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Galileo Galilei ,,Teil ll"

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heini65
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Anmeldungsdatum: 21.06.2010
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BeitragVerfasst am: 25.08.2010, 19:30 Antworten mit ZitatNach oben

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 – umgangssprachlich Inquisition genannt – 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 Johannes Paul II. hielt 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, er soll nun eine Statue im Vatikan erhalten. Im November 2008 distanzierte sich der Vatikan erneut von der Verurteilung Galileis durch die päpstliche Inquisition. Der damalige Papst Urban VIII. habe das Urteil gegen Galilei nicht unterzeichnet, Papst und Kurie hätten nicht geschlossen hinter der Inquisition gestanden. Galilei wurde wiederholt vorgeworfen, einige der von ihm beschriebenen und als Beleg für die Korrektheit seiner Theorien ausgegebenen Experimente niemals selbst durchgeführt zu haben. Siehe dazu: Betrug und Fälschung in der Wissenschaft

Wissenschaftliche Leistungen

Methodisches

In methodischer Hinsicht ist die streng mathematische, und zwar geometrische Vorgehensweise Galileis bemerkenswert. Seine wichtigste Arbeit zur Bewegungslehre, die Lehre „De motu locali“ (über die örtliche Bewegung) im „Dritten Tag“ der Discorsi von 1638, beginnt mit der „gleichförmigen Bewegung“ de motu aequabili. Zu deren Darstellung bedient er sich zweier skalierter Linien IK und GH, wobei IK „die Zeit an sich“ und GH „den Raum an sich“ repräsentiert. An diesen Linien - als absoluten, invarianten Maßstäben - misst er sodann variable „relative Räume“ und „relative“ Zeiten der Bewegung, aus deren Verhältnis zueinander sich die „Geschwindigkeit“ der Bewegung ergibt. Zugrunde liegt dem eine geometrische Messtheorie von „relativen Räumen“ am absoluten Raum und von „relativen Zeiten“ an der absoluten Zeit, die zu einer Definition der Geschwindigkeit absoluter oder wirklicher geradlinig-gleichförmiger Bewegung nach dem Muster einer viergliedrigen Proportion (tetraktys) führt: Die Wege s und die Zeiten t verhalten sich zueinander ebenso, wie die Elemente S und T der absoluten Maßstäbe „Raum“ und „Zeit“ sich zueinander verhalten. Das Verhältnis S/T ist konstant, da die Maßstäbe unveränderlich sind. Damit tritt in diesem geometrischen Beweis des Maßes der Geschwindigkeit gleichförmig-geradliniger Bewegung erstmals eine Naturkonstante auf; ihre Dimension ist [Raumelement durch Zeitelement, oder L/T]. Sie bindet die Bewegungslehre an ein metrisches absolutes raumzeitliches Maß- und Bezugssystem. In den später üblich gewordenen und in Lehrbüchern zu findenden analytisch-algebraischen Darstellungen der Bewegungslehre Galileis und Newtons ist diese Konstante verloren gegangen; sie erscheint erst wieder in der modernen Physik (jetzt unter der Bezeichnung „Vakuumlichtgeschwindigkeit“).

Kinematik

Der Leuchter, an dem Galilei die Pendelgesetze untersucht haben soll.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) 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 Tag der vier Tage der Discorsi e Demonstrazioni von 1636/38.

Mit den Fallgesetzen hängt auch das Relativitätsprinzip eng zusammen. Es wird in der modernen Physik durch die Galilei-Invarianz beschrieben 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 Gesetz 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, Nicolo 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 hervorgeht, 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. Den heute Neutralfläche genannten Bereich verschwindender Spannung 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 aufgeführt.

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.

Galileis naturwissenschaftliche Werke

Galilei veröffentlichte seine wissenschaftlichen Erkenntnisse in den folgenden Hauptwerken (weitere Werke, die heute von vornehmlich biografischem Interesse sind, werden in der Biografie genannt):

Sidereus Nuncius, 1610
deutsch: Nachricht von neuen Sternen, Frankfurt a. M. 1965
Saggiatore (Prüfer mit der Goldwaage), 1623
Dialogo sopra i due massimi sistemi, Florenz 1632
deutsch: Dialog über die beiden hauptsächlichen Weltsysteme, Leipzig 1891
Discorsi e dimostrazioni matematiche, Leiden 1638
deutsch: Unterredung und mathematische Demonstration über zwei neue Wissenszweige die Mechanik und die Fallgesetze betreffend, Leipzig 1890
Nach Galilei benannt sind

im cgs-System die Einheit für die Erdbeschleunigung Gal;

ein Mondkrater und ein Marskrater;

das Galileo-Thermometer;

die Galilei-Zahl, eine dimensionslose Kennzahl der Strömungsmechanik;

ein Computerreservierungssystem;

ein Fachverlag;

eine Raumsonde;

ein Satellitennavigationsystem;

eine Fernsehsendung.



( Quelle:Wikipedia)

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