Nikolaus Kopernikus war ein Astronom, der als Vater der modernen Astronomie gilt. Er war der erste europäische Wissenschaftler, der davon ausging, dass sich die Erde und andere Planeten um die Sonne bewegten und begründete damit das heliozentrische Weltbild.
Vor der Veröffentlichung von Kopernikus' wichtigstem astronomischen Werks „De revolutionibus orbium coelestium libri vi“ im Jahr 1543, gingen europäische Astronomen davon aus, dass die Erde das Zentrum des Universums wäre. Diese Ansicht vertraten auch die meisten alten Philosophen und Bibelschreiber. Kopernikus postulierte nicht nur die Reihenfolge der bekannten Planeten von der Sonne aus korrekt und berechnete ihre Umlaufzeiten relativ genau. Er stellte auch fest, dass sich die Erde täglich um ihre Achse bewegt und, dass allmähliche Verschiebungen dieser Achse für die wechselnden Jahreszeiten verantwortlich sein müssen.
Frühes Leben
Nikolaus Kopernikus wurde am 19. Februar 1473 in Thorn, einer Stadt im Norden Polens an der Weichsel, geboren. Kopernikus wurde in eine Familie wohlhabender Kaufleute hineingeboren. Nach dem Tod seines Vaters nahm sein Onkel, der Bischof wurde, den Jungen unter seine Fittiche. Er erhielt die beste Ausbildung und wurde für eine Karriere im kanonischen (Kirchen-) Recht vorbereitet. An der Universität von Krakau studierte er die „Sieben Freien Künste“ einschließlich Astronomie und Astrologie, und wurde dann, wie viele Polen seiner gesellschaftlichen Schicht, nach Italien geschickt, um Medizin und Recht zu studieren.
Während seines Studiums an der Universität von Bologna lebte er einige Zeit im Haus von Domenico Maria de Novara, dem führenden Astronomen der Universität. Astronomie und Astrologie waren zu dieser Zeit eng miteinander verwoben. Novara hatte die Verantwortung, astrologische Prognosen für Bologna abzugeben. Kopernikus half ihm bei seinen Beobachtungen, und Novara wurde nach und nach zu Kopernikus‘ Mentor. Novara brachte ihm sowohl die Astrologie als auch Aspekte des damaligen ptolemäischen geozentrischen Weltsystems näher, das die Erde in den Mittelpunkt des Universums stellte. Er gab ihm auch seine Zweifel an diesem Weltbild weiter.
Kopernikus studierte später an der Universität von Padua und promovierte 1503 im Kirchenrecht an der Universität von Ferrara. Er kehrte nach Polen zurück, wo er Kirchenverwalter und Arzt wurde. In seiner Freizeit widmete er sich wissenschaftlichen Fragestellungen, zu denen auch astronomische Arbeiten gehörten. Bis 1514 war sein Ruf als Astronom so gut, dass er von Kirchenführern konsultiert wurde, die versuchten, den julianischen Kalender zu reformieren.
Gegen das geozentrische Weltbild
Die Kosmologie von Europa im frühen 16. Jahrhunderts besagte, dass die Erde stationär und bewegungslos im Zentrum mehrerer rotierender konzentrischer Kugeln saß, die die Himmelskörper trugen: die Sonne, den Mond, die bekannten Planeten und die Sterne. Seit der Antike hielten die Philosophen an dem Glauben fest, dass die Himmelskörper in Kreisen angeordnet waren, die per Definition vollkommen rund sind, was bei Astronomen Verwirrung stiftete, da diese oftmals exzentrische Bewegungen der Planeten beobachteten.
Im zweiten Jahrhundert nach Christus versuchte der alexandrinische Geograph und Astronom Ptolemäus dieses Problem zu lösen, indem er argumentierte, dass sich Sonne, Planeten und Mond in kleinen Kreisen um viel größere Kreise bewegen, die sich wiederum um die Erde bewegen. Diese kleinen Kreise nannte er Epizyklen. Indem er zahlreiche Epizyklen einbezog, die sich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten drehten, ließ er sein Himmelssystem mit den meisten astronomischen Beobachtungen korrespondieren, die aufgezeichnet wurden.
Das ptolemäische System blieb mehr als 1000 Jahre lang Europas anerkannte Kosmologie, aber zu Kopernikus‘ Zeiten hatten akkumulierte astronomische Beweise einige seiner Theorien ins Schwanken gebracht. Die Astronomen waren sich nicht einig über die Anordnung der Planeten von der Erde aus gesehen. Dieses Problem beschäftigte Kopernikus zu Beginn des 16. Jahrhunderts.
Kopernikus und das heliozentrische Weltbild
Zwischen 1508 und 1514 schrieb Nikolaus Kopernikus eine kurze astronomische Abhandlung, die allgemein als Commentariolus bezeichnet wird und die Grundlage für sein heliozentrisches, also sonnenzentriertes, System legte. Das Werk wurde zu seinen Lebzeiten nicht veröffentlicht. In der Abhandlung postulierte er die Reihenfolge der bekannten Planeten, einschließlich der Erde, von der Sonne aus korrekt und berechnete ihre Umlaufzeiten relativ genau.
Für Kopernikus war seine heliozentrische Theorie keineswegs bahnbrechend, da sie so viele Probleme verursachte, wie sie löste. Zum Beispiel wurde immer angenommen, dass schwere Objekte zu Boden fallen, weil die Erde das Zentrum des Universums ist. Warum sollten sie dies in einem sonnenzentrierten System tun? Er behielt den alten Glauben bei, dass Kreise den Himmel regierten, aber seine Beobachtungen zeigten, dass sich die Planeten und Sterne selbst in einem sonnenzentrierten Universum nicht in kreisförmigen Bahnen um die Sonne bewegten. Aufgrund dieser und anderer Probleme verzögerte Kopernikus fast sein ganzes Leben lang die Veröffentlichung seines wichtigsten astronomischen Werks „De revolutionibus orbium coelestium libri vi“. Es wurde um 1530 fertiggestellt und erst 1543 – dem Jahr seines Todes – veröffentlicht.
Kopernikus' Werk
In „De revolutionibus orbium coelestium libri vi“ veröffentlichte Kopernikus die bahnbrechende Theorie, dass sich die Erde und die Planeten um die Sonne bewegen. Das Werk beinhaltete eine Reihe weiterer wichtiger astronomischer Entdeckungen. Während die Erde sich um die Sonne bewegt, bewegt sich die Erde selbst zusätzlich täglich um ihre eigene Achse. Die Erde braucht ein Jahr, um die Sonne zu umkreisen und bewegt sich während dieser Zeit allmählich um ihre Achse, was für die Präzession der Tagundnachtgleiche verantwortlich ist. Zu den größten Fehlern der Arbeit zählen sein Konzept der Sonne als Zentrum des gesamten Universums – nicht nur des Sonnensystems – und, dass Kopernikus es nicht schaffte, die elliptischen Bahnen der Planeten zu erfassen, was ihn dazu zwang, zahlreiche Epizyklen in sein System aufzunehmen, wie auch schon Ptolemaios vor ihm. Ohne ein Konzept der Schwerkraft drehten sich die Erde und die Planeten immer noch auf riesigen transparenten Kugeln um die Sonne.
In seinem Werk De revolutionibus – eine äußerst dichte wissenschaftliche Arbeit – stellte Kopernikus fest, dass „Mathematik für Mathematiker geschrieben ist“. Wenn die Arbeit zugänglicher gewesen wäre, hätten viele Gelehrte Einwände gegen sein nichtbiblisches und damit ketzerisches Konzept des Universums erhoben. De revolutionibus blieb jahrzehntelang allen außer den anspruchsvollsten Astronomen unbekannt, und die meisten dieser Männer, die einige von Kopernikus‘ Argumenten bewunderten, lehnten seine heliozentrische Basis trotz allem ab.
Tod und Vermächtnis
Nikolaus Kopernikus starb am 24. Mai 1543 im heutigen Frauenburg in Polen. Er starb in dem Jahr, in dem sein Hauptwerk veröffentlicht wurde. Das rettete ihn vor der Empörung einiger religiöser Führer, die später seine heliozentrische Sicht des Universums als Häresie verurteilten.
Erst im frühen 17. Jahrhundert entwickelten Galileo und Johannes Kepler die kopernikanische Theorie weiter, was für Galileo in einem Prozess und einer Verurteilung wegen Häresie endete. Nach Isaac Newtons Arbeiten zu der Himmelsmechanik im späten 17. Jahrhundert verbreitete sich die Akzeptanz der kopernikanischen Theorie in nichtkatholischen Ländern rasch. Im späten 18. Jahrhundert wurde die kopernikanische Sicht des Sonnensystems beinahe überall anerkannt.