Revolutioun an der Physik Dem Newton seng Äppel a Planéiten

Den englesche Physiker Isaac Newton (1643-1727) huet séngerzäit gewisen, datt d'Kraaft, déi den Apel falen deet, och d'Äerd op der Bunn ëm d'Sonn hält. Dës Iddië gounge souguer duer fir op de Mound ze fléien!

Sculptured by Roublliac in 1755 this is a statue at Trinity College Cambridge University of Sir Isaac Newton 1643-1727 a famous English physicist, mathematician, astronomer, and alchemist. While at Trinity he developed his theory of gravitation after watc
Isaac Newton

Ech weess net, wéi d'Welt mech wärt gesinn. Fir mech selwer war ech ëmmer wéi e klenge Bouf, dee beim Mier spillt a sech freet, wann en heiansdo en aussergewéinlech glate Kiselsteen oder eng besonnesch schéi Muschel fënnt, während de groussen Ozean vun der Wourecht onentdeckt viru mer läit.

Ob den Newton sech wierklech jeemools selwer sou beschriwwen huet, ass net sécher. D'Zitat staamt aus der Biographie, déi de Schottesche Physiker Sir David Brewster iwwer 100 Joer nom Newton sengem Doud geschriwwen huet. Wann et awer stëmmt, dann ass et wuel ee vun de bescheidenste Portraiten, déi ee sech virstelle kann. Vun engem Mann, deen alles iwwert de Koup geheie sollt wat virdrun iwwert de Fonctionnement vum Universum ugeholl gi war. An deem seng physikalesch Erklärungen duerchaus duer gaang si fir Mënschen op de Mond ze bréngen.

Et ass schonns eng gewëssen Ironie derbäi, datt grad den Isaac Newton als éischten erklärt huet wéi Ebbe a Flut entstinn. Hien, deen ni wierklech gereest ass an net méi vum Mier kannt huet wéi dat, wat een an der Géigend vu London erliewe konnt.

Den Isaac Newton a seng Virgänger

De Wee zu dëser Erklärung hat laang virum Newton ugefaang. De René Descartes hat mat senger analytescher Geometrie d'Handwierksgeschir erfonnt, dat dem Newton senge mathemateschen Aarbechten vu Notze war. An de Galileo Galilei, deen am Newton sengem Gebuertsjoer gestuerwen ass, hat sengersäits d'Grondsteng fir d'Beschreiwung vu Bewegunge geluecht.

Virun dësen Aarbechten hat nach dem Aristoteles seng Erklärung gegollt. All d'Matière besteet aus de véier Grondsubstanze Buedem, Loft, Waasser a Feier, an jee nodeems wéi d'Zesummesetzung war, huet alles seng "normal" Plaz, sou den ale Griich. Wann d'Loft oder d'Feier dominéiert, da beweegt sech den Objet no uewen, eng Dominanz vu Buedem oder Waasser geet en no ënnen. Den Apel, deen an der Anekdot den Ausléiser vum Newton sengen Iwwerleeunge war, ass also no ënne gefall, well en eben haaptsächlech vum Element "Buedem" dominéiert ginn ass, an ënnen also seng natierlech Plaz war.

Dem Newton seng Notizbicher weisen, datt seng Iddiën iwwer d'Bewegungen an d'Mathematik sech mateneen entwéckelt hunn. Dat war net ganz ontypesch fir seng Zäit, a vill Mathematiker hu sech deemools fir ähnlech Froen interesséiert. Wéi eng Kurf am Raum beschreift beispillsweis e Punkt op engem Rad, dat sech no vir beweegt? A wéi ännert dës Kurf, wann de Punkt net um Rand vum Rad ass, mä méi no un der Dréiachs?

Den Isaac Newton ass zu dëser Zäit och op en Zesummenhang komm, deen e fundamentaalt Element vu senger physikalescher Aarbecht sollt ginn. Him ass opgefall, datt de Mound bal genee sou grouss um Himmel ze gesinn ass wéi d'Sonn. An och en aneren Diskus, wann en op der richteger Distanz vun eis ewech ass, gesäit d'selwecht grouss aus.

D'Distanz an den Duerchmiesser sinn direkt proportional. Dëst féiert hien dann zu enger anerer Iwwerleeung: Eis Sonn strahlt an all d'Richtunge gläich staark. Mä wat eis Sonn méi wäit ewech ass, wat manner Luucht ukënnt. Wann also e Stär duebel sou wäit ewech ass wéi en aneren, da kënnt just nach ee Véierel vun der Luucht un. Bei der dräifacher Distanz ass et just nach ee Néngtel. Als mathematescht Gesetz formuléiert heescht dat, datt duerch de Carré vun der Distanz dividéiert gëtt. Wéi sou dacks huet den Newton seng Berechnungen a seng Iwwerleeungen awer net publizéiert.

Den Isaac Newton a seng Zäitgenossen

Hie war dunn och net deen eenzegen, deen sech fir sou Froen interesséiert huet. E puer Joer méi spéit hu sech dräi aner englesch Fuerscher iwwert dëst Thema ënnerhalen. Den Edmund Halley, no deem spéider e Koméit sollt benannt ginn, de Christopher Wren, deen als Architekt d'Stadbild vu London bis haut definéiert huet, an den Robert Hooke, deen ëmmer erëm als dem Newton säi Rival opgetrueden ass: Dës dräi Häre soutzen zesummen an engem vun den deemools ganz moudesche Kaffisalonën.

A wéi dat heiansdo sou geet, hunn di dräi Fuerscher ugefang sech ze bretzen. De Christopher Wren sot, hien hätt en Zesummenhang fonnt tëschent dem Distanzegesetz an dem Johannes Kepler säi Gesetz iwwert d'Bewegunge vun de Planéiten. Dobäi huet hien awer missen zouginn, datt en des Iddi net mathematesch beweise konnt. Doropshin huet den Hooke, sech selwer trei, direkt behaapt, hien hätt dëse Beweis scho laang, hie wéilt en awer nach net publizéiere. Seng Justifikatioun war op 't mannst originell: De Beweis géif hien nach eng Zäit fir sech behalen, dann hätten aner Fuerscher och de Spaass fir dono ze sichen. Säi Resultat, wann hien et da bis matgedeelt hätt, géifen se dann ëmsou méi appreciéieren.

Den Edmund Halley war mat dëser Erklärung awer net zefridden an huet den Newton ëm seng Meenung gefrot. Dësen huet dann och direkt konfirméiert: Net nëmmen hätt hien den Zesummenhang och fonnt a mathematesch bewisen, hie wier souguer méi wäit gaangen. De Newton hätt op dësem Wee d'elliptesch Bewegung vun de Planéiten ëm d'Sonn erklärt.

Den Halley war begeeschtert a wollt de Beweis gesinn. Den Newton huet e missen enttäuschen. De Beweis wier net méi a sengen Notizen erëmzefannen. Hien huet awer versprach e frësch fir den Halley opzeschreiwen. Dat huet zwar méi laang gedauert, mä d'Waarde sollt sech lounen. 1684 huet den Newton en éischten Text publizéiert, mam Titel "De Motu Corporem in Gyrum" (Iwwer d'Bewegung vu Kierper op engem Orbit), an dräi Joer méi spéit war säin Haaptwierk fäerdeg.

D'Mathematesch Prinzipien, dem Newton säin Haaptwierk

Dem Isaac Newton seng "Mathematesch Prinzipie vun der Naturphilosophie" (Philosophiaen Naturalis Philosophiae Principia Mathematica) war op dräi Deeler ausgeluecht. D'Publikatioun vun deem Wierk war net einfach. D'Royal Society, déi wichtegst wëssenschaftlech Vereenegung am Land, sollt sech eigentlech ëm d'Verëffentlechung këmmeren. Wéinst engem finanzielle Flop - eng Evolutiounsgeschicht vun de Fësch - waren awer keng Suen do. Den Halley huet d'Saach selwer an d'Hand geholl fir d'Geld ze sammelen, iwwregens ouni d'Bedeelegung vum Haaptintresséierten.

Den Inhalt vum Buch war jiddefalls revolutionär. All d'Bewegunge vun den Himmelskierper konnten duerch eng Handvoll Grondprinzipien erklärt ginn. Net nëmmen d'Bewegunge waren elo bekannt. Well d'Unzéiungskräften tëscht der Sonn an de Planéiten an direktem Zesummenhang zu hire Masse stoungen, war et op eemol och méiglech dës Massen ze bestëmmen.

Gläichzäiteg huet den Newton d'Bewegung vu Koméiten erklärt. Och si goufe vun der Sonn ugezunn, si ware just op méi laanggezunne Bunnen ënnerwee. Dofir konnten déi selwecht Gesetzer gebraucht gi fir och hir Mass ze berechnen. Ufanks de 1680er Joere waren zwee sou Koméiten um Himmel opgedaucht, an den Intressi fir des Erklärung war dofir ganz grouss. Op der Äerd hunn dës Gesetzer erkläre kënnen, firwat um Mier an engem reegelméissegen Zyklus Ebbe a Flut entstinn, an och firwat dës net ëmmer gläich staark sinn.

Nieft sengen Erklärungen iwwer bekannt Phänomener huet den Isaac Newton och Saache virausgesot. Zënter den ale Griiche war ugeholl ginn, d'Himmelskierper wiere perfekt Sphären. Dat huet den Newton widderluecht: Eise Planéit wier keng schéi reegelméisseg Kugel, um Nord- a Südpol wier e méi flaach an dofir beim Äquator méi déck.

De Physiker a seng Kritiker

Sou erfollegräich dem Newton seng Erklärungen och waren, hien hat och seng Kritiker. De Robert Hooke huet dem Newton Plagiat virgehäit. Dëse Sträit huet bis zum Hooke säin Doud gedauert.

Een Deel vun der Erklärung, deen och fir de Newton selwer schwiereg war, ass e wichtege Kritikpunkt bliwwen: D'Fro, wéi d'Gravitatioun iwwerdroe ka ginn. Wéi kann e Kierper op Distanz en Afloss op en aneren hunn, ouni iergend eng Form vu Kontakt oder Echange?

An engem Nowuert zur zweeter Editioun vu senge "Mathematesche Prinzipien" huet den Newton dëse Problem ugeschwat. Ech hu bis elo d'Grënn fir dës Eegeschaft vun der Gravitatioun nach net kënnen erausfannen, heescht et do, an ech wëll och keng vague Hypotheesen opstellen.

„Hypotheses non fingo“ heescht de leschten Deel vum Zitat, an déi genee Iwwersetzung an Interpretatioun ass nach e staark ëmstriddene Punkt. Fir den Newton awer war kloer, datt op deem Punkt seng Erklärung op wackelege Féiss stoung. Et huet gutt 300 Joer gedauert, bis en anere Fuerscher seng Anni mirabili hat, an deem Fall den Albert Einstein.

Läuschtert d'Emissioun vum Claude Wangen.

Praktesch Infoen

  • Nei Serie: Wellbeing

    Wellbeing

    Bleift gesond a monter zesumme mam 100,7. An eiser neier Serie "Wellbeing" wëlle mir Iech an dësen Zäite mat wäertvollen Informatiounen a Rotschléi begleeden. 

Dossieren

  • Coronavirus

    Den neiaartege Coronavirus Sars-CoV-2 breet sech ëmmer méi aus. De Virus léist d'Krankheet COVID-19 aus. Wéi eng Mesurë gi geholl, a wéi een Impakt huet en op Lëtzebuerg?

  • Gratis ëffentlechen Transport

    Den ëffentlechen Transport zu Lëtzebuerg ass vum 29. Februar u gratis. Dat haten d'Majoritéitsparteien Enn 2018 esou decidéiert. An eisem Dossier fannt Dir all eis Artikelen zum Theema.

Iwwert eis

De radio 100,7 ass deen eenzegen ëffentlech-rechtleche Radio zu Lëtzebuerg. E proposéiert Programmer op Lëtzebuergesch mat engem Fokus op Informatioun, Kultur, Divertissement a mat Akzent op d’klassesch Musek.

Weider liesen