirkte tiefe Einschnitte in der Entwicklung der nationalen Identität Dänemarks, die Innenpolitik erfuhr einen Linksruck, die Außenpolitik der Nation nahm einen strikten Neutralitätskurs an, und behielt diesen bis nach dem Ersten Weltkrieg bei. Ersten Weltkrieg Nach dem Ersten Weltkrieg verschob sich die deutsch-dänische Grenze erneut, diesmal nach Süden, im Jahre 1920 wurde ihr genauer und bis heute gültiger Verlauf per Abstimmung festgelegt, Nordschleswig ging wieder an Dänemark. Als Folge der häufigen Grenzverschiebung existieren auf beiden Seiten Minderheiten der jeweils anderen Nationalität mit besonderen Rechten, auf deutscher Seite in Schleswig-Holstein zum Beispiel ist der Südschleswigsche Wählerverband (SSW) bei Landtagswahlen von der Fünf-Prozent-Klausel ausgenommen und regelmäßig im Kieler Landtag vertreten. Am 9. April 1940 wurde Dänemark von Deutschland (Operation Weserübung) besetzt und blieb bis Ende des Zweiten Weltkriegs unter deutscher Besatzung. Der Widerstand des dänischen Volkes gegen den Holocaust war vorbildlich. Als Protest gegen die Einführung des Judensterns in Dänemark heftete sich der König das Abzeichen an die Kleidung und ritt durch das Land. Im Oktober 1943 kam es zu einer beispiellosen Tat: Die Rettung der dänischen Juden durch das dänische Volk. Nach dem Krieg war Dänemark Gründungsmitglied der NATO, und wurde 1973 nach einer Volksabstimmung Mitglied der Europäischen Gemeinschaft. 1989 hat Dänemark als erstes Land der Welt zivilrechtliche Partnerschaften für Homosexuelle eingeführt. Siehe Liste der dänischen Könige

Politik

Liste der dänischen Könige Dänemark ist eine parlamentarisch-demokratische Monarchie. Das Staatsoberhaupt, das jedoch nur repräsentative Funktionen wahrnimmt, ist die Königin oder der König. Derzeitiges Staatsoberhaupt ist Königin Margrethe II. Das dänische Parlament, das Folketing, besteht aus 179 Abgeordneten, die alle vier Jahre gewählt werden. Unter den 179 befinden sich zwei aus Grönland und zwei von den Färöer-Inseln. Im Folketing sind acht Parteien vertreten:
- die Liberale Partei (Venstre)
- die Sozialdemokratische Partei (Socialdemokratiet)
- die Dänische Volkspartei (Dansk Folkeparti)
- die Konservative Volkspartei (Det Konservative Folkeparti)
- die Sozialistische Volkspartei (Socialistisk Folkeparti)
- die Sozialliberale Partei (Det Radikale Venstre)
- die Einheitsliste (Enhedslisten)
- die Christdemokratische Partei (Kristendemokraterne) Die derzeitige Regierung unter der Leitung von Anders Fogh Rasmussen besteht aus der rechtsliberalen Partei Venstre und der Konservativen Volkspartei.

Verwaltungsgliederung

Venstre Das Mutterland ist bislang in 13 Ämter und in 271 Kommunen eingegeteilt. Die 13 Ämter sind:
- Århus Amt,
- Frederiksborgs Amt,
- Fyns Amt (Fünen)
- Københavns Amt (Kopenhagen),
- Nordjyllands Amt (Nordjütland),
- Ribe Amt,
- Ringkjøbing Amt,
- Roskilde Amt,
- Sønderjyllands Amt (Südjütland),
- Storstrøms Amt,
- Vejle Amt,
- Viborg Amt und
- Vestsjællands Amt (Westseeland). Wichtige Städte sind: Århus, Aalborg, Odense, Roskilde.

Größte Kommunen

Siehe auch: Verwaltungsgliederung Dänemarks

Infrastruktur

Das dänische Schienennetz war im Jahr 2000 etwa 2.875 Kilometer lang. Neben dem staatlichen Eisenbahnunternehmen Danske Statsbaner werden speziell die Nebenstrecken häufig von Privatbahnen befahren. Das Land verfügt über vier internationale Flughäfen in Kopenhagen, Billund, Aalborg sowie Århus.

Wirtschaft

Århus Der Tourismus boomt in Dänemark seit Jahren: 1999 kamen mehr als zwei Millionen Besucher, darunter eine Million Deutsche. Die Einnahmen aus dem Tourismus betrugen in dem Jahr 3,31 Milliarden US-Dollar. siehe dazu den Artikel: Tourismus in Dänemark

Schulsystem

Die Schulbildung beginnt in Dänemark mit der neunjährigen Volksschule (Folkeskole), die mit der Abschlussprüfung FSA (Folkeskolens Afgangsprøve) endet. Eine Trennung der Schüler vor der 9. Klasse findet nicht statt, es besteht insofern eine neunjährige Gemeinschaftsschule. Nach der Abschlussprüfung, die einem anspruchsvollen Hauptschulabschluss gleichzusetzen ist, bieten sich den Schülern je nach Eignung mehrere Wege an. Zunächst gibt es die Möglichkeit, nach der 9. Klasse noch ein Jahr auf die Folkeskole zu gehen und die Erweiterte Abschlussprüfung zu absolvieren (die sog. FSU). Diese entspricht etwa dem Realschulabschluss. Da viele Folkeskolen keine 10. Klasse anbieten, wählen viele Schüler, ein Jahr auf einer sog. Efterskole zu absolvieren. Dies sind Internate, in dem die Jugendlichen neben den Fächern der 10. Klasse vor allem soziale, künstlerische, sportliche oder musikalische Kompetenzen weiter entwickeln sollen, wobei der Schwerpunkt bei jeder Efterskole anders gelegt wird. Aufgrund der relativ niedrigen Kosten ist es für praktisch alle Eltern möglich, Ihre Kinder auf so eine Efterskole zu schicken. Oftmals wird dies gemacht, wenn man den Schüler noch nicht als reif für das Gymnasium betrachtet. Weiterführende Schulen nach der Folkeskole sind das Gymnasium, das Handelsgymnasium (HHX) sowie das technische Gymnasium (HTX). Das Gymnasium ist mit dem deutschen Gymnasium vergleichbar und endet mit dem dänischen Abitur, dem sog. Studentereksamen. Vom Niveau und vom Umfang der Hochschulreife her entspricht das Studentereksamen dem deutschen Abitur, d.h. es ist mit dem Studentereksamen möglich, alle Studiengänge in Dänemark zu studieren, wobei es für bestimmte Studiengänge jedoch erforderlich ist, bestimmte Kurse im Abitur belegt zu haben. Es gibt am Gymnasium zwei Linien, die sprachliche "sproglig linie" und die mehr mathematisch-naturwissenschaftlich orientierte "matematisk linie". Da die mathematische Linie jedoch auch viele sprachliche Fächer enthält und neben 2 Jahren Englisch auch eine 2. Fremdsprache über 2 Jahre genommen werden muss, bietet die matematisk linie praktisch deutlich mehr Möglichkeiten, so dass sie von mehr Schülern gewählt wird. Der Besuch des Gymnasiums dauert 3 Jahre, entspricht also der gymnasialen Oberstufe. Je nachdem, ob man nach der 9. oder 10. Klasse aufs Gymnasium geht, dauert es also 12 oder 13 Jahre bis zum Abitur. Da ein Leistungsunterschied zwischen den Schülern, die aus der 9.Klasse kommen im Vergleich zu denen, die nach der 10. Klasse kommen, nicht einwandfrei festgestellt werden kann, ist ein Abitur in Dänemark insofern nach 12 Jahren problemlos möglich. Es gibt für die belegten Kurse 3 Niveau-Arten, das A-,B- und C-Niveau. Das A-Niveau entspricht deutschem Leistungskursniveau, B-Niveau deutschem Grundkursniveau und C-Niveau einer grundlegenden Einführung. Kurse, die nur ein Jahr belegt werden, entsprechen dem C-Niveau (Beispielsweise Musik sowie Kunst), zweijährige Kurse B-Niveau (Beispielsweise Englisch bei der matematisk linie) und dreijährige Kurse entsprechen dem A-Niveau. Jeder Schüler muss drei Jahre Geschichte und Dänisch belegen, so dass diese beiden Kurse automatisch A-Niveau erhalten. Ferner müssen zusätzlich mindestens zwei, maximal drei andere A-Niveau Fächer hinzugewählt werden, beispielsweise Physik, Chemie, Mathematik oder mehrere Sprachen. Die A-Niveau Fächer werden nach 3 Jahren schriftlich geprüft, zusätzlich noch 3 mündliche Fächer, wobei die Fächer ausgelost werden. Ganz Dänemark hat ein Zentralabitur, die schriftlichen Übungsaufgaben sind insofern in ganz Dänemark identisch. Die mündlichen Prüfungen werden vom jeweiligen Lehrer abgenommen, zusätzlich sitzt ein neutraler "Censor" im Raum, der von einer anderen Schule kommt und gleichberechtigt mit dem Lehrer über die mündliche Note entscheidet. Das dänische Notensystem ist auf einer 13-Punkte-Skala aufgeteilt, wobei 00 das schlechteste ist und 13 das beste. Verglichen mit dem deutschen System stellt es sich so dar (die Noten 1,2,4 sowie 12 gibt es nicht): (Dänisch = Deutsch)(00=6;03=5-6,05=5;06=4;07=3-4;08=3;09=2-;10=1-2;11=1;13=1+) Alle dänischen Studiengänge unterliegen einem NC, eine Zentralstelle vergibt die Studienplätze nach dem Notendurchschnitt (sog. Kvote 1 Verfahren). Ferner wird ein gewisser Prozentsatz der Studienplätze nach Sozialkriterien vergeben, wobei man hier seine Chancen durch soziale Arbeit verbessern kann (sog. Kvote 2 Verfahren). Ähnlich wie in Deutschland sind einige Fächer sehr überlaufen, so dass es schwer ist, einen Platz zu bekommen (z.B. Medizin, Medienwissenschaften), während andere Fächer einen sehr niedrigen Schnitt verlangen, so dass dort jeder Bewerber aufgenommen wird. Neben dem oben genannten Studentereksamen gibt es in Dänemark noch zwei andere Examensarten, das Handelsschulexamen HHX (Højere Handelseksamen) sowie das technische Abitur HTX. Während ersteres vor allem für jene interessant ist, die eine Tätigkeit in der Wirtschaft anstreben, ist das HTX vor allem für Schüler interessant, die später einen Ingenieurberuf anstreben. Jedoch können diese Berufe auch von Absolventen des Studentereksamens ergriffen werden, manchmal wird dann jedoch ein längeres Berufspraktikum verlangt. Das HHX und HTX sind also fachgebundene Hochschulreifen, die nicht an die Flexibilität des Studentereksamens heranreichen, dafür jedoch in Ihrem Fachbereich zu einer intensiveren Vorbildung führen. Natürlich besteht auch die Möglichkeit, nach der 9. Klasse statt des Besuchs einer weiterführenden Schule eine Lehre zu absolvieren. Hierfür gibt es ebenfalls Berufsschulen, bei denen Theorie und Praxis kombiniert werden. Das dänische Schulsystem differenziert daher bis zum Ende der Folkeskole überhaupt nicht, danach jedoch sehr stark. Oftmals wird der Niveausprung von der Folkeskole zum Gymnasium als sehr drastisch empfunden, was erklärt, wieso sich viele Dänen für die 10. Klasse entscheiden. In der öffentlichen Diskussion wird der Niveauunterschied zwischen der Folkeskole und dem darauffolgenden Gymnasium oftmals diskutiert, jedoch ist grundsätzlicher Konsens, dass an der Politik der späten Differenzierung festgehalten werden soll. Eine frühe Trennung der Schüler wie sie in Deutschland nach der Grundschule stattfindet, wird abgelehnt.

Kultur

Drei Weltkulturerbestätten sind in Dänemark zu finden: Grabhügel, Runen und Kirche von Jelling sowie die Kathedrale von Roskilde und das Schloss Kronborg bei Helsingør.

Literatur

Weltweit bekannt ist der Dichter Ludvig Holberg (geboren als Norweger); er schrieb vornehmlich Komödien und einen satirischen Roman; zudem trat er als Geschichtsschreiber hervor. Den bedeutendsten dänischen Beitrag zur Weltliteratur machten der Märchen-Autor Hans Christian Andersen, die Schriftstellerin Karen Blixen (in Deutschland unter ihrem Pseudonym Tania Blixen verlegt) so wie der Nobelpreisträger Johannes Vilhelm Jensen (Nobelpreis 1944), dessen Roman Kongens Fald erst kürzlich von einigen dänischen Zeitungen zum (dänischen) Buch des Jahrhunderts gewählt worden ist. Weitere Träger des Literaturnobelpreises aus Dänemark sind Karl Gjellerup und Henrik Pontoppidan, die sich 1917 den Preis teilten. Wichtige Impulse für den literarischen Impressionismus gingen von dem Schriftsteller Herman Bang aus. Obwohl weitgehend eher als Philosoph bekannt, erlangte Søren Kierkegaard auch als hochrangiger Literat großes Ansehen. Ein weiterer weltbekannter Autor Dänemarks ist Peter Høeg, der mit seinem Erfolgsroman "Fräulein Smillas Gespür für Schnee" berühmt wurde. Siehe auch: Liste dänischsprachiger Schriftsteller, Dänische Zentralbibliothek für Südschleswig

Film

In der Epoche des Stummfilms war Dänemark der größte Filmproduzent nach den USA, Deutschland und Frankreich. Wenngleich die Position des Landes auf dem internationalen Filmmarkt mit dem Aufkommen des Tonfilms zusammenbrach, fanden anspruchsvolle Produktionen weltweit Beachtung. Vor allem in den 90er Jahren des 20. Jahrhunderts sicherte sich das dänische Kino durch die Filmbewegung Dogma 95 wieder ihre Führungsposition auf dem internationalen Filmmarkt. Bekannte dänische Regisseure sind:
- Carl Theodor Dreyer
- Lars von Trier
- Bille August
- Erik Balling (Die Olsenbande)
- Lasse Spang Olsen (In China essen sie Hunde) Ausländische Filme werden in Dänemark nicht synchronisiert sondern lediglich mit Untertiteln versehen. Einzige Ausnahme bilden Kinderfilme.

Musik


- Thulla
- Eivør Pálsdóttir
- Poul Krebs
- Kim Larsen
- Lars Lilholt
- Anne Linnet
- Hanne Boel
- Hans Groß
- Michael learns to Rock
- TV-2
- Sorten Muld
- Shu-Bi-Dua
- Volbeat
- Jakob Sveistrup Plattenfirmen
- Cope Records
- Kick

Sport

Die am weitesten verbreiteten Sportarten in Dänemark sind Fußball und Handball. 1992 wurden die dänischen Fußball-Herren Europameister. Die Handball-Damen errangen 1996, 2000 und 2004 den Olympiasieg. Auch im Badminton gehören dänische Sportler seit langem zur Weltspitze. Bekannte dänische Sportgrößen:
- Anja Andersen, Handballerin
- Camilla Andersen, Handballerin
- Lars Christiansen, Handballer
- Anders Dahl-Nielsen, Handballer
- Preben Elkjær Larsen, Fußballer
- Paul Elvstrøm, Segler
- Morten Frost, Badmintonspieler
- Peter Gade, Badmintonspieler
- Wilson Kipketer, Leichtathlet
- Janne Kolling, Handballerin
- Tom Kristensen, Automobilrennfahrer
- Brian Laudrup, Fußballer
- Michael Laudrup, Fußballer
- Camilla Martin, Badmintonspielerin
- Erik Veje Rasmussen, Handballer
- Bjarne Riis, Radfahrer
- Allan Simonsen, Fußballer

Sonstiges

Einer der berühmtesten Exportartikel Dänemarks ist der Legostein, welcher Mitte des 20. Jahrhunderts von einem dänischen Zimmermann erfunden wurde.

Siehe auch


- Fußball in Dänemark
- Smørrebrød
- Holger Danske

Weblinks


- [http://www.denmark.dk/ Dänemark]
- [http://www.visitdenmark.com/ Dänisches Tourismusbüro]
- [http://www2.daenemark.org/tysk/index.php Dänische Botschaft]
- [http://www.spiegel.de/jahrbuch/0,1518,DNK,00.html Jahrbuch Dänemark]
- [http://www.destatis.de/download/d/veroe/laenderprofile/lp_daenemark.pdf Länderprofil Dänemark des Statistischen Bundesamts]
Danemark Danemark Danemark als:Dänemark fiu-vro:Taani ja:デンマーク ko:덴마크 ms:Denmark simple:Denmark th:ประเทศเดนมาร์ก zh-min-nan:Dan-kok

1676

Ereignisse

Politik und Weltgeschehen


- 21. September: Innozenz XI. wird Papst
- 4. Dezember: Schlacht bei Lund im Dänisch-Schwedischen Krieg fordert über 8.500 Tote
- Antoni van Leeuwenhoek beobachtet als erster Bakterien in Gewässern und dem menschlichen Speichel

Kultur


- 19. April: Uraufführung der Oper La Donna ancora è fedele von Bernardo Pasquini im Palazzo Colonna in Rom

Geboren


- 8. Mai: Friedrich I., König von Schweden († 1751)
- 23. Mai: Johann Bernhard Bach d. Ä., deutscher Komponist († 1749)
- 12. Juni: Johann Moritz Gustav von Manderscheid-Blankenheim, Bischof im Bistum Wiener Neustadt und im Erzbistum Prag († 1763)
- 3. Juli: Leopold I., preußischen Heerführer und Militärreformer († 1747)
- 26. August: Robert Walpole, britischer Politiker und Regierungschef († 1745)
- 18. September: Eberhard Ludwig, Herzog von Württemberg († 1733)
- 19. September: Hugo Damian von Schönborn, Bischof († 1743)

Gestorben


- 8. Februar: Alexei I., Zar von Russland (
- 1629)
- 29. April: Michiel de Ruyter, niederländischer Admiral (
- 1607)
- 7. Juni: Paul Gerhardt, deutscher Dichter von Kirchenliedern (
- 1607)
- 13. Juni: Adelheid von Savoyen, Gemahlin des bayrischen Kurfürsten Ferdinand Maria (
- 1636)
- 5. Juli: Carl Gustav Wrangel, schwedischer Heerführer und Staatsmann (
- 1613)
- 22. Juli: Clemens X., Papst (
- 1590)
- 17. August: Hans Jakob Christoffel von Grimmelshausen, Verfasser des Romans Der abenteuerliche Simplicissimus (
- um 1625)
- 10. Oktober: Sebastian Knüpfer, deutscher Komponist (
- 1633)
- 25. Oktober: Justus Georg Schottelius, deutscher Sprachgelehrter (
- 1612)
- 1. November: Gisbert Voetius, reformierter Theologe (
- 1589)
- 2. November: Adam Michna, tschechischer Komponist (
- um 1600)
- Köprülü Fazil Ahmed, Großwesir des Osmanischen Reiches (
- 1635) ko:1676년

James Bradley

James Bradley (
- 1692 in Sherboren, England † 13. Juli 1762 in Chalford) war ein englischer Astronom und Pfarrer. Er studierte Theologie und war später neben seiner Tätigkeit als Pfarrer ein begeisterter Amateurastronom. Er arbeitete ab 1721 als Professor für Astronomie in Oxford und wurde 1742 Nachfolger von Edmond Halley als Direktor des Royal Greenwich Observatory und als Hofastronom. Sein Spezialgebiet war die Positionsbestimmung von Sternen (Astrometrie). Bekannt wurde Bradley vor allem durch die Entdeckung der jährlichen Aberration des Lichts (1728) und der Nutation (1747). Bradley musste Greenwich aus Gesundheitsgründen 1761 verlassen und starb am 13. Juli 1762 in Chalford.

Werke


- Hornsby/Robertson (Hrsg.): Astronomical observations made at the observatory at Greenwich 1750-1762. 2 Bde. Oxford (1798-1805). Supplement (1833) Bradley, James Bradley, James Bradley, James Bradley, James Bradley, James ja:ジェームズ・ブラッドリー

Galileo Galilei

Galileo Galilei (
- 15. Februar 1564 in Pisa; † 8. Januar 1642 in Arcetri bei Florenz) war ein italienischer Mathematiker, Physiker und Astronom, der bahnbrechende Entdeckungen auf mehreren Gebieten der Naturwissenschaften machte. Naturwissenschaften

Leben und Werk

Herkunft und Lehrjahre

Galileo Galilei stammte aus einer verarmten Florentiner Patrizierfamilie. Sein Familienzweig hatte den Namen eines bedeutenden Vorfahren angenommen, des Arztes Galileo Bonaiuti (15. Jahrhundert). Galileis Vater Vincenzo war Tuchhändler, Musiker und Musiktheoretiker und hatte als solcher mathematische Kenntnisse und Interessen; er untersuchte den Zusammenhang zwischen Saitenspannung und Tonhöhe und entdeckte dabei die vielleicht erste nichtlineare Beziehung der Physik. Es ist wahrscheinlich, dass der junge Galileo nicht nur systematisch-experimentelle Untersuchungen in Kombination mit streng mathematischer Formulierung von seinem Vater gelernt hat, sondern auch den Widerwillen, uralte Autoritäten kritiklos zu akzeptieren. Galilei wurde als Novize in einem Kloster erzogen und zeigte Neigung, in den Benediktiner-Orden einzutreten, wurde aber von seinem Vater (angeblich?) wegen einer Augenentzündung nach Hause geholt und dann zum Medizin-Studium nach Pisa geschickt (1580). Viel später sagte er, er habe mit dem Gedanken gespielt, Maler zu werden; auch war er ein anerkannt guter Lautenspieler. Nach vier Jahren brach er sein Studium ab und ging nach Florenz um bei Ostilio Ricci, einem Gelehrten aus der Schule von Niccolò Tartaglia, Mathematik zu studieren. Er bestritt seinen Lebensunterhalt mit Privatunterricht, beschäftigte sich mit angewandter Mathematik, Mechanik und Hydraulik, und begann in den gebildeten Kreisen der Stadt mit Vorträgen und Manuskripten auf sich aufmerksam zu machen. Vor der Accademia Fiorentina glänzte er mit einem geometrisch-philologischen Referat über die Topografie von Dantes Hölle (Due lezioni all'Accademia fiorentina circa la figura, sito e grandezza dell'Inferno di Dante, 1588). 1585/86 veröffentlichte er erste Ergebnisse zur Schwere fester Körper (Theoremata circa centrum gravitatis solidorum) und löste ein antikes Problem (Heron) durch Konstruktion einer hydrostatischen Waage zur Bestimmung des spezifischen Gewichts (La bilancetta, Manuskript).

Lektor in Pisa, 1589–1592

Im Jahr 1589 erhielt er eine Stelle als Lektor für Mathematik an der Universität Pisa. Der Lohn reichte kaum zum Überleben; dennoch gelang es Galilei, vorzügliche Instrumente zu bauen und zu verkaufen. Auch entwickelte er ein - noch sehr ungenau arbeitendes - Thermometer. Er untersuchte die Pendelbewegung und fand, dass die Periode nicht von der Auslenkung oder dem Gewicht des Pendels abhängt. Bis in seine letzten Lebensjahre beschäftigte ihn das Problem, wie man diese Entdeckung zur Konstruktion einer Pendeluhr nutzen könne. Zur Untersuchung der Fallgesetze (ausgehend von der Pendelbewegung) führte Galilei als Versuchsanordnung die schiefe Ebene mit Kugeln aus verschiedenen Materialien ein. Diese geniale Idee erlaubte es erstmals, die Geschwindigkeit der - langsam anrollenden - Kugeln zu messen. So entdeckte er die Beschleunigung und die Tatsache, dass diese etwas von der Geschwindigkeit völlig verschiedenes ist. Dies wiederum ließ sich am besten in der Formelsprache der Mathematik darstellen. (Galileis Schüler und erster Biograf Vincenzo Viviani setzte die Behauptung in die Welt, Galilei habe in Pisa auch Fallversuche vom Schiefen Turm unternommen; in Galileis Schriften und Manuskripten findet sich jedoch kein Hinweis auf solche Versuche, die mangels hinreichend genauer Uhren quantitativ nicht auswertbar gewesen wären. Davon zu unterscheiden ist das Turmargument als Gedankenexperiment, auf das Galilei in seinem Hauptwerk "Dialogo" sehr wohl selbst eingeht.) Galilei fasste die Ergebnisse seiner mechanischen Untersuchungen in einem Manuskript zusammen, das heute als De motu antiquiora zitiert wird und erst 1890 [?] gedruckt wurde. Darin enthaltene Angriffe auf Aristoteles wurden von seinen konservativen Kollegen in Pisa unfreundlich aufgenommen und sollen dazu geführt haben, dass Galileis Stelle 1592 nicht verlängert wurde. Galileis materielle Situation wurde dadurch verschärft, dass 1591 sein Vater gestorben war. Er musste für seine Mutter, für drei jüngere Geschwister und für die Mitgift seiner älteren Schwester sorgen.

Professor in Padua, 1592–1610

Dank guter Protektion wurde Galilei 1592 auf den Lehrstuhl für Mathematik in Padua berufen, auf den sich auch Giordano Bruno Hoffnungen gemacht hatte. In Padua, das zur reichen und liberalen Republik Venedig gehörte, blieb Galilei 18 Jahre lang. Diese Zeit soll er später die glücklichste seines Lebens genannt haben. Obwohl seine Stelle wesentlich besser dotiert war als die vorige in Pisa, besserte Galilei sein Salär auf, indem er neben seinen akademischen Vorlesungen vornehmen Schülern Privatunterricht erteilte, darunter zwei späteren Kardinälen. Ferner vertrieb Galilei ab 1597 einen "Proportionszirkel" – Vorläufer des Rechenschiebers, der "Compasso" genannt wurde - dessen Konstruktion er erheblich verbessert hatte und für dessen Fertigung er einen eigenen Mechaniker beschäftigte. Bereits in diesem Jahr ließ er in einem Brief an Johannes Kepler deutlich erkennen, was er vom heliozentrischen Weltsystem hielt: "…unser Lehrer Kopernikus, der verlacht wurde". Die heute nach Kepler benannte Supernova von 1604 veranlasste ihn zu drei öffentlichen Vorträgen, in denen er die aristotelische Astronomie und Naturphilosophie angriff. Aus der Tatsache, dass keine Parallaxe festgestellt werden konnte, schloss Galilei (wie bereits 1572 Tycho de Brahe), dass der neue Stern weit von der Erde entfernt sein müsse, sich also in der Fixsternsphäre befinde. Nach herrschender Lehre wurde diese für unveränderlich gehalten - ein weiteres Argument gegen die Anschauungen der „Peripatetiker“, wie man die Aristoteles-Schüler nannte. Seine Untersuchungen zu den Bewegungsgesetzen setzte er auch in diesen Jahren fort. Peripatetiker 1609 erfuhr Galilei von dem im Jahr zuvor in Holland von Jan Lippershey erfundenen Fernrohr. Er baute aus käuflichen Linsen ein Gerät mit ungefähr vierfacher Vergrößerung, lernte dann selbst Linsen zu schleifen, und erreichte bald eine acht- bis neunfache, in späteren Jahren bis zu 33fache Vergrößerung. Galilei führte sein Instrument, dessen militärischer Nutzen auf der Hand lag (es lieferte im Gegensatz zum Keplerschen Fernrohr aufrechtstehende Abbildung), der venezianischen Regierung, der Signoria, vor, machte tiefen Eindruck und überließ ihr das (völlig illusorische) alleinige Recht zur Herstellung solcher Instrumente, woraufhin sein Gehalt verdreifacht [nach anderer Quelle verdoppelt] wurde. Entgegen der Darstellung in Brechts Drama hat Galilei die Grundidee des Teleskops wohl nicht als seine eigene Erfindung ausgegeben; eine Gehaltskürzung [-suspension ?] im folgenden Jahr deutet aber an, dass sich die Signoria durchaus hinters Licht geführt fühlte. Als einer der ersten Menschen nutzte Galilei ein Fernrohr zur Himmelsbeobachtung. Dies bedeutete eine Revolution in der Erforschung der Himmelskörper, denn bis dahin waren die Menschen auf Beobachtungen mit dem bloßen Auge angewiesen. Mit ihm begann die Teleskop-Astronomie. Er stellte fest, dass die Oberfläche des Mondes rauh und uneben ist, mit Erhebungen und Klüften. Er erkannte, dass die dunkle Partie der Mondoberfläche von der Erde aufgehellt wird ("Erdschein"). Er stellte weiter fest, dass die Planeten - im Gegensatz zu den Fixsternen - als Scheiben zu sehen sind und entdeckte die vier größten Monde des Jupiter, die er in Vorbereitung seines Wechsels an den Medici-Hof die Mediceischen Gestirne nannte, und die heute als die Galileischen Monde bezeichnet werden. Er beobachtete, dass die Milchstraße nicht ein nebliges Gebilde ist (wie es dem bloßen Auge vorkommt), sondern aus unzähligen einzelnen Sternen besteht. Diese Entdeckungen (einschließlich einer Federzeichnung der Mondoberfläche von ihm selbst), veröffentlicht im Sidereus Nuncius (Sternenbote) von 1610, machten Galilei auf einen Schlag berühmt. Der Sidereus Nuncius war innerhalb weniger Tage vergriffen. 1610

Hofmathematiker in Florenz, ab 1610

Im Herbst 1610 ernannte der Großherzog der Toskana, Cosimo II. (sein ehemaliger Schüler), Galilei zum Hofmathematiker und -philosophen und zum Ersten Mathematikprofessor in Pisa - ohne jede Lehrverpflichtung: er bekam volle Freiheit, sich ganz der Forschung zu widmen. Spätestens bei der Umsiedlung nach Florenz trennte sich Galilei von Marina Gamba, seiner Haushälterin, mit der er drei Kinder hatte: Virginia (Ordensname Maria Celeste, 1600-1634), Livia (Ordensname Arcangela, 1601-1659) und Vincenzio (1606-1669). Mit Hilfe eines Bewunderers, des Kardinals Maffeo Barberini (später Papst Urban VIII.), brachte Galilei seine Töchter noch vor Erreichen des Mindestalters in einem Kloster unter - sie hatten als uneheliche Kinder kaum Aussichten auf eine standesgemäße Heirat. Der Sohn wurde 1613 zu seinem Vater nach Florenz geschickt, nachdem Marina Gamba einen Mann namens Giovanni Bartoluzzi geheiratet hatte; Galilei legitimierte ihn später.

Weitere astronomische Entdeckungen und das Verfahren von 1616

Galilei setzte seine astronomischen Beobachtungen fort und fand, dass der Planet Venus Phasen wie der Mond hat. Dies konnte nur bedeuten, dass die Venus zeitweise jenseits der Sonne, zu anderen Zeiten aber zwischen Sonne und Erde steht. Darüber korrespondierte er mit den römischen Jesuiten um Christoph Clavius (mit dem er bereits 1587 eine kontroverse Diskussion geführt hatte), welche die Phasengestalt der Venus bereits unabhängig von ihm entdeckt hatten. Über die kosmologischen Konsequenzen - das Ptolemäische Weltbild war nicht länger haltbar - waren sich die Mathematiker und Astronomen der Gesellschaft Jesu mehr oder weniger im Klaren. In seiner Begeisterung über seine wissenschaftlichen Erkenntnisse sandte er in seiner Werkstatt gefertigte Fernrohre an Freunde und andere Wissenschaftler. Jedoch erreichten nur wenige Exemplare das gewünschte Auflösungsvermögen. So konnte es geschehen, dass Manche die Jupitermonde etc. nicht erkennen konnten und ihm Täuschungsabsichten unterstellten. Im Jahr 1611 besuchte Galilei Rom, wurde für seine Entdeckungen hoch geehrt und machte mittels seines Teleskops seinen Freunden - darunter auch Jesuiten - unverzüglich "le cose nuove del cielo" (die neu[entdeckt]en Gegenstände am Himmel) zugänglich: den Jupiter mit seinen vier Begleitern, den gebirgigen, zerklüfteten Mond, die „gehörnte“ (d.h. sichelförmige) Venus und den „dreifachen“ Saturn. Er wurde zum sechsten Mitglied der Accademia dei Lincei ernannt; diese Ehre war ihm so wichtig, dass er sich fortan Galileo Galilei Linceo nannte. Bei diesem Aufenthalt hatte er eine Audienz bei Papst Paul V. und er traf seinen alten Bewunderer Maffeo Barberini. Ein Jahr später war Barberini dabei, als Galileo eine weitere unhaltbare Behauptung des Aristoteles mit einem simplen, aber überzeugenden Experiment widerlegte: Eis schwimmt auf Wasser nicht deswegen, weil es (zwar schwerer, aber) flach ist, sondern weil es leichter ist. Die Entdeckung der Sonnenflecken verwickelte ihn in eine Auseinandersetzung mit dem Jesuiten Christoph Scheiner: man stritt sich sowohl um die Priorität als auch um die Deutung. Um die Vollkommenheit der Sonne zu retten, nahm Scheiner an, dass die Flecken Satelliten seien, wogegen Galilei die Beobachtung anführte, dass Sonnenflecken entstehen und vergehen (Lettere solari, 1613, erstmals nicht in lateinischer Sprache, sondern im Volgare, der Umgangssprache der Toskana, verfasst). Für Galilei war es offensichtlich, dass seine astronomischen Beobachtungen das heliozentrische Weltbild des Nikolaus Kopernikus stützten, aber keinen zwingenden Beweis lieferten: sämtliche Beobachtungen (etwa die Venus-Phasen) waren auch mit dem Modell des Tycho Brahe kompatibel, in dem sich Sonne und Mond um die Erde, die übrigen Planeten aber um die Sonne drehen. (Tatsächlich gelang es erst James Bradley im Jahr 1729 mit der stellaren Aberration die Eigenbewegung der Erde gegenüber der Fixsternsphäre nachzuweisen.) Galilei hielt sich bei der Interpretation seiner astronomischen Beobachtungen zunächst zurück. Gegen das Kopernikanische System sprachen immerhin Bibelstellen, aus denen auf eine Eigenbewegung der Sonne geschlossen werden musste (am wichtigsten die Stelle, in der Josua der Sonne befiehlt, stillzustehen [Jos. 10, 12]). Jedoch war ihm - wohl schon in seiner Zeit in Pisa - der Gedanke gekommen, die "Umschwünge" (revolutiones) der Erde um ihre Achse und um die Sonne seien die Ursache für die Gezeiten: die Gewässer würden dabei beschleunigt und hin- und herbewegt. Damit glaubte er, einen Beweis für das kopernikanische Weltbild in Händen zu haben (erst Newton zeigte, dass nicht die Zentrifugalkraft, sondern die Anziehungskräfte der Massen von Mond und Sonne für Ebbe und Flut ursächlich sind). Kontroverse Diskussionen am Florentiner Hof veranlassten Galilei dann doch, zu erklären, dass eine mit dem Kopernikanischen System verträgliche Bibelauslegung möglich sei (Brief an seinen Schüler und Nachfolger in Pisa, Benedetto Castelli, 21. Dezember 1613 [http://www.liberliber.it/biblioteca/g/galilei/lettere/html/lett11.htm Originaltext]; Brief an die Großherzogin-Mutter Christine von Lothringen, 1615 [http://www.liberliber.it/biblioteca/g/galilei/lettere/html/lett14.htm Originaltext], jedoch erst 1636 veröffentlicht). Der Brief an Castelli wurde in fehlerhafter Abschrift der Inquisition zugespielt, was Galilei veranlasste, eine korrekte Abschrift hinterherzusenden und in Person nach Rom zu reisen, um seinen Standpunkt zu vertreten. Im März 1614 gelang es Galilei, das spezifische Gewicht der Luft als ein 660stel des Gewichts des Wassers zu bestimmen - herrschende Meinung war bis zu diesem Zeitpunkt, dass Luft keinerlei Gewicht hat. Dies war eine weitere Widerlegung aristotelischer Anschauungen. In dieser Zeit war er häufig als Gutachter für den Großherzog in technisch-physikalischen Fragen tätig; als Forscher beschäftigte er sich insbesondere mit Hydrodynamik, Lichtbrechung in Glas und Wasser sowie Mechanik (Beschleunigung). In den Jahren 1610-1614 hielt er sich häufig auf dem Landgut seines Freundes Salviati auf, um seine seit Jahren angeschlagene Gesundheit wiederherzustellen. Im Jahr 1615 veröffentlichte der Kleriker Paolo Antonio Foscarini (c. 1565-1616) ein Buch, das beweisen sollte, dass die Kopernikanische Astronomie nicht der Heiligen Schrift widersprach. Daraufhin eröffnete die Römische Inquisition nach Vorarbeit des bedeutenden Kirchenlehrers Kardinal Robert Bellarmin ein Untersuchungsverfahren. 1616 wurde Foscarinis Buch gebannt. Zugleich wurden einige nichttheologische Schriften über Kopernikanische Astronomie, darunter auch ein Werk von Johannes Kepler, auf den Index gesetzt. Das Hauptwerk des Kopernikus, De Revolutionibus Orbium Coelestium, in dessen Todesjahr 1543 erschienen, wurde nicht verboten, sondern „suspendiert“: es durfte fortan bis 1822 im Einflussbereich der Römischen Inquisition nur noch in Bearbeitungen erscheinen, die betonten, dass das heliozentrische System ein bloßes mathematisches Modell sei. An diesem Verfahren (es war kein Inquisitionsprozess) war Galilei offiziell nicht beteiligt. Seine Haltung war jedoch ein offenes Geheimnis, auch wenn das Schreiben an die Großherzogin-Mutter (noch) nicht veröffentlicht war. Wenige Tage nach der förmlichen Index-Beschlussfassung schrieb Bellarmin an Galilei einen Brief mit der Versicherung, Galilei habe keiner Lehre abschwören müssen; gleichzeitig jedoch enthielt dieses Schreiben die nachdrückliche Ermahnung, das Kopernikanische System in keiner Weise als Tatsache zu verteidigen, sondern allenfalls als Hypothese zu diskutieren. Dieser Brief wurde im Prozess von 1632/33 als Beweis für Galileis Ungehorsam zitiert. Allerdings gab es in den Akten zwei verschiedene Fassungen, von denen nur eine korrekt unterschrieben und zugestellt war, weshalb im 19. und 20. Jahrhundert einige Historiker annahmen, die Inquisitionsbehörde habe zuungunsten Galileis einen Beweis gefälscht. Galilei hielt sich von nun an in der Öffentlichkeit mit dem Kopernikanischen System zurück. Ab 1616 beschäftigte er sich intensiv mit der Möglichkeit, die Bewegungen der Jupitermonde als Zeitmesser zu nutzen, um das Längengradproblem zu lösen (erfolglos). Er konvertierte das Teleskop erstmals in ein Mikroskop; die Mikroskopie blieb für ihn aber eine Beschäftigung niedriger Priorität.

Der Dialog über die zwei Weltsysteme und der Inquisitionsprozess von 1633

Mikroskop 1623 wurde Galileis alter Förderer, Kardinal Maffeo Barberini, zum Papst gewählt (Urban VIII.). Galilei widmete ihm sogleich seine Schrift Saggiatore, eine Polemik gegen den Jesuitenpater Orazio Grassi über die Kometenerscheinungen von 1618/1619, über atomistische und methodologische Fragen. In diesem Buch, an dem er seit 1620 gearbeitet hatte, äußerte Galilei seine berühmt gewordene Überzeugung, die Philosophie (nach dem Sprachgebrauch der Zeit ist damit die Naturwissenschaft gemeint) stehe in dem Buch der Natur, und dieses Buch sei in mathematischer Sprache geschrieben: ohne Geometrie zu beherrschen, verstehe man kein einziges Wort. Seither gilt Galilei als Begründer der modernen, mathematisch orientierten Naturwissenschaften, gleichzeitig enthielt dies eine klare Absage an Alchemie und Astrologie. Im Saggiatore interpretierte er die Kometen als erdnahe optische Effekte (vergleichbar Phänomenen wie der Regenbogen oder das Nordlicht), darin auf eine Theorie des Aristoteles über Meteore zurückgreifend. Zur Zeit der Kometenerscheinungen war Galilei allerdings aus gesundheitlichen Gründen nicht in der Lage, selbst Beobachtungen anzustellen. Seine empirisch nicht fundierte Polemik gegen die Theorie der Kometen, die Tycho Brahe und Orazio Grassi vertraten, ist als indirekte Verteidigung des kopernikanischen Systems zu verstehen, das durch die Annahme sich nicht auf Kreisbahnen bewegender Himmelskörper bedroht gewesen wäre. Mit dieser Polemik belebte Galilei die alte Feindschaft mancher Jesuiten. Eine der Folgen war eine anonyme Anzeige des Saggiatore wegen Atomismus und damit Verstoß gegen die das Abendmahl betreffenden Dogmen des tridentischen Konzils. Unter Zuhilfenahme eines Gefälligkeitsgutachtens Pater Giovanni Guevaras ließen die Gönner Galileis im Vatikan diese Anzeige versanden. Der Wissenschaftshistoriker Pietro Redondi vermutet deshalb, dass auch dem Prozess 1633 eine Anzeige wegen Atomismus und damit häretischen Ansichten bezüglich des Abendmahls zugrundeliegt, die jedoch durch Intervention der eigens geschaffenen päpstlichen Untersuchungskommission auf die weit weniger brisante Frage des Kopernikanismus bzw. des Ungehorsams abgelenkt wurde. 1624 reiste Galilei nach Rom und wurde sechs Mal von Barberini-Urban empfangen, der ihn ermutigte, über das Kopernikanische System zu publizieren, solange er dieses als Hypothese behandle; den Brief von Bellarmin an Galilei aus dem Jahr 1616 kannte Barberini damals nicht. Nach langen Vorarbeiten und wieder unterbrochen durch Krankheiten vollendete Galilei 1630 den Dialogo di Galileo Galilei sopra i due Massimi Sistemi del Mondo Tolemaico e Copernicano (Dialog über die zwei wichtigsten Weltsysteme, das Ptolemäische und das Kopernikanische). In diesem Buch erklärte Galilei unter anderem sein Relativitätsprinzip und seinen Vorschlag zur Bestimmung der Lichtgeschwindigkeit (die erste präzise Messung der Lichtgeschwindigkeit auf der Erde gelang erst 1849 Fizeau.). Als vermeintlich stärkstes Argument für das Kopernikanische System diente ihm seine - irrige - Theorie der Gezeiten. Im Mai 1630 reiste Galilei erneut nach Rom, um bei Urban VIII. und Niccolò Riccardi, dem für die Zensur verantwortlichen Inquisitor, eine kirchliche Druckerlaubnis (Imprimatur) zu erwirken. Er erhielt auch eine vorläufige Druckerlaubnis. Zurück in Florenz entschied Galilei jedoch aus verschiedenen Gründen, unter anderem weil der Herausgeber (Fürst Cesi, Gründer der Accademie dei Lincei) verstorben war und wegen einer Pestepidemie, sich mit einer Druckerlaubnis durch den Florentiner Inquisitor zu begnügen und das Werk in Florenz drucken zu lassen. Aufgrund verschiedener Schwierigkeiten, ausgelöst durch Riccardi, konnte der Druck aber erst im Juli 1631 beginnen; im Februar 1632 erschien der "Dialogo". Der Zensurauflage, das Werk mit einer Schlussrede zugunsten des Ptolemäischen Systems zu beschließen, meinte Galilei nachzukommen, indem er diese Rede in den Mund des manifesten Dummkopfs Simplicio legte. Überdies beging er den Fehler, sich über einen Lieblingsgedanken Barberini-Urbans lustig zu machen: dass man eine Theorie niemals über die von ihr vorhergesagten Effekte nachweisen könne, da Gott diese Effekte jederzeit auch auf anderem Wege hervorbringen könne. Damit hatte Galilei den Bogen überspannt und die Protektion des Papstes verspielt, der - möglicherweise auch aus außenpolitischen Gründen - nun mit voller Härte reagierte. Im Juli 1632 wies Riccardi den Inquisitor von Florenz an, er solle die Verbreitung des Dialogo verhindern. Im September bestellte der Papst Galilei nach Rom ein. Mit Bitte um Aufschub, ärztlichen Attests, Anreise und Quarantäne infolge der Pestepidemie verging jedoch der gesamte Winter. In Rom wohnte Galilei in der Residenz des toskanischen Botschafters. Anfang April 1633 wurde er offiziell vernommen und musste für 22 Tage ein Apartment der Inquisition beziehen. Am 30. April bekannte er in einer zweiten Anhörung, in seinem Buch geirrt zu haben, und durfte wieder in die toskanische Botschaft zurück. Am 10. Mai reichte er seine schriftliche Verteidigung, eine Bitte um Gnade, ein. Am 22. Juni 1633 fand der Prozess statt. Zunächst leugnete Galilei, auf die Dialogform seines Werkes verweisend, das kopernikanische System gelehrt zu haben. Ihm wurde der Bellarminbrief (welche Fassung, ist nicht bekannt) vorgehalten und er des Ungehorsams beschuldigt. Nachdem er seinen Fehlern abgeschworen, sie verflucht und verabscheut hatte, wurde er zu lebenslänglicher Haft verurteilt und war somit der Hinrichtung auf dem Scheiterhaufen entkommen, die im Jahr 1600 an Giordano Bruno vollzogen, im Falle Galileis aber von keiner Seite angestrebt worden war. Dass Galilei überhaupt verurteilt wurde, war unter den zuständigen zehn Kardinälen durchaus strittig; drei von ihnen (darunter Francesco Barberini, der Neffe des Papstes) unterschrieben das Urteil nicht. Galilei selbst hielt an seiner Überzeugung fest. Die Behauptung, der zufolge er beim Verlassen des Gerichtssaals gemurmelt haben soll, "Eppur si muove" (und sie (die Erde) bewegt sich doch), ist historisch nicht belegt und äußerst unwahrscheinlich; sie wurde jedoch schon zu seinen Lebzeiten verbreitet, wie ein spanisches Gemälde von ca. 1643/45 beweist. Diese Worte wurden erstmalig 1757 in den "Italian Libraries" von einem Giuseppe Baretti, einem Anhänger Galileis, erwähnt. Galilei machte sich die Verteidigung seines Weltbildes zum Teil selbst schwer: Er vertrat die Überzeugung, dass die Planeten sich auf Kreisbahnen um die Sonne bewegten, statt der von Kepler, mit dem er in Briefkontakt stand, beschriebenen Ellipsen. Keplers Erklärungskonzept der Planetenbewegung lehnte er ab, obwohl es praktisch alle Ungereimtheiten zwischen Beobachtung und heliozentrischem Weltbild beseitigte. Zur Rettung seines Konzepts der Kreisbahn nahm Galileo in Kauf, dass das Konzept der sonnenzentrierten Kreisbahnen die beobachtete Position des Planeten Mars wesentlich schlechter voraussagte als das komplizierte geozentrische System des Ptolomaios mit seinen Epizyklen. D.h. das ptolemäische System stand beim Mars in besserem Einklang mit der beobachteten Realität als Galileis. Bei den Sonnenflecken kam hinzu, dass die Sonne nach 1610 für fast 40 Jahre in ein extremes Aktivitätsminimum fiel. in dem es so gut wie keine beobachtbaren Sonnenflecken mehr gab. D.h. durch diese Laune der Natur konnte Galilei keine Belege mehr für seine Beobachtungen liefern. Zudem diskutiert er in seinem Dialog wohlweislich nicht das Weltsystem von Tycho Brahe, das Sonne, Mond, Jupiter und Saturn sich um die Erde, dagegen Merkur, Venus und Mars sich um die Sonne drehen lässt. Dieses ziemlich komplizierte, modifizierte geozentrische Weltbild stand ebenfalls nicht in Widerspruch zu den Beobachtungen.

Hausarrest 1633–1642 und die Discorsi

Galilei wurde unter Arrest gestellt. Nach wenigen Wochen (in der Botschaft des Herzogtums Toscana in Rom) wurde er in die Aufsicht des Erzbischofs von Siena gestellt, der allerdings ein glühender Bewunderer Galileis war und ihn nach Kräften unterstützte. In Siena konnte er seine tiefe Niedergeschlagenheit über den Prozess und seinen Ausgang überwinden. Nach fünf Monaten (Dezember 1633) durfte er in seine Villa „Gioiella“ in Arcetri zurückkehren, blieb jedoch unter Hausarrest, verbunden mit dem Verbot jeglicher Lehrtätigkeit. Als er wegen eines schmerzhaften Leistenbruchs um Erlaubnis bat, Ärzte in Florenz aufsuchen zu dürfen, wurde sein Gesuch abgelehnt mit der Warnung, weitere solche Anfragen würden zu seiner Einkerkerung führen. Gemäß dem Urteil hatte er wöchentlich die sieben Bußpsalmen (über drei Jahre lang) zu beten (diese Verpflichtung übernahm – solange sie noch lebte – seine Tochter Suor Celeste), und seine sozialen Kontakte wurden stark eingeschränkt. Immerhin war es ihm gestattet, mit seinen weniger kontroversen Forschungen fortzufahren und seine Töchter im Kloster San Matteo zu besuchen. Sämtliche Veröffentlichungen waren ihm verboten, jedoch führte er einen ausgedehnten Briefwechsel mit Freunden und Gelehrten im In- und Ausland und konnte später zeitweilig Besucher empfangen (darunter Thomas Hobbes und John Milton, ab 1641 seinen ehemaligen Schüler Benedetto Castelli). Galilei hatte seit längerem Probleme mit seinen Augen; 1638 erblindete er vollständig – möglicherweise eine Folge seiner anfangs ohne ausreichenden Schutz unternommenen Sonnenbeobachtungen. Jedoch entdeckte er noch kurz vor dem völligen Verlust seiner Sehkraft die Libration des Mondes. Ein Gnadengesuch auf Freilassung wurde abgelehnt. Seine letzten Jahre verbrachte er in seinem Landhaus in Arcetri. Ab dem Juli 1633 - noch in Siena - hatte Galilei an seinem physikalischen Hauptwerk Discorsi e Dimostrazioni Matematiche intorno a due nuove scienze gearbeitet. Obwohl das Inquisitionsurteil kein explizites Publikationsverbot enthielt, stellte sich eine Veröffentlichung im Einflussbereich der katholischen Kirche als unmöglich heraus. Eine lateinische Übersetzung der Discorsi erschien 1635 bei Matthias Bernegger in Straßburg, das italienische Original 1636 bei Louis Elsevier in Leiden. Inhaltlich griff Galilei in den Discorsi Ansätze und Ergebnisse aus seinen frühen Jahren wieder auf. Die beiden neuen Wissenschaften, die Galilei darin begründet, sind in moderner Sprache Elastizitätstheorie und Kinematik. Er wies unter anderem nach, dass die bogenförmige Bewegung eines Geschosses aus zwei Komponenten besteht: die horizontale wird von der Trägheit bestimmt, die nach unten gerichtete dagegen von stetiger Beschleunigung. Das Zusammenwirken beider führt zu einer parabelförmigen Flugbahn. Im Spätherbst 1641 löste der begabte Evangelista Torricelli seinen langjährigen (seit 1637) Begleiter Vincenzo Viviani als Assistent und Privatsekretär ab, doch war bereits klar, dass Galilei nicht mehr lang zu leben hatte. Er starb am 8. Januar 1642 in Arcetri. Ein feierliches Begräbnis in einem prunkvollen Grab, das der Großherzog vorgesehen hatte, wurde unterbunden. Vincenzo Viviani

Galileo und die Kirche

Landläufig wird die Politik der Amtskirche Galileo gegenüber als Ausdruck einer ihr angeblich inhärenten Wissenschafts- und Fortschrittsfeindlichkeit verstanden. Diese Sicht kann jedoch auch hinterfragt werden. Zu Galileis Zeit war die Hierarchie bereits gespalten. Die Überlegenheit der neuen Wissenschaften war für die Päpste und Kardinäle nicht weniger offensichtlich als für ihre Gegner. Andererseits mußten sie, nachdem es ihnen gerade erst gelungen war, im Kampf gegen die Reformation mithilfe der Dominikaner- und Jesuitenorden ihren Einfluss in Italien wieder zu festigen, die Förderung der Wissenschaften in Großbritannien, Holland und Deutschland als fortdauernde Angriffe auf die Erklärungshoheit ihrer Institutionen - des dekretierten Consensus patrum - deuten. Im Abwehrkampf gegen die heraufziehende Aufklärung sahen sie sich zu aus heutiger Sicht starrsinnigem Beharren auf dem Althergebrachten gezwungen. Gott begründet den Erdkreis unbeweglich... (1.Chronik 16,30). Gleichzeitig gab es schon damals mächtige kirchliche Stimmen, die sich von der wörtlichen Auslegung der Schrift entfernt hatten und die Argumentation, Glauben und Wissenschaft seien getrennte Sphären, akzeptiert hatten. Z.B. schrieb Kardinal Bellarmin, ein bedeutender Theologe und zentrale Persönlichkeit der Kurie und Inquisition, dass man, läge ein wirklicher Beweis für das heliozentrische System vor, bei der Auslegung der heiligen Schrift in der Tat vorsichtig vorgehen müsse. Galileo meinte, mit seiner Gezeitentheorie über einen solchen Beweis zu verfügen. Es scheint, dass Galilei mehr Unterstützung hätte bekommen können, wenn sein Auftreten dem Klerus gegenüber nur bescheiden genug gewesen wäre. Ausdruck der kirchlichen Ambivalenz ihm gegenüber ist die recht milde Ermahnung von 1616, Galilei sei im "Irrtum des Glaubens" und möge darum "von einer Verbreitung des kopernikanischen Weltbildes absehen". Erst nachdem Galilei 1632 mit dem Dialogo wieder für das kopernikanische Weltbild polemisierte, und die ersten Exemplare auch noch an seine erklärten Gegner (z.B. dem Inquisitor Serristori) schickte, wurde ein formales Verfahren gegen ihn eröffnet. Auch jetzt noch war das Klima - verglichen mit anderen Ketzerprozessen, die zu Folter und Scheiterhaufen führten - freundlich und das Urteil milde. Nachdem Galilei geschworen hatte, ...stets geglaubt zu haben, gegenwärtig zu glauben und in Zukunft mit Gottes Hilfe glauben zu wollen alles das, was die katholische und apostolische Kirche für wahr hält, predigt und lehret, erhielt er "lediglich" Kerkerhaft, die bereits nach wenigen Wochen in Hausarrest umgewandelt wurde. Die Tragik von Galileos Wirken liegt darin, dass er - als ein zeitlebens tiefgläubiges Mitglied seiner Kirche - den Versuch unternahm, ebendiese Kirche vor einem verhängnisvollen Irrtum zu bewahren. Seine verschiedenen Aufenthalte in Rom bis zum Jahr 1616 hatten auch den Zweck, Männer (wie Bellarmin) davon zu überzeugen, dass die Peripatetiker nicht unfehlbar waren und die Heilige Schrift nicht immer buchstabengetreu gelesen werden müsse. Auch war Galilei der Überzeugung, die wunderbaren Werke des Herrn durch Experiment und Logik (früher oder später) vollständig klären zu können; Barberini-Urban dagegen blieb bei seiner Meinung, dass die vielfältigen Naturerscheinungen, die der Allmächtige bewirkt, sich dem beschränkten Verstand der Menschen für immer entziehen – womit er sich in bester Gesellschaft befand (Albert Einstein: "Die Theorie liefert viel, aber dem Geheimnis des Alten (sc. Gottes) bringt sie uns kaum näher.").

Nachgeschichte, Nachruhm

Der Inquisitionsprozess gegen Galilei hat zu endlosen historischen Kontroversen und zahlreichen literarischen Bearbeitungen angeregt; unter anderem in Bertolt Brechts Leben des Galilei. 1741 gewährte das Heilige Offizium - d.h. die Inquisition - auf Bitte Benedikts XIV. das Imprimatur auf die erste Gesamtausgabe der Werke Galileis. Unter Pius VII. wurde 1822 erstmals ein Imprimatur auf ein Buch erteilt, das das Kopernikanische System als physikalische Realität behandelte - der Autor, ein gewisser Settele, war Kanoniker. Für Nicht-Kleriker war das Interdikt wohl längst belanglos geworden. 1979 beauftragte Johannes Paul II. die Päpstliche Akademie der Wissenschaften, den berühmten Fall aufzuarbeiten. Am 31. Oktober 1992 wurde der Kommissionsbericht übergeben, und hielt Johannes Paul II. eine Rede, die oft verkürzt als eine bloße Entschuldigung dargestellt wird; tatsächlich ging es dem Papst darum, das gegenseitige Missverstehen von Wissenschaft und Kirche zu heilen. Am 2. November 1992 wurde Galileo Galilei von der römisch-katholischen Kirche formal rehabilitiert.

Wissenschaftliche Leistungen

Methodisches

Galilei gehörte zu den ersten Wissenschaftlern, die die von Francis Bacon theoretisch eingeforderte experimentelle Methode befolgten (dies tat er jedoch, bevor Bacon seine Forderung veröffentlicht hatte); zugleich aber bestand Galilei auf einer streng mathematischen Beschreibung der Naturgesetze, wenn gleich er die uns heute geläufige algebraische Notation noch nicht verwendete. Galileis Überlegenheitsgefühl gegenüber Aristoteles gründete vielleicht primär darauf, dass er meinte, der bessere Mathematiker zu sein.

Kinematik

Die gleichmäßig beschleunigte Bewegung beschäftigte Galilei über vierzig Jahre lang. Seine experimentelle Innovation bestand in der Verwendung der schiefen Ebene, mit der er die Fallgesetze auf einer verlangsamten Zeitskala studieren und - über seinen Puls oder mit Wasseruhren - quantitativ überprüfen konnte. In seinem frühen Manuskript De motu (1590, s.o.) vertrat er noch die Meinung, die Beschleunigung hänge von der Dichte ab. Später kam er dann zum Schluss, dass im Vakuum alle Körper die gleiche Beschleunigung erfahren. Im Zusammenhang mit dem Turmargument finden sich kinematische Überlegungen im Dialog über die zwei Weltsysteme; voll ausgearbeitet werden die Fallgesetze im dritten und vierten der vier Tage der Discorsi e Demonstrazioni von 1636/38. Eng damit zusammen hängt das Relativitätsprinzip, das in der modernen Physik Galilei-Invarianz genannt wird und besagt, dass ein gleichmäßig bewegter Beobachter die gleichen physikalischen Gesetze wahrnimmt wie ein ortsfester. Galilei kam bei seinen Schlussfolgerungen dem ersten Bewegungsgesetz Isaac Newtons recht nahe, das zweite nahm er in gewisser Weise bereits vorweg (was Newton später selbst zugab). Neuere wissenschaftsgeschichtliche Arbeiten betonen, dass Galilei mit seinen Forschungen zur Kinematik nicht alleine stand; mit dem Thema befassten sich unter anderem Alessandro Piccolomini, Niccolò Tartaglia, Giovan Battista Benedetti, Francesco Maurolico, Bernardino Baldi, Guidubaldo del Monte, Michael Varro (De motu, Genf 1584) und Francesco Buonamicida (De motu, Florenz 1591). Christiaan Huygens entwickelte später seine Idee einer von einem Pendel gesteuerten Uhrmechanik zur Praxisreife.

Elastizitätstheorie

Wie aus dem Titel der discorsi hervor geht, veröffentlichte Galilei seine Ergebnisse über die Elastizität eines Balkens mit dem vollen Bewusstsein, damit eine neue Wissenschaft zu begründen. Die weitere Entwicklung hat ihm Recht gegeben; sein Beitrag kann tatsächlich als Begründung der Elastizitätstheorie gelten. Galilei stellte fest, dass die Tragfähigkeit eines Balkens größer ist, wenn man ihn hochkant, nicht flachkant stellt. Er setzte als erster die äußere Belastung in Relation zu den inneren Spannungen. Eine quantitative Theorie konnte er allerdings noch nicht aufstellen. Die heute Neutralfläche genannte Menge aller Drehachsen ordnete er am unteren Rand des eingespannten Balkens statt in der Mitte des Balkenquerschnittes an. Korrekturen dieses Irrtums konnten sich im 17. und 18. Jahrhundert nicht durchsetzen; erst Anfang des 19. Jahrhundert sorgte Navier erfolgreich für eine Richtigstellung.

Astronomie

Galileis astronomische Entdeckungen sind im biografischen Teil bereits ausführlich gewürdigt worden. Huygens erkannte, dass hinter der „Dreigestalt“ des Planeten Saturn tatsächlich ein Ring steckt. Galileis Versuche, mittels der Jupitermonde das Längenproblem zu lösen, setzte Ole Römer fort (auch er hier erfolglos), der dabei jedoch „nebenbei“ die Ausbreitungsgeschwindigkeit des Lichtes (grob) ermittelte. Die erste präzise Messung der Lichtgeschwindigkeit auf der Erde gelang erst 1849 Fizeau.

Vermischte Erfindungen

Mehrere von Galileis Erfindungen sind heute nur in seinen Aufzeichnungen und Skizzen erhalten. Er zeichnete unter anderem Skizzen von Geräten wie einer Kombination aus Kerze und Spiegel, um damit das Licht durchs ganze Haus leiten zu können, einen automatischen Tomatenpflücker, einen Taschenkamm, der auch als Besteck verwendet werden konnte und eine Art Vorläufer des Kugelschreibers. Der von ihm entwickelte Temperaturmesser wurde von Fahrenheit (1714) entscheidend verbessert.

Galilei als Schrifts