Leibniz, Newton und die Erfindung der Zeit (German Edition)
andere Naturforscher hatten eine solche Beziehung aufgrund der Formel für die Zentrifugalkraft bereits erahnt. Doch erst Newton weist nach, dass die mathematische Beschreibung der Ellipsenbahn ein solches Gesetz zwingend erfordert. Ihm gelingt es schließlich auch andersherum, die ellipsenförmige Umlaufbahn des Himmelskörpers zu bestimmen, wenn das Kraftgesetz vorgegeben ist.
Ein unergründlicher Äther
Hooke wartet vergeblich auf diese Auflösung. Er erhält sie erst sieben Jahre später in Form eines 510 Seiten dicken, für Nichtmathematiker schwer zugänglichen Buchs mit dem Titel Philosophiae Naturalis Principia Mathematica oder Mathematische Prinzipien der Naturphilosophie . Warum dauert es so lange, bis Newton eine allgemeine Bewegungslehre und Theorie der Gravitation formuliert?
Newtons Principia , die als Jahrhundertwerk in die Geschichte der Naturwissenschaften eingehen werden, lassen sich nicht auf ein paar eindrucksvolle mathematische Formeln reduzieren. Sie sind das Ergebnis einer intellektuellen Anstrengung, zu der Newton 1679 längst noch nicht bereit ist. Obschon seine mathematischen Berechnungen so zielstrebig sind, kann er sie zunächst nicht mit seinen naturphilosophischen Überzeugungen zusammenbringen.
Unterdessen lässt Hooke die Gravitationshypothese keine Ruhe mehr. Im Kaffeehaus diskutiert er darüber mit seinen Kollegen Christopher Wren und Edmond Halley, woraufhin Wren, um die wissenschaftliche Debatte zu beleben, einen symbolischen Preis auf die mathematische Auflösung aussetzt: ein Buch im Wert von 40 Schilling.
Auch Edmond Halley versucht nun sein Glück. Der Weltreisende und Astronom, der zwei Jahre zuvor den nach ihm benannten Halleyschen Kometen entdeckte, wendet sich nach einiger Zeit ebenfalls an den führenden zeitgenössischen Mathematiker. Da er einige familiäre Angelegenheiten in der Nähe von Cambridge zu regeln hat, nutzt er im Sommer 1684 die Gelegenheit, Newton am Trinity College aufzusuchen.
Eine überaus glückliche Entscheidung! Mit seiner jugendlichen Begeisterung steckt Halley den Meister an, wofür dieser ihm im Vorwort seiner Principia danken wird. Halley hätte nicht nur die Korrektur seiner Schriften und die Holzschnitte besorgt. »Er war überhaupt auch derjenige, welcher mich zur Abfassung dieses Werks veranlasst hat, da er nämlich von mir einen Beweis der Gestalt, welche die Bahnen der Himmelskörper haben, verlangt hatte.« 69
Zwar unterscheidet sich Halleys Anfrage nicht von der Hookes, aber sie kommt zur rechten Zeit. Seit dem längst abgebrochenen Briefwechsel mit Hooke haben sich Newtons naturphilosophische Ansichten in vieler Hinsicht geändert. Damals ging Newton zum Beispiel noch davon aus, dass der Weltraum von einem Äther erfüllt sei, einem Stoff ähnlich der Luft, aber viel dünner und elastischer, und dass dieser subtile Äther feste Körper in unterschiedlichem Maße durchdringen würde.
Newton stellte sich vor, der Äther wäre kondensierbar wie die Dämpfe der Luft, die sich auf kalten Oberflächen niederschlagen und Tropfen darauf bilden. Dann müsste unsere Erde ständig ungeheure Mengen ätherischer Flüssigkeit kondensieren und aufnehmen. Von allen Seiten des umgebenden Weltraums würde unentwegt neuer Äther zur Erde nachfließen. Diese Ätherströme hätten unmittelbaren Einfluss auf die Bewegung der herkömmlichen Materie, denn alle festen Körper würden dadurch zur Erde hin gedrückt, weil der Äther nicht ganz ohne Widerstand durch sie hindurchgehen könnte.
Newton führte das Phänomen der Schwere zunächst auf hypothetische Ätherteilchen zurück und meinte, auch einen Beweis für die Existenz des Äthers erbringen zu können. 70 Schwingt ein Pendel nämlich in einem luftleeren Glasbehälter, erschöpft sich dessen Bewegung fast genauso schnell wie an der Luft. 71 Selbst im evakuierten Raum wird das Hin und Her durch irgendetwas abgebremst. Wodurch, wenn nicht durch einen unsichtbaren Stoff wie den Äther? Noch im Februar 1679 bekräftigte Newton seine Ätherhypothese in einem Brief an den Naturforscher Robert Boyle. Mit Pendeluhren noch nicht sehr vertraut, kam es ihm nicht in den Sinn, dass auch durch die Aufhängung des Pendels merkliche Reibungskräfte entstehen.
Doch konnten die Ätherteilchen wirklich der Schlüssel zum Verständnis sämtlicher Naturphänomene sein? Newton war Alchemist und als solcher keineswegs der Überzeugung, dass sich die Wunder der lebendigen Natur allein auf die Bewegung von Teilchen
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