Galileo Galilei

Am 15. Februar 1564 wurde Galileo Galilei in Pisa (Italien, Toskana) geboren. Seine Familie gehörte zu den verarmten Angehörigen der Oberschicht des antiken Roms. Galileos Vater, Vincenzo Galilei, war Musikwissenschaftler und Komponist und arbeitete eine Zeit lang als Lautenlehrer in Pisa. Er machte experimentelle Untersuchungen, wie z.B. die nicht lineare Abhängigkeit von Saitenspannung bei einer Laute zu der Tonhöhe. Wahrscheinlich ist, dass Galileo den Forscherdrang von seinem Vater abgeguckt hatte und schon früh mit mathematischen Zusammenhängen, Formeln und Weltanschauungen in Kontakt kam.
Galileo Galilei wuchs als Novize in einem Kloster auf. Sein Weg sollte sich weiter in Richtung Mönchsleben entwickeln. Aber im Alter von 16 Jahren holte sein Vater ihn unter dem Vorwand, er leide unter einer Augenentzündung, aus dem Orden, um ihn nach Pisa zum Medizinstudium zu schicken. Nach vier Jahren Medizinstudium ging er nach Florenz, um dort bei Ostilio Ricci Mathematik zu studieren. Sein Studium finanzierte er sich damals schon als Nachhilfelehrer und entwickelte sich auch auf den Gebieten Physik, Hydraulik und Mechanik weiter.

Er trug seine Erkenntnisse in Referaten und Manuskripten den gebildeten Kreisen von Florenz vor und machte somit schon sehr früh auf seine Fähigkeiten aufmerksam. Im Alter von 22-23 Jahren veröffentlichte er bereits seine Arbeit über die „Schwere fester Körper“ und konstruierte eine hydrostatische Waage zur Bestimmung des spezifischen Gewichts.

               

Das spezifische Gewicht eines Körpers steht im Verhätnis zu seiner Gewichtskraft (FG) und zu seinem Volumen (V). Wobei sich in der Bewegung für die Gewichtskraft die Masse (m) mit dem Faktor der Fallbeschleunigung (g) ergibt.

Im Jahre 1589, im zarten Alter von 25 Jahren erhielt er an der Universität zu Pisa eine Anstellung als Lektor für Mathematik. Zeitgleich entwickelte, konstuierte und verkaufte er Messinstrumente, wie z.B. ein – noch ungenau arbeitendes – Thermometer. Bei seinen wissenschaflichen Untersuchungen über das Pendel fand er heraus, dass die Periode nicht von der Auslenkung oder dem Gewicht, sondern nur von dessen Länge abhängt. Was ihn zu dem Gedanken einer Pendeluhr führte. Die Idee, eine Pendelbewegung näher zu untersuchen stammt aus seiner Novizenzeit, als er öfter die Kirchendiener beobachtete, wie diese die schweren Kerzenlüster entzündeten und dabei diese in Bewegung versetzten.

Seine nächste bahnbrechende Entwicklung war – und das war für die Untersuchung des freien Falls wichtig – die schiefe Ebene. Dort ließ er Kugeln verschiedenes Durchmessers und Materials herunterrollen, um somit die Geschwindigkeiten der langsam anrollenden Kugeln zu messen. Dabei entdeckte er die Beschleunigung (a in m/s²), die so – wie er herausfand – mit der Geschwindigkeit (v in km/h oder m/s) nichts zu tun hat, wohl aber die 2. zeitliche Ableitung des Weges. Diese Untersuchungen, Entwicklungen und neuen Erkenntnisse fasste Galileo Galilei in einem Manuskript (De motu antiquiora) zusammen, das erst 1890 gedruckt und veröffentlicht wurde. Galileo Galilei widerlegte in seinen Ausführungen die von Aristoteles aufgestellte Annahme, dass Körper im freien Fall schneller fallen, je schwerer sie sind. Getreue der aristotelisch-scholastischen Tradition lehnten diese Theorien von Galileo Galilei ab. Dies führte dazu, dass seine Anstellung bei der Universität in Pisa 1592 nicht verlängert wurde. Doch noch im gleichen Jahr bot ihm die liberale Universität in Padua einen Lehrstuhl für Mathematik an, wo er – wie er später sagte – seine 18 schönsten Jahre verbrachte. Sein Gehalt war dort bei weitem besser als in Pisa, aber Galileo Galilei arbeitete weiterhin als Nachhilfelehrer (jetzt für die wohlhabeneren Schüler) und betrieb weiter den Verkauf seiner Instrumente, dessen Angebot sich 1597 um den Proportionszirkel erweiterte. Es war der Vorläufer des Rechenschiebers (Compasso), mit dem man die Grundrechenarten durchführen konnte. Auf dem Gebiet der Astronomie und Naturphilosophie griff er nun erneut Aristoteles und dessen geozentrisches Weltbild an. Es besagt, dass sich die Erde im Zentrum des Universums befindet und alle anderen Himmelskörper wie Sonne, Mond und Planeten auf verschiedenen Sphären, von innen nach außen konzentrisch angeordnet, um die Erde bewegen. Es ist nicht mit dem Konzept der flachen Erdscheibe aus der Antike zu verwechseln, das von Aristoteles gegen das geozentrische Weltbild ausgetauscht wurde!

Einfacher machte es für ihn die Erfindung des Fernrohres, das er bis zu einer 33fachen Vergrößerung verbesserte und somit in die Lage versetzte, die Mondoberfläche besser zu sehen. Er entdeckte, das die Oberfläche des Mondes uneben ist, dass es dort eine Landschaft gab; er erkannte das Erdlicht oder Erdschein, dass Licht, das von der Sonne auf die Erde fällt, dort reflektiert wird und auf die unbeleuchtete Seite des Mondes geworfen wird.

Er fand heraus, dass die Planeten – im Gegensatz zu den Fixsternen – als Scheiben sichtbar sind, er stellte die Behauptung auf, dass die Milchstraße kein nebliges Gebilde ist, sondern eine Ansammlung von unzähligen Sternen und schließlich entdeckte er die vier größten Monde des Jupiter, die er Mediceische Gestirne nannte. Eine Abhandlung über seine atronomischen Beobachtungen zusammen mit einer Zeichnung von der Mondoberfläche wurde 1610 mit einer Auflage von 550 Exemplaren gedruckt und war binnen weniger Tage vergriffen.

Ab dem Jahre 1610 war er, vom Großherzog der Toskana, Cosimo II. de Medici (ehemaliger Schüler Galileis) zum Hofmathematiker ernannt worden. Hier konnte er sich nun zum ersten Mal ganz seinen Forschungen widmen. Weitere atronomische Beobachtungen veranlassten Galileo Galilei, immer mehr dem heliozentrischen Weltbild von Kopernikus zu vertrauen, Beweise liefern konnte er aber nicht. Denn alle Beobachtungen waren auch mit dem Modell von Tycho Brahe (1546 – 1601, dänischer Adliger und bedeutender Astronom) vereinbar, wo sich Sonne und Mond um die Erde, die übrigen Planeten aber um die Sonne drehen. Galilei hielt seine astronomischen Entdeckungen und Auslegungen zunächst zurück, denn gegen sein System sprachen mehrere Bibelstellen, aus denen auf eine Eigenbewegung der Sonne geschlossen werden musste, wie z.B. (Jos 10,12), wo Josua der Sonne befiehlt, sie solle still stehen. Am Florentiner Hof wurde Galileo Galilei dann Aufgrund von heftigen Kontroversen veranlasst zu erklären, dass das Kopernikanische System doch mit der Auslegung der Bibel konform ist. Eine fehlerhafe Abschrift des Briefes an Castelli von 1613 ist der Inquisition zugespielt worden und so wurde Galilei aufgefordert zum Papst nach Rom zu reisen, um eine Erklärung abzugeben.

1615 veröffentlichte Paolo Antonio Foscarini ein Buch, das die Kopernikanische Lehre in Einklang mit der Heiligen Schrift bringen sollte. Doch die Römische Inquisition, durch Vorarbeit des bedeutenden Kardinal Robert Bellarmin, leitete ein Untersuchungsverfahren ein und das Buch wurde gebannt. Galilei geriet nicht in die Verfahren der Inquisition, wohl aber war seine Haltung kein Geheimnis. Kardinal Bellarmin versicherte Galilie schriftlich, dass er keiner Lehre abschwören brauche, das Kopernikanische System in keinster Weise aber als Tatsache darstellen, sondern als Hypothese zur Diskussion stellen soll. Dieser Brief wurde später in den Inquisitionsprozessen von 1632-1633 als Beweis gegen Galileo Galileis verwandt. Galilei hielt sich in der Öffentlichkeit mit Äußerungen zum Kopernikanischen System zurück. Vielmehr untersuchte er die Möglichkeit, die Bewegungen der von ihm entdeckten Jupitermonde als Zeitmesser zu verwenden – jedoch ohne Erfolg! Auch bastelte er – wahrscheinlich aus Langeweile – an seinem Teleskop rum und veränderte es zu einem Mikroskop, wogegen der Mikrokosmos wenig Reiz für ihn hatte.

Eine Wende brachte, dass Galileis Förderer, Kardinal Maffeo Barberini, zum Papst gewählt wurde (Urban VIII.). Galilei widmete ihm sogleich eine Schrift über die Kometenerscheinung von 1618 und 1619, die gegen den Jesuitenpater Orazio Grassi zielte. Die alte Fehde zwischen manchen Jesuiten und Galileo Galilei wuchs wieder und gipfelte in einer anonymen Anzeige wegen Atomismus (antikes Konzept über die kosmologische Theorie) und gegen die Dogmen des tridentischen Konzils (zwischen 1545 – 1563 in drei Sitzungsperioden). Diese Anzeige versandete aber im Vatikan wegen einem Gefälligkeitsgutachten von Pater Giovanni Guevaras. Im Jahre 1624 reiste Galilei nach Rom. Dort wurde er insgesamt sechs mal vom Papst Urban VIII. empfangen. Dieser ermunterte Galilei eine hypothetische Abhandlung über das Kopernikanische System zu verfassen, ohne jedoch Kenntnisse über den Brief von Kardinal Bellarmin zu haben. Galileo Galilei machte sich an die Arbeit und durch unfreiwillige Pausen wegen Krankheiten wurde 1630 der 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) fertiggestellt. Worin er das Kopernikanische System aufgrund der – fälschlichen – Theorie der Gezeiten erklärte. Mehrere Anstößigkeiten wurden in dem Werk gefunden:

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Der Dialog war nicht, wie üblich, in Latein verfasst, sondern in der Volkssprache Italienisch.

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Das von Tycho Brahes aufgestellte Planetenmodell (von den Jesuiten favorisiert), das die Phasengestalt der Venus erklärt, wurde bewusst nicht erwähnt.

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Der Lieblingsgedanke von Urban VIII., dass man eine Theorie niemals über die von ihr vorhergesagten Effekte nachweisen könne, da Gott diese Effekte jederzeit auch über einen anderen Wege hervorbringen könne, wurde humorvoll von Galileo Galilei eingearbeitet.

Mit dem letzten Punkt hatte er die Gunst des Papstes verloren und dieser reagiert mit voller Härte. Im Sommer 1632 wurde die weitere Verbreitung des Dialogo verboten. Im Herbst wurde Galileo Galilei nach Rom zum Papst befohlen. Aufgrund von ärztlichen Attesten, Quarantänebestimmungen und einer langwierigen Anreise wurde es Frühling 1633 bis er in Rom eintraf. Dort bezog er die Residence des toskanischen Botschafters. Wurde dann sogleich von der Inquisition vernommen und musste für 22 Tage ein Apartment dieser Feinen Gesellschaft beziehen. Danach bekannte er in einer zweiten Anhörung, sich in seinem Buch geirrt zu haben. Daraufhin ließ man ihn in die toskanische Botschaft zurückkehren. Anfang Mai reichte er eine schriftliche Verteidigung und die Bitte um Gnade ein. Am 22. Juni 1633 begann in der Basilika Santa Maria sopro Minerva der Prozess. Zunächst versuchte er zu leugnen, auf die Dialogform seines Werkes verweisend, das kopernikanische System gelehrt zu haben. Man konfrontierte ihn mit dem Brief von Kardinal Bellarmin und er wurde des Ungehorsams beschuldigt. Er schwor seinen Fehlern ab und verfluchte und verabscheute sie. So entkam er dem Scheiterhaufen und seine Strafe wurde zu lebenslänglicher Kerkerhaft. Beim verlassen des Gerichtssaals soll Galileo Galilie gemurmelt haben „Eppur si muove“ (Und sie [die Erde] bewegt sich doch).

Seine „Kerkerhaft“ verbüßte er zunächst beim Erzbischof von Siena und später in seiner Villa „Gioiella“ in Arcetri. Seine Lehrtätigkeit wurde verboten, er musste wöchentlich die sieben Bußpsalmen beten, seine sozialen Kontakte wurden stark eingeschränkt und er durfte keine Schriften veröffentlichen. Briefwechsel mit Freunden und Gelehrten wurden im aber gestattet und auch zeitweilig Besucher zu empfangen. Am 8. Januar 1642 verstarb Galileo Galilei in seiner Villa in Arcetri. Das vom toskanischen Großherzog vorgesehene feierliche Begräbnis und das prunkvolle Grab wurden vom Vatikan unterbunden. Erst am 2. November 1992 wurde Galileo Galilei von der römisch-katholischen Kirche formal rehabilitiert.