Christiaan Huygens’ Cosmotheoros ein langer Brief an seinen Bruder Constantijn

Cosmotheoros, „Der Weltbetrachter“, der letzte Text von Christiaan Huygens, ist auf Latein geschrieben, für Christiaans Bruder Constantijn („Geschrieben von Christiaan Huygens für seinen Bruder Constantijn, Geheimrat der königlichen Majestät von Großbritannien“) , aber der Text war zugleich auch bestimmt für andere Leser (die auch angesprochen werden), um diesen ein Bild zu geben von unserem Sonnensystem und den umringenden Sternen. Das ursprüngliche lateinische Manuskript wurde posthum 1698 als Christinani Huygenii Κοσμοθεωρος publiziert. In den Jahren danach erschienen niederländische, englische, deutsche, russische und schwedische Übersetzungen. Die deutsche Übersetzung des Astronomen Johann Philipp von Wurzelbau erschien 1703 bei Lanckischens Erben und ist online zugänglich in der Sächsischen Landesbibliothek.

Constantijn Huygens jr. der Buder von Christiaan Huygens

Christiaan_Huygens Autor des “Cosmotheoros”

Christiaan spricht im „Cosmotheoros“ seinen geliebten Bruder direkt an, „Ich hoffe, dass Du, mein Bruder, dies mit besonderer Freude lesen wirst, nachdem Du Dich so sehr für das Außerirdische interessierst“, und nimmt wiederholt Bezug auf die gemeinsame Herstellung von Linsen und Fernrohren „…Daran erinnere ich mich noch mit Lust, und auch an unsere Mühe beim Fertigmachen und Schleifen der Linsen, wobei wir immer wieder neue Möglichkeiten und Werkzeuge erdachten und hiervon nicht genug bekommen konnten“. Auch die lange Abwesenheit des Bruders im Ausland kommt wiederholt zur Sprache:„Ich erinnere mich hierbei daran, als Du und ich durch unsere langen Ferngläser zu den Sternen sahen -wofür wir jetzt keine Gelegenheit mehr haben, denn Du, mein Bruder, bist oft jahrelang in geschäftlichen Angelegenheit abwesend“. Als Christiaan Huygens 1650 begann, sich für Ferngläser zu interessieren, half sein Bruder ihm beim Herstellen der Linsen. Mit dem ersten Teleskop, das die Brüder machten, entdeckte Christiaan den Saturn-Mond Titan. Die Brüder konstruierten immer größere Teleskopobjektive mit immer größeren Durchmesser und Brandpunktabstand; hier das 120-Fuß-Fernrohr der Brüder:

120-Fuß-Fernrohr der Brüder Christiaan und Constantijn Huygens (beschrieben im Cosmotheoros)

Constantijn Huygens war ab 1689 Sekretär bei Wilhelm von Oranien, der Wilhelm III. von England wurde. Constantijn lebte meist in London, wo Christiaan ihn besuchte und dabei auch persönlich in Kontakt kam mit Newton und mit Boyle.

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Exoplaneten alien foto Maria Trepp Christiaan Huygens Cosmotheoros

Exoplaneten alien foto Maria Trepp Christiaan Huygens Cosmotheoros

Lessing, der Huygens gelesen hatte, schreibt sehr treffend und ironisch über die Sicherheit beim „Bevölkern“ der Planeten:

Die Planetenbewohner

Ich meine jedoch, dass es gute Gründe gibt, Huygens‘ Text ironisch aufzufassen: Mutmaßungen also betreffend die Ironie bei Christiaan Huygens. Ich denke zunächst durchaus, dass ein Teil der Argumente für die Existenz der Planetenbewohner ernsthaft und nicht ironisch ist. Ohne Zweifel muss der Cosmotheoros als ein Plädoyer für außerirdisches Leben gelesen werden.

Huygens ist davon überzeugt, dass wir Menschen nicht einzigartig sind. Die Frage ist jedoch, ob er wirklich alles meint, was er stellenweise schreibt, wie zum Beispiel, dass er „beweisen“ kann, dass die Planetenbewohner Astronomie, Schifffahrt und Musik betreiben. Es fällt jedenfalls auf, dass ein Bruch durch den Text geht, nämlich einerseits da, wo von „Mutmaßungen“ – wovon zu Anfang die Rede ist-, zu „Beweisen“ (nämlich Zirkelbeweisen) übergegangen wird; andererseits auch da, wo von allgemeinen Prinzipien (wie etwa außerirdisches Leben) übergegangen wird auf ein groteskes Detailniveau, wenn zum Beispiel die Rede davon ist, dass auch die Planetenbewohner die Oktave in 31 Stufen teilen, so wie Huygens selbst; und schließlich da, wo kleine, aber durchaus annehmliche Wahrscheinlichkeiten (Leben auch anderswo im All) aufeinander gestapelt werden und schließlich nicht als minimale, sondern als große Wahrscheinlichkeit oder Sicherheit gesehen werden.Huygens gibt an mehreren Stellen an, wie unglaubwürdig seine eigene Darstellung ist, und verteidigt seine „Beweise“ mit Argumenten, die so übertrieben und auffällig schlecht sind, dass der Eindruck entsteht, dass er hier seinen Spott mit dem Leser treibt.

Sicher, es ist durchaus möglich, dass der alternde Huygens entgegen den Bestrebungen seines ganzen Lebens ins kindliche Spekulieren verfallen ist. Es ist aber ebenso möglich, dass ein Teil seines Textes ironisch verstanden werden muss. Ironie als ein Kontrast zwischen dem, was gesagt wird, und dem, was gemeint wird, ist eine komplexe Form von Kommunikation; ein Spiel mit der eigenen Überlegenheit, und mit dem Wissen und Nicht-Wissen des Lesers. Ironie ist nur möglich, wenn der Sprecher erwarten kann, dass wenigstens ein Teil seiner Adressaten ihn verstehen kann. Huygens wünscht sich explizit eine gebildete Leserschaft, auch wenn er etwas resigniert schon vorwegnimmt, dass nicht alle Leser das gewünschte Niveau haben werden:

„[…] Nur möchte ich wünschen, dass meine Schrift nicht in die Hände von jedermann geraten wird. Ich würde gerne neben dem Herrn Bruder meine Leser nach meinem Belieben wählen, und dann solche, die nicht nur in der Astronomie bewandert sind, sondern auch in der Philosophie, und bei welchen ich auf Zustimmung hoffen darf, […]Und er fügt hinzu, dass er schon vorhersieht, dass seine Schriften in die Hände missverstehender Menschen geraten werden.Huygens wünscht sich also Leser, die ein Bildungsniveau haben, das ironische Kommunikation erlaubt. Zusätzlich unterstreicht er seine ironischen Übertreibungen hier und da mit Ausrufen: „Was?“ und mit vorweggenommenen Fragen oder vorweggenommenem kritischen Unverständnis, das er beim Leser erwartet. „Was? Werden sie [die Planetenbewohner] dann auch andere Dinge haben, die zum gesellschaftlichen Leben gehören?“

„Ironie versteht der Leser nie“ wird manchmal gesagt. Ironie versteht der Leser jedenfalls nur dann, wenn er scharf mitdenkt und bewusst paradoxe oder ambivalente Äußerungen des Autors für möglich hält.Die „Beweise“, die Huygens im Cosmotheoros vorlegt, sind, wie Huygens selbst erläutert, Analogiebeweise. „Der Beweis, bei dem man aus der Gleichheit schließt und von untersuchten Dingen auf nicht untersuchte schließt, hat ein großes Gewicht. Und wir werden unsere Vermutungen anstellen nach der Art dieses Beweises, indem wir von dem einzigen Planeten, den wir vor Augen haben, auch auf die übrigen schließen werden, und annehmen, dass sie auch von dieser Art sind“.

Der Leidener Astrophysiker Vincent Icke meint hierzu: „[Der Analogiebeweis] ist kein echter Beweis, und das wusste der Mathematiker Huygens natürlich genau.“

Ich denke auch, dass Huygens dies genau wusste, und darum betrachte ich Huygens „Beweis“führung als teilweise ironisch.Das Hauptproblem mit Huygens‘ „Beweisführung“ im Cosmotheoros ist die (möglicherweise bewusste) Vermischung von mathematisch/axiomatischer/spekulativer Beweisführung und naturwissenschaftlich-erfahrungsbasierter Beweisführung.Huygens setzt im Text als Grundsatz und Axiom immer wieder voraus, dass die Planeten (-Bewohner) der Erde und ihren Bewohnern in nichts nachstehen dürfen, nicht „weniger wert“ sein dürfen. Huygens gibt selbst nicht an, wie er zu diesem Urteil (von ihm „Beweis“ genannt)  kommt. Implizit und explizit gibt er zu, dass die Planeten sich sehr wohl unterscheiden, was ihre „Würde“ betrifft, so wie in Größe, Anzahl der Monde, Abstand zur Sonne, und damit Licht und Wärme.Nun ist der Unterschied von axiomatischem und naturwissenschaftlichem Argumentieren ein Hauptthema der Wissenschaft des 17. Jahrhunderts, und auch ein Thema bei Huygens.

In seiner berühmten Abhandlung über das Licht schreibt Huygens über die Art seiner wissenschaftlichen Beweise:„Man wird darin [in Huygens‘ Abhandlung über das Licht] Beweise von der Art finden, welche eine ebenso große Gewissheit als diejenigen der Geometrie nicht gewähren und welche sich sogar sehr davon unterscheiden, weil hier die Prinzipien sich durch die Schlüsse bewahrheiten, welche man daraus zieht, während die Geometer [Mathematiker] ihre Sätze aus sicheren und unanfechtbaren Grundsätzen beweisen; die Natur der behandelten Gegenstände bedingt dies. Es ist dabei gleichwohl möglich, bis zu einem Wahrscheinlichkeitsgrade zu gelangen, der sehr oft einem strengen Beweise nichts nachgibt. Dies ist nämlich dann der Fall, wenn die Folgerungen, welche man unter Voraussetzung dieser Prinzipien gezogen hat, vollständig mit den Erscheinungen im Einklang sind, welche man aus der Erfahrung kennt.“

Hier macht Huygens auch, wie im Cosmotheoros, einen Übergang von „sehr wahrscheinlich“ zu „bewiesen“, aber mit dem großen Unterschied, dass hier die Folgerungen im Einklang mit (experimentellen) wiederholten Erfahrungen sind.Huygens legt im Cosmotheoros keine Beweise vor, sondern allenfalls Hypothesen. Ein Teil seiner Behauptungen kann nicht den Status einer Hypothese beanspruchen; ein anderer Teil aber durchaus. Als potentiell falsifizierbare Hypothese (und inzwischen zum Teil falsifizierte Hypothese), die auch deutlich eingebettet ist in eine wissenschaftliche Theorie, kann zum Beispiel Huygens Vermutung gelten, dass sich in unserem unser Sonnensystem Planetenbewohner finden, dass aber auf Mond und Sonne solche Bewohner vermutlich nicht existieren.Den Unterschied zwischen Beweisen und Hypothesen kannte Huygens ganz genau. Er spricht auch im Cosmotheros von der neuen wissenschaftlichen Arbeitsweise, wobei nicht mehr Axiome aufgestellt werden, sondern Hypothesen verbessert werden: „…[man muss mit] Hypothesen den Lauf der Sterne gleichsam erraten[…] , die ersten Hypothesen aber, nachdem Beobachtungen und geometrische Beweise deren Fehler nachweisen, durch die folgenden verbessert werden müssen.“

Vincent Icke:„Huygens war direkt an der Begründung der wissenschaftlichen Physik beteiligt, die wir jetzt kennen […] das größte Ereignis aus dieser Zeit [besteht] nicht in einer von [den großen]  Entdeckungen, so bedeutend sie auch gewesen sind. Es geht mehr um die Erfindung einer Arbeitsweise, einer Vorgehensweise: einer Art um Kenntnis zu erwerben, die seitdem nicht mehr verbessert wurde.Das ist meiner Meinung nach das Wichtigste: Huygens und seine Mitgelehrten verursachten eine Wende in der Entwicklung der Wissenschaft durch einen Übergang von Postulat zu Hypothese, von Feststellung zur Unterstellung.“

Huygens kennt den Unterscheid zwischen echtem Beweis und Analogiebeweis, zwischen Hypothese und Beweis nur allzu gut, und dennoch nennt er seine eigenen absurd detaillierten Phantasien „Beweise“. Senile Spekulationen oder Ironie? Beides ist möglich,  das Letztere vor allem mit dem Gedanken an Huygens‘ eigene relativierende Bemerkungen im Text. Wenn ein großer Geist entweder Unsinn redet oder ironisch aufgefasst werden kann, ist es weise und respektvoll, als Leser ihm die Ironie zuzugestehen. John Locke, Zeitgenosse und Bekannter von Huygens, schrieb in seinem Versuch über den menschlichen Verstand (1690, zum Teil geschrieben in den Niederlanden):

“ In Dingen, wo die Sinne keine Auskunft geben können, ist die Analogie die Hauptregel der Wahrscheinlichkeit.“ Dies gilt nach Locke, wenn der Gegenstand nicht in das Bereich der Sinne fällt und deshalb auch nicht bezeugt werden kann. „Dahin gehören […]  das Dasein stofflicher Dinge, die entweder wegen ihrer Kleinheit oder zu großen Entfernung durch die Sinne nicht bemerkt werden; z.B. die etwaigen Pflanzen, Tiere und verständigen Bewohner der Planeten oder anderer Aufenthaltsorte in dem großen Weltall.” (Sechzehntes Kapitel “Von den Graden des Zustimmens” , § 12).

Locke spricht von Wahrscheinlichkeit… nicht von Beweisen.Im Cosmotheoros glänzen ironische Selbstrelativierung und selbstbewusster Stolz gleichzeitig. Die Relativierung des Menschen und von Huygens selbst ergibt sich aus dem Argument, dass Menschen und Astronomen nicht einzigartig sind. Aber auch der Stolz hat seinen Platz: Huygens reflektiert selbstbewusst sein eigenes Werk und Schaffen, aber genauso auch die Kenntnisse der Menschheit, so wie sie sich zum Ende des 17. Jahrhunderts darstellten. Die Entdeckungsreisen auf der Erde und die neuen Erkenntnisse nennt Huygens immer wieder. Im 17. Jahrhundert wurde nicht nur der Himmel, sondern vor allem auch die Erde erforscht, und Huygens’ Cosmotheoros handelt eben so sehr von der Entdeckung der Erde und des Menschen wie von der Entdeckung des Himmels.

Huygens: „Es wird sicher nicht ohne Nutzen bleiben, wenn wir uns gleichsam außerhalb dieser Erdkugel begeben und diese von Ferne betrachten und erforschen, ob es nur diese Erde alleine sei, auf die die Natur ihren Schmuck verwendet hat. Denn hierdurch werden wir ihre eigentliche Beschaffenheit und ihren Ort besser verstehen, genau wie diejenigen, die nach einer Reise durch ferne Länder den Zustand ihres Vaterlandes besser beurteilen können, als diejenigen, die nie gereist sind.“Falls es Huygens Ernst gewesen sein sollte mit allem, was er schreibt -auch was die Details der Planetenbewohner angeht-, dann hat er seine Argumentation jedenfalls schlecht verteidigt. Er wendet sich nämlich explizit an seine Kritiker, und gibt deren rationale Argumente gut wieder, ohne sich gut zu verteidigen. Sollte er dies wirklich nicht bemerkt haben?

Huygens: „Nun weiß ich, dass es Leute geben wird, die sagen, dass es allzu kühn ist, den Planetenbewohnern diese Dinge zuzuschreiben, und dass wir hierzu nur gelangt sind durch Wahrscheinlichkeit auf Wahrscheinlichkeit zu stapeln, und wenn auch nur eine dieser Wahrscheinlichkeit anders sei, das ganze Kartenhaus zusammenfällt. Diese Kritiker aber sollten wissen, dass dasjenige, was wir vom Studium der Astronomie [auf den Planeten] sagen, bewiesen werden könnte und man damit den Anfang in der Argumentation machen könnte, und man alles bisher gesagte weglassen könnte.“

Ich halte diese Passage für ironisch. Huygens gibt selbst an, dass – was die spezifischen Eigenschaften der Planetenbewohner betrifft- Wahrscheinlichkeit auf Wahrscheinlichkeit gestapelt wird; dabei einige womöglich sehr geringe Wahrscheinlichkeiten. Huygens selbst hat eine Abhandlung über die Theorie des Würfelspiels (De ludo aleae, 1655) verfasst, wodurch er heute als einer der Begründer der Wahrscheinlichkeitsrechnung gilt. Was das Stapeln von Wahrscheinlichkeit betrifft, ist er selbst ein Kenner.  Er schreibt nun im Cosmotheoros erst, dass sein Ausgangspunkt die Tatsache ist, dass die Menschen sich selbst nicht als allzu einzigartig betrachten sollen („die übrigen Planeten unserer Erde an Würde in nichts nachstehen“), und nun wird dieser Ausgangspunkt plötzlich zum „Beweis“.

Es erscheint mir sehr unwahrscheinlich, dass Huygens diesen Zirkelbeweis nicht bewusst ironisch eingeführt hat. Huygens hat keineswegs bewiesen, dass es Planetenbewohner gibt, die musizieren, Schifffahrt und Astronomie betreiben. Tatsächlich aber hat er gedanklich nachgewiesen, dass es eine – wie auch immer kleine- Möglichkeit gibt, dass auch anderswo im Weltall intelligente Wesen stolz sein könnten auf hochzivilisierte Leistungen, und selbst, dass die Wahrscheinlichkeit tatsächlich nicht ganz null ist (obwohl man sich dies kaum vorstellen kann), dass andere, weit entfernte Wesen sich mit so etwas wie den Details der Oktave beschäftigen.Wie dem nun auch immer sei, was Huygens‘ Ironie betrifft, oder seinen spekulativen Ernst: die Frage nach dem Verhältnis von Huygens zu seinem eigenen Text kann den Leser faszinieren und ergibt eine zusätzliche Dimension im Text, neben Wissenschaft, Geschichte, Philosophie und Phantasie.

Siehe auch:

Der Cosmotheoros von Christiaan Huygens: moderne deutsche Version mit Einleitung

Christiaan_Huygens Autor des “Cosmotheoros”

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Der Saturn und seine Ringe

Ringe des Saturns

Huygens hatte recht, und weil er selbst auch die zukünftigen Erscheinungen des Saturn mit oder ohne “Ohren” voraussagen konnte, abhängig von der Position der Erde und des Saturns relativ zueinander, gaben ihm die meisten echten Kenner auch recht.

Dennoch entstand eine Kontroverse über die Natur des Rings. Huygens behauptete standhaft, dass der Ring eine Scheibe war von einer bestimmten Dicke. So schrieb er es 1659 in seinem  Systema Saturnium, und kurz vor seinem Tod im Jahre 1695 wieder im  Cosmotheoros.

Vincent Icke schreibt in seinem Buch “De ruimte van Christiaan Huygens” (2009):

“Wir wissen jetzt, dass der Ring kein fester Körper sein kann, und tatsächlich hätte Huygens das auch wissen können. Eine der Regeln für Bahnbewegungen, die er kannte, ist das dritte keplersche Gesetz: die Umlaufzeit um die Sonne und um einen Planeten nimmt nach außen ab.  Die Innenseite des Ringes müsste sich also viel schneller drehen als die Außenseite, wodurch so ein großer Körper auseinander gerissen würde. Kleinere Objekte können diese Kraft vertragen, aber auch dann ist etwas davon zu merken, so wie Gezeitenkräfte.

Die Ringe des Saturns bestehen aus einer hauchdünnen Wolke Eissteinchen, so platt, dass ein Skalenmodell in der Größe eines Bierdeckels hundertmal dünner sein würde als ein Stück Papier.”  (S.68, Übersetzung Maria Trepp)

Bereits in der Zeit von Huygens schlugen einige Leute vor, dass der Ring aus vielen kleinen Objekten bestehen könnte, so wie aus “Sternchen von Eis”.

Aber Huygens glaubte nicht daran.

Der Saturn und seine Ringe aus Eisbrocken

Der Saturn und seine Ringe aus Eisbrocken

Künstlerische Impressionen der Eisringe des Saturns

Ausführlich über Christiaan Huygens und seinen letzten Text Cosmotheoros hier

Auf Niederländisch: Saturnus en zijn ringen van ijsbrokken

Video Saturn und seine Ringe

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Sirius Voltaires Micromégas Christiaan Huygens

Saturn Voltaires Micromégas Christiaan Huygens

Voltaires Micromégas ist eine 1752 erschienene philosophische Erzählung , die als eines der ersten Werke der Gattung Science-Fiction gilt.

Siehe hier für eine kommentierte deutsche Übersetzung

Die Erzählung beschreibt den Besuch eines Wesens vom Stern Sirius namens Micromégas, und seines Begleiters, des Sekretärs der Akademie des Planeten Saturn, auf der Erde. Micromégas knüpft an Christiaan Huygens‘ philosophischen Essay Cosmotheoros (1698) an.

In Voltaires Micromégas finden sich auch zahlreiche Anspielungen auf Fontenelle, dessen Buch Unterhaltungen über die Vielzahl der Welten (1686) sich in vielen Aspekten sich mit Huygens’ Darstellung im Cosmotheoros (1695) überschneidet. Huygens teilte allerdings Fontenelles letztlich anthropozentrische Feststellung nicht, dass die Erde in ihrem gemäßigten Klima und idealen Abstand zur Sonne ganz besonders vorzügliche und artenreiche Bewohner habe, und deswegen allen anderen Planeten überlegen sei.

Sowohl Huygens als auch Fontenelle waren Mitglieder der Pariser Wissenschaftsakademie, die Voltaire parodiert.

Voltaire und Christiaan Huygens

Voltaire lässt Sirius-und Saturnbewohner auftreten, und schließt damit gut an an die Themen „Saturn“ und „Sirius“ in Christiaan Huygens’ Werk. Huygens hat die Ringe des Saturns beschrieben, den ersten Saturnmond entdeckt, und den Abstand zum Sirius mit einer neuen Methode verblüffend gut geschätzt.

Voltaires Roman bezieht sich auch implizit und explizit (im sechsten Kapitel) auf Swifts Gullivers Reisen (1727).

Micromégas ist eine satirische Erzählung. Aus der Perspektive von zwei reisenden Ausländern (in diesem Fall Außeriridischen) hält Voltaire seinen Zeitgenossen einen kritischen Spiegel vor, ganz ähnlich wie vor ihm Montesquieu es getan hatte in seinen Persischen Briefen (1721)

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Im Cosmotheoros-Brief nimmt die Entwicklung der Teleskope eine wichtige Stelle ein, denn Huygens hat diese Arbeit mit seinem Bruder Constantijn, dem Adressaten des Briefes, geteilt. Christiaan und Constantijn Huygens hatten zusammen viele Teleskope untersucht und strebten nach Verbesserung stärkerer Vergrößerung. Mit ihrem ersten gemeinsam gebauten Instrument von 3,5 Meter Länge und ca. 50-facher Vergrößerung, das im März 1655 fertiggestellt wurde, machte Christiaan die spektakuläre Entdeckung eines Saturnmondes, der inzwischen Titan genannt wird. Das Objektiv dieses Teleskops wird im Universitätsmuseum von Utrecht bewahrt und zeigt auch das Anagramm, mit dem Huygens seine Priorität beschützte.

Christiaan Huygens Linse

Wie Galilei hielt Huygens seine Entdeckung mit einem Anagramm fest. Galilei hatte den Saturn in „dreifacher“ Form gesehen, eine Beobachtung, die Huygens später richtig als den Saturn mit Ringen erklärte. Galilei hatte davon gemacht: „Altissimum planetam tergeminum observavi“ „Ich beobachtete den höchsten Planeten in dreigestaltiger Form“ und hat die Buchstaben dann zur Verschlüsselung alphabetisch geordnet.

Christiaan Huygens ging aus von dem Satz SATURNO LUNA SUA CIRCUMDUCITUR DIEBUS SEXDECIM, HORIS QUATUOR (Saturnus wird umkreist von seinem Mond in sechzehn Tagen und vier Stunden) und suchte zusammen mit Constantijn nach einem lateinischen Satz, in dem diese Buchstaben vorkamen, und fand: „Admovere oculis distantia sidera nostris“ bei Ovid („Sie haben die entfernten Gestirne vor unsere Augen gebracht“) und setzt die übriggebliebenen Buchstaben noch dahinter.

Das 17. Jahrhundert war gekennzeichnet durch bittere Prioritätskriege, und viele Forscher (auch Newton)  versuchten sich mit Verschlüsselung mittels Anagrammen zu schützen. Huygens hat, vermutlich unter anderem wegen dieser erbitterten Wissenschaftskriege, die unter anderem sein Widersacher Newton führte, wenig publiziert. Einige seiner wichtigsten Schriften erschienen erst nach seinem Tod.

Ermutigt durch den Erfolg mit dem ersten Teleskop bauten die Brüder Huygens ein noch längeres Fernrohr von sieben Metern mit ca. 100-facher Vergrößerung. Die Fernrohre wurden immer länger, so wie Huygens es hier im Cosmotheoros auch beschreibt, aber die stärkere Vergrößerung, die auf diese Weise möglich wurde, hatte ein verengtes Gesichtsfeld zu Folge. Huygens entwarf ein Okular, das dieses Problem kompensierte, und auch die chromatische Aberration (Abbildungsfehler der Linsen) aufhob. Dieses sogenannte huygenssche Okular wird auch jetzt noch verwendet. So konnten die Brüder Huygens Fernrohre von 30 Metern Länge bauen.  Doch dann entstand wiederum ein neues Problem: das lange Rohr bog sich durch und war instabil in Wind und Wetter. Huygens löste dies mit einem Teleskop ohne Rohr, das schließlich 60 Meter lang sein konnte. Doch machte er keine aufsehenerregenden Entdeckungen mehr mit seinen Teleskopen.

Christian Huygens Teleskop

Huygens arbeitete auch an einer technischen Lösung, um die Größe der Himmelsköper exakt  messen zu können, an einer frühen Variante von Mikrometern, also einer Messvorrichtung aus Blechstäbchen, die er im Objektiv anbrachte. Hiermit machte er eine quantitative Beschreibung möglich, die einen großen Fortschritt bedeutete gegenüber den rein qualitativen Beobachtungen, die Galilei nur fünfzig Jahre vor Huygens gemacht hatte.

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Galilei ueber die Mathematik

Es gibt eine berühmte Stelle in Galileis Buch Saggiatore, wo Galilei die mathematische Struktur der Natur erklärt:

„Die Philosophie steht in diesem großen Buch geschrieben, dem Universum, das unserem Blick ständig offenliegt. Aber das Buch ist nicht zu verstehen, wenn man nicht zuvor die Sprache erlernt und sich mit den Buchstaben vertraut gemacht hat, in dem es geschrieben ist. Es ist in der Sprache der Mathematik geschrieben, und deren Buchstaben sind Dreiecke, Kreise und andere geometrische Figuren, ohne die es dem Menschen unmöglich ist, ein ein­ziges Wort zu verstehen, ohne diese irrt man in einem dunklen Labyrinth umher.” (zit. nach Matthias Dorn, S.40)

In seiner Einleitung zum Cosmotheoros schreibt Huygens, dass man das kopernikanische System nicht verstehen kann, wenn man nicht mathematisch denken kann. Die Mathematik ist für ihn die Grundlage seiner Wissenschaft, wie auch die Grundlage des Universums. Gott selbst hat mit den Mitteln der ewigen und unveränderlichen Mathematik und Geometrie die Welt erschaffen; mit anderen Worten, die Mathematik ist Gott übergeordnet. Hierüber denkt Huygens genauso wie sein Freund Leibniz, der Mitbegründer der Analysis (Differential-und  Infinitesimalrechnung). Huygens hat die Mathematik theoretisch und praktisch äußerst nützlich einsetzen können; bei ihm gehen Theorie und Praxis immer Hand in Hand. Trotzdem betont er, dass die Mathematik an sich schon Freude schenkt, auch abgesehen von jedem Nutzen:

„Die Natur selbst zeigt uns auf verschiedene Weise allerlei geometrische Figuren wie Kreise, Dreiecke, Vielecke, Kugeln und anderes, und verleitet uns, deren Eigenschaften zu untersuchen; was eine Lust ist. Die Betrachtung von all diesem ist ein Vergnügen auch ohne jeden Nutzen.“

Huygens’ Mathematik war die Geometrie, und er nennt einige der antiken Mathematiker, die für ihn von größter Bedeutung waren, so wie Euklid, der sich wie Huygens auch mit Musiktheorie, Optik und astronomischen Phänomenen beschäftigt hat, und Archimedes, der mit seinen Überlegungen zur Flächen- und Volumenberechnung Grundzüge der Integralrechnung (Leibniz, Newton) vorweg genommen hatte. Huygens nennt im Cosmotheoros die Werke des Archimedes De quadratura parabolae (Quadratur der Parabel; der Text behandelt die Fläche eines Parabelsegments) und De sphaera et cylindro (Kugel und Zylinder; behandelt Volumen von Kugel und Zylinder), wahrscheinlich, weil Huygens selbst auch über die Quadratur des Kreises und der Parabel veröffentlicht hat: dies war seine erste Publikation (1651).

Der Leidener Astrophysiker Vincent Icke:

„Es fällt auf, dass Huygens in [seinem Werk über die Zentrifugalkraft] De vi centrifuga seine Resultate nicht so aufschreibt, wie wir das heutzutage tun, also nicht in Form einer algebraischen Formel, einer mathematischen Form, die man sich leicht merken kann. Er gibt seine wichtige Entdeckung so wieder wie Archimedes das getan hätte. Das eine ist proportional zu dem anderen, und das andere ist proportional zu dem Produkt von dem Produkt van dem einen, ganze Blattseiten voll mit komplizierten Konstruktionen von dieser Art. Man kann also verstehen, dass [der Wissenschaftskorrespondent und Mönch] Marin Mersenne sagte: ‘Huygens ist der neue Archimedes.‘ Das ist vergleichbar damit, dass ein Student heutzutage als ‚der neue Einstein‘ gelobt würde. Nur wenn man sich man mit Stift und Papier an die Arbeit setzt, und jedes Nomen durch einen algebraischen Buchstaben ersetzt, und dann versucht, auszutüfteln, was Huygens nun eigentlich sagt, kommt man schließlich zu der schönen Formel, die jetzt in der Physik der Standard ist.“

In Nachfolge von Galilei hat Huygens eine große Anzahl von Naturphänomenen mit mathematischen Mitteln beschrieben, so dass man diese exakt berechnen konnte. Er formulierte die Gesetze, die für Zentrifugal- und Zentripetalkraft gelten, er gab an, durch welche Gesetze Pendel von verschiedenen Arten bewegt werden; er beschrieb exakt, wie sich Masse und Geschwindigkeit elastischer Körper beim zentralen Stoß verhalten. Jedoch war Huygens in seiner Beschränkung auf die Geometrie recht konservativ, und konnte sich in der Praxis nicht mit der neuen analytischen Geometrie anfreunden, die von Descartes entwickelt worden war.

Descartes La Geometrie

Descartes hatte gezeigt, dass die Algebra, die man immer als eine minderwertige Form der Mathematik, eine Art Kaufmannsmathematik, angesehen hatte, verwendet werden kann, um Postulate der Geometrie abzubilden, und dass man so zu Resultaten kommen kann, die man auf einem geometrischen Weg nicht so leicht hätte finden können. Trotz aller Hochachtung vor Descartes‘ neuer mathematischer Methode blieb Huygens‘ Mathematik eigentlich immer eine Form von Geometrie.

Auch gegenüber Leibniz blieb Huygens bei seiner geometrischen Methode. Huygens hatte Leibniz in Paris bei Mathematikstudien geholfen und seine Entwicklung beeinflusst, war jedoch skeptisch gegenüber der Infinitesimalrechnung, die Leibniz entwickelte. Huygens sah den Vorteil der neuen Methode gegenüber seinen eigenen geometrischen Berechnungen nicht. Obwohl Huygens den Wert der Analysis, die von seinen Dialogpartnern Gottfried Wilhelm Leibniz und Isaac Newton unabhängig voneinander entwickelt wurde, nicht ganz erkannte, hat er selbst wichtige Vorarbeiten hierfür geliefert.

Literatur:

Icke, Vincent, Christiaan Huygens in de onvoltooid verleden toekomende tijd, Groningen 2005 [= Christiaan Huygens in der unvollendeten Vergangenheit, Unveröffentlichtes Manuskript, Übersetzung: Maria Trepp]

Icke, Vincent, De ruimte van Christiaan Huygens, Groningen 2009 [ = Der Welt-Raum von Christiaan Huygens, Unveröffentlichtes Manuskript, Übersetzung: Maria Trepp]

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Christiaan Huygens und  Isaac Newton, so wie er in Huygens’ Zeit aussah

Huygens’ letzter Text Cosmotheoros endet mit einer freundlichen und offenen Bemerkung über Newton:

 „[…] Viel fleißiger und scharfsinniger hat Herr Isaac Newton vor kurzem erklärt, wie aus diesen Ursachen die elliptischen Kreise der Planeten ihren Ursprung nehmen, in deren einem Brennpunkt die Sonne ihren Platz hat, so wie Kepler herausgefunden hat.

Durch diese Bemerkung am Ende seines letzten Textes erweist Huygens Newton großen Respekt, und ganz besonders, indem er die Kontinuität mit Kepler betont. Isaac Newton ist der Verfasser der Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (1687), in denen er mit seinem Gravitationsgesetz die universelle Gravitation und die Bewegungsgesetze beschrieb. Er stellte die Schwerkraft als Ursache der Planetenbewegungen dar.

Die keplerschen Planetengesetze wurden später von Newton in den allgemeineren Zusammenhang seines Gravitationsgesetzes gestellt.  Das erste keplersche Gesetz (Die Umlaufbahn eines Trabanten ist eine Ellipse; einer ihrer Brennpunkte liegt im Schwerezentrum des Systems) ergibt sich aus Newtons Gravitationsgesetz, sofern die Masse des Zentralkörpers wesentlich größer als die der Trabanten ist und die Wechselwirkung des Trabanten auf den Zentralkörper vernachlässigt werden kann.

In Cosmotheoros ist nichts davon zu lesen, dass Huygens recht kritisch war gegenüber Newton, und diesem gegenüber einen im Grunde cartesianischen Standpunkt einnahm. Obwohl Huygens Newtons Resultate akzeptierte, stellte er fest, dass diese nichts wirklich erklärten. Newton fand es ausreichend, dass seine Gesetze mit allgemeiner Erfahrung übereinstimmten und eine mathematisch stimmige Beschreibung gaben. Mechanische Erklärungen für die Gravitation konnte er nicht geben, und dies war für Huygens zu wenig. Huygens fand, dass die allgemeine Gravitation ein leerer Begriff war, der nicht mit deutlichen Erklärungen unterbaut war. In diesem Sinne blieb Huygens ein Cartesianer, der genau wissen wollte, wie etwas funktioniert. Eine unerklärte Wirkung auf Abstand war für Huygens (und übrigens auch für den anti-Cartesianer Leibniz)  mehr oder weniger ein Hokus Pokus.

Der Wissenschaftshistoriker Dijksterhuis schreibt zu Huygens‘ Kritik an Newton:

„Wenn Leibniz und Huygens Newtons Theorie in mancher Hin­sicht ungerecht beurteilt haben, so war doch ihre Besorgnis über den Einfluss, den die Wiedereinführung des Kraftbegriffs im Sinne von Bewegungsursache auf die Entwicklung der Physik haben könnte, nicht unbegründet; man kann sogar einen gewissen prophetischen Blick darin erkennen. Das Wort Kraft hat nämlich in der Physik nur allzuoft eine Funktion erfüllt, die sich von derjenigen der Qualitäten und Vermögen der Scholastik nicht prinzipiell unterscheidet. Die gleichen Physiker, die sich über Erklärungen lustig machten, in denen von Qualitäten die Rede war, fühlten sich völlig befriedigt, wenn nur gesagt wurde, dass eine Kraft wirke; noch heute kann man bei Anfängern in Physik und Chemie feststellen, dass durch die Nennung dieses Zauberwortes ihr Kausalitätsbedürfnis voll­ständig befriedigt wird. Wie kommt es, dass schwere Körper auf die unter­stützende Hand drücken und nach dem Loslassen fallen? Weil die Erde sie anzieht! Warum zerfällt ein fester Körper nicht in seine kleinsten Teilchen? Weil diese einander anziehen! Warum verbinden manche Stoffe sich so heftig miteinander? Wegen der großen Affinität, die sie zueinander haben!

Darf man denn nicht von Anziehungskraft der Erde, von Kohäsion und von Affinität sprechen? Man darf es ruhig weiterhin tun, falls man sich dabei bewusst ist – und dies dem Gegenüber nötigenfalls klarmacht-, dass die Ursachen der Erscheinungen dadurch lediglich einen Namen erhalten haben, und dass sich hinter dieser Namengebung nur so weit eine reelle Kenntnis verbirgt, als man ein mathematisches Gesetz formulieren kann, das die Wirkung der eingeführten Kräfte bestimmt. Wo dies nicht geschieht, besteht immer die Gefahr, dass die Kräfteterminologie eine Einsicht vortäuscht und das Gefühl für das Rätselhafte in allen Natur­erscheinungen abstumpft.“ (S. 540)

In vieler Hinsicht steht Huygens der modernen Physik näher als Newton. Die von Newton postulierte Fernwirkung der Gravitation wie auch die von ihm aus religiösen Gründen postulierte Absolutheit von Raum und Zeit sind weniger gut mit Einsteins Relativitätstheorie in Einklang zu bringen als  Huygens’ radikales Relativitätsprinzip der klassischen Mechanik.

Literatur:

Cohen, Floris H., How Modern Science Came Into the World. Four Civilizations, One 17th Century Breakthrough, Amsterdam 201

Dijksterhuis, E.J., Die Mechanisierung des Weltbildes, Berlin etc  1983 [Übersetzung aus dem Niederländischen]

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„Alle diese Gedanken von Descartes über Kometen, Planeten und den Ursprung der Welt sind mit so nichtigen Argumenten gesponnen, dass ich mich oft wundere, wie er so viel Mühe hat aufwenden können, um solche Phantasien zusammenzuschmieden.“

Descartes, Freund des Vaters von Christiaan Huygens

Offensichtlich hat Huygens am Ende seines Lebens das Bedürfnis, sich stark von seinem Lehrmeister Descartes abzugrenzen, was sicher auch mit Huygens’ Freundschaft und Briefwechsel mit dem Descartes-Kritiker Leibniz zusammenhängt.

Descartes ist in vieler Hinsicht ein persönlicher und intellektueller „Übervater“ für Huygens gewesen.  Descartes war mit Huygens’ leiblichem Vater Constantijn Huygens Senior befreundet. Auch war Christiaan Huygens bei seinem Studium in Leiden von einem Cartesianer aus Leidenschaft ausgebildet worden, von Franciscus van Schooten, Professor in der Mathematik. Van Schooten hat alles, was Descartes gesagt hatte, mehr oder weniger als Offenbaring betrachtet.

Huygens hat das Werk von Descartes sowohl fortgesetzt als auch radikal kritisiert. Die Kontinuität mit Descartes ist vor allem in Huygens’ Streben zu finden, die Ursache aller natürlichen Wirkungen auf mechanische Gründe zurückführen. Bei Descartes fallen Mathematik und Physik beinahe zusammen, und auch Huygens‘ naturwissenschaftliche Arbeiten sind stark mathematisch orientiert. Doch machte Huygens einen großen Unterschied zwischen der Gewissheit, die man mit Hilfe der Mathematik erlangt, und der hypothetischen Natur der Naturwissenschaft. Huygens lehnte Descartes’ Bestreben ab, die Naturwissenschaft zu axiomatisieren.

Huygens‘ scharfe Kritik an Descartes, dass dieser nämlich seine Mutmaßungen und Fiktionen als Wahrheiten ansehe (Brief an Bayle 1693, Oeuvres complètes 10, 403-406) ist ein zusätzliches Argument, um bestimmte Passagen im Cosmotheoros als ironisch, oder als Descartes-Parodie zu verstehen. Huygens kombiniert im Cosmotheoros scharfe Descartes-Kritik mit parodistischen Passagen, wo er gerade dasjenige, was er an Descartes kritisiert, auf eklatante Weise selbst praktiziert: er lässt stellenweise seine Mutmaßungen über Planetenbewohner zu „bewiesenen“ Sicherheiten werden.

Huygens wurde berühmt mit seinen Arbeiten zum elastischen zentralen Stoß, mit denen er Descartes‘ Stoßgesetze widerlegte. Huygens nahm Galileis Schiff zum Ausgangspunkt seiner Gedanken über einander stoßende und zurückprallende Kugeln, und verglich die Wahrnehmungen einer mitfahrenden Person mit denen eines Beobachters am Ufer. Das Relativitätsprinzip (also die physikalische Gleichwertigkeit von Ruhe und gleichförmiger Bewegung) besagt, dass die Naturgesetze für beide Beobachter die gleichen sind. Auf diese Weise konnte Huygens die korrekten Stoßgesetze ableiten und Descartes widerlegen, dessen Stoßgesetze (bis auf eines) falsch waren.

Im Cosmotheoros lehnt Huygens Descartes‘ Atomismus ab als Erklärungsprinzip für alles Leben:

„Die Vortrefflichkeit der göttlichen Weisheit und Vorsehung ist auch an Pflanzen und Tieren viel besser zu erkennen als an unbelebten Dingen. Ein Nachfolger des Demokrit oder des Descartes, der die Erklärung der Dinge, die wir auf der Erde oder am Himmel sehen, etwa so versuchen würde, dass er hierzu nichts als Staub und Atome und deren Bewegung nötig hätte, könnte dies wohl kaum mit Pflanzen und Tieren tun, und er wird, was den Ursprung dieser betrifft, nichts Wahrscheinliches anführen können, weil es allzu deutlich ist, dass diese Dinge niemals aus der herumschwirrenden Bewegung einiger kleiner Teile hervorkommen können.“

Gottfried Wilhelm von Leibniz, Freund und Schueler von Christiaan Huygens

Huygens verteidigt hier eine transzendent-teleologische Denkweise gegen den Materialismus von Descartes und Demokrit.  Viele der huygensschen Gedanken sind auch bei seinem Briefpartner und Freund (und Descartes-Kritiker) Leibniz zu finden, der aber gegenüber Descartes noch wesentlich kritischer war als Huygens.

Leibniz nannte die Philosophie der Atomisten eine „faule“ Philosophie, da diese Auffassung, welche die Atome als letzte Bausteine ansieht, die lebendige, sich verändernde Welt nicht tiefgründig genug analysiere.

Huygens wendet sich scharf gegen Descartes‘ Meinung, Tiere wären gleich zu stellen an Automaten und würden keinen Schmerz empfinden:

„Einige neuere Philosophen sprechen außer dem Menschen auch den Tieren alle Sinne ab und betrachten diese nur als Maschinen oder Automaten, und es würde mich wundern, wenn jemand ihrer ungereimten und harten Meinung beifallen kann, wo doch die Tiere mit der Stimme, Vermeidung der Schläge und auch sonst in allen Dingen das Gegenteil zeigen.“

René Descartes, Verfechter der mechanistischen Naturauffassung, vertrat eine provozierenden Formulierung: Tiere sind nichts anderes als “Maschinen”. Tiere kennen keinerlei “émotions de l´ame”, keinerlei Gefühle der Seele. Sie haben gar keine Seele und folglich auch keine seelischen Regungen. Sie haben kein Bewusstsein, keine Gedanken, keine Gefühle. Descartes:

„Auch ist es sehr bemerkenswert, dass, obwohl manche Tiere in manchen Handlungen mehr Geschicklichkeit zeigen als wir, man doch sieht, dass ebendieselben Tiere in vielen anderen Handlungen gar keine zeigen; so dass, was sie besser als wir machen, keineswegs Geist beweist, denn in diesem Falle würden sie mehr Gaben besitzen als einer von uns und es auch in allen anderen Dingen besser machen, sondern (es zeigt sich) vielmehr, dass sie keinen Geist haben und allein die Natur in ihnen nach der Disposition ihrer Organe handelt. Man sieht ja auch, dass ein Uhrwerk, das bloß aus Rädern und Federn besteht, richtiger als wir mit aller unserer Klugheit die Stunden zählen und die Zeit messen kann.“ (Abhandlung über die Methode des richtigen Vernunftgebrauchs, 1637, Kap. V, Unterschied zwischen Mensch und Tier)

In seiner Anlehnung des cartesianischen metaphysischen Rationalismus nimmt Huygens, wie Leibniz, einen teleologischen Standpunkt ein. Aus moderner Sicht ist dies gegenüber Descartes ein Rückschritt, und tatsächlich war Huygens in manchen Aspekten, so wie in seiner geometrischen Mathematik oder in seinem teleologischem Denken, konservativ. Jedoch ist die Kritik am cartesianischen metaphysischen Dualismus auch im modernen philosophischen Diskurs noch sehr aktuell.

Auch in seiner wichtigen Publikation über das Licht bezieht sich Huygens sowohl anerkennend als auch kritisch auf Descartes:

„Ich habe nämlich stets [...] gemeint, dass selbst Descartes, welcher doch bestrebt war, alle Gegenstände der Physik in verständlicher Weise zu behandeln, und welchem dies gewiss auch viel besser gelungen ist als irgend einem seiner Vorgänger, betreffe des Lichtes und seiner Eigenschaften nichts gesagt hat, was nicht voller Schwierigkeiten oder sogar unbegreiflich wäre.“ (Kap. I, S. 14)

Anders als Descartes meinte Huygens, dass die Lichtgeschwindigkeit nicht unendlich groß ist. Anhand von Beobachtungen von Ole Römer an den Bewegungen der Jupitermonde konnte Huygens die Lichtgeschwindigkeit recht genau bestimmen.

Ausführlich und kritisch geht Huygens im letzten Teil seines Cosmotheoros auf Descartes’ kosmische Wirbeltheorie ein, obwohl diese sich nicht wesentlich von Huygens’ eigener, aber abgewandelter Wirbeltheorie unterscheidet.

Christiaan Huygens kritisiert Descartes’ Wirbeltheorie

Der Leidener Astrophysiker Vincent Icke schreibt über Descartes:

„Descartes war auch ein hervorragender Physiker. Nicht nur fand er eine Erklärung für die Art und Weise, wie der Regenbogen seine Farbe bekommt durch die Bewegung des Lichts in kugelförmigen Regentropfen, er untersuchte auch, was sich hinter Galileis Mechanik unseres Sonnensystems verbarg. Galilei sagte: ‚Wenn sich etwas auf einer Kreisbahn bewegt, dann bleibt das so.‘ Hierdurch fühlte er sich von der Verpflichtung befreit, nachzuweisen, wie die Bahnen der Planeten in unserem Sonnensystem zustande kommen. Descartes‘ Gedanke war, dass für die Planetenbahnen eine Erklärung zu finden sein musste, dass also eine Kraft diese Bewegungen steuern musste. Er stellte die Behauptung auf, dass die Planeten in ihren Bahnen angetrieben werden durch eine matière subtile, eine unsichtbare Materie. In der Astronomie würde man heutzutage vielleicht dunkle Materie oder dunkle Energie sagen, ein hypothetischer „Stoff“, der den handfesten Stoff, aus dem wir gebaut sind, in Wirbeln oder „vortices“ mit sich mitnimmt. Der Grund, dass diese Wirbel bestehen bleiben konnten, war nach Descartes, dass sie durch die Wirkung von angrenzenden Wirbeln beeinflusst würden.“(Aus: De ruimte van Christiaan Huygens, Übersetzung Maria Trepp)

Huygens hält bei aller Kritik sehr wohl an der cartesianischen Wirbeltheorie fest, nur will er, anders als Descartes,  die Wirbel einander nicht berühren lassen:

Huygens:

 „Ich bin der Meinung, dass jeder Stern von einem Wirbelkreis schnell bewegter Materie umgeben wird, der sich in seiner räumlichen Beschaffenheit und seiner Art der Bewegung (bei der sich die Materie bewegt) stark von den Cartesianischen Wirbeln unterscheidet. Bei Descartes sind die Wirbel so groß, dass jeder von ihnen die anderen berührt […] so wie Kinder Seifenblasen übereinander blasen […] Diese Bewegung würde aber durch die eckige Oberfläche der Wirbel unmöglich gemacht.“

Der berühmte niederländische  Wissenschaftshistoriker Eduard Jan Dijksterhuis schreibt:

„Er [Huygens] weicht zwar prinzi­piell von ihm [Descartes] ab, indem er die Atome sich in vacua bewegen lässt und ihre absolute Härte als selbständige Eigenschaft postuliert, aber er folgt kon­sequent der cartesianischen Methode, als wichtigstes Erklärungsmittel eine Reihe verschiedener Sorten von Materie anzunehmen, die sich durch die Größenordnung ihrer Teilchen und deren Geschwindigkeiten von­einander unterscheiden.“(Die Mechanisierung des Weltbildes,  S. 513)

Huygens nimmt im Cosmotheoros wie auch in anderen späten Texten heftig Abstand von Descartes. Jedoch wird Huygens von Dijksterhuis als der „vollendete Cartesianer“ beschrieben.

„Der vollendete Cartesianer, bei welchem die mathematische Be­handlung auch in diesem anderen Sinne zu ihrem Recht kommt, ist erst Christian Huygens. Denn dieser spottet zwar […] manchmal über die allzu reiche Phantasie, die Descartes bei seinen Erklärungen entwickelt, und er sieht auch die Fehler, die dieser macht, sehr scharf, aber den Grundideen der cartesianischen Natur­betrachtung bleibt er sein Leben lang treu, und auf dieser Grundlage baut er dann die Theorien auf, in denen die Ideale seines großen Vor­gängers verwirklicht werden.“ (Die Mechanisierung des Weltbildes, S. 463)

Und anders als bei Descartes, der seine Behauptungen nicht oder wenigstens nicht überall mit mathematischen Beweisen unterbaute, war Huygens‘ Weltbild nicht nur ein „mechanisiertes“ Weltbild, sondern auch ein mathematisiertes Weltbild.

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Galilei Galileo Vorbild von Christiaan Huygens

Wie Galilei war Huygens ein Wegbereiter und Verteidiger des kopernikanischen Systems, das im 17. Jahrhundert durchaus noch umstritten war, und wie Galilei wendete auch Huygens sich mit gut verständlichen, populären Schriften wie Systema Saturnium und dem Cosmotheoros an die Öffentlichkeit. Wie Galilei -  wenn auch weniger heftig- wurde auch Huygens wegen seiner astronomischen Beobachtungen, die das kopernikanische System stützen, mit der scharfen Kritik der katholischen Kirche konfrontiert (nach der Veröffentlichung von Systema Saturnium).
Auch mit der Pendeluhr übernahm Huygens ein Projekt Galileis. Galilei hat mit der  Entdeckung von Gesetzmäßigkeiten der Pendelschwingungen in seinen 1638 erschienenen »Discorsi« die theoretischen Grundlagen für den Bau von Pendeluhren gelegt, und kurz vor seinem Tode seinem Sohn Anweisungen für die Anfertigung einer solchen Uhr gegeben. Huygens kannte zwar Galileis Discorsi, wusste jedoch nichts von der Konstruktion einer Pendeluhr.

Galilei  entdeckte mit einem einfachen Fernrohr die Monde des Jupiters; Huygens entdeckte mit einem etwas besseren Fernrohr den ersten Mond des Saturns. Ganz in Anlehnung an Galilei, der die Monde des Jupiter „Mediceische Gestirne“ genannt hatte, widmete Huygens die Veröffentlichung seiner Entdeckung am Saturn einem Medici –Fürsten (Leopoldo de’ Medici; „Systema Saturnium“ 1659).

Auch mathematisch knüpfte Huygens an Galilei an in seinen Berechnungen zum Pendel, zur zykloiden Bewegung und zur Zentrifugalkraft.

Christiaan Huygens’ Relativitätstheorie der Mechanik

In einigen entscheidenden Punkten hat Christiaan Huygens Galilei widersprochen und korrigiert.  

Der Leidener Astrophysiker Vincent Icke schreibt über Galilei, Huygens und die Kreisbewegungen:

„[…] Galilei behauptete, dass ein Gegenstand, der in eine Kreisbahn gebracht wird, in dieser Kreisbahn bleiben würde. Galilei gab den folgenden Grund: ein Kreis, so schrieb Galilei, geht in sich selbst über, wenn er ein Stückchen um seinen Mittelpunkt gedreht wird. Das heißt also, dass eine Drehung auf der Position des Kreises entlang des Kreises keinen Einfluss haben kann (in der heutigen Physik nennt man dies ein Symmetrieprinzip). Daraus folgt, dass eine bestehende Kreisbewegung auch so bleiben wird.

Das klingt ganz logisch, und das Besondere ist, dass Galilei selbst hiermit noch das Folgende verbindet: Zwar wissen wir aus der Mathematik, dass das gleiche auch für eine Gerade gilt, aber dies hilft uns nicht weiter (laut Galilei). Schließlich kann man auch eine Gerade in der Verlängerung bewegen, so dass sie in sich selbst überführt wird. Das Argument für die ewige Kreisbahn muss also auch für die ewige Bewegung auf einer geraden Linie gelten. Aber, schreibt Galilei, wir wissen aus der elementaren Mathematik, dass eine Gerade unendlich lang ist. Wir wissen ebenso, dass unser Universum nicht unendlich groß ist. Deswegen kann es in diesem Weltall keine unendlich langen Geraden geben. Also bleibt als einzige mögliche Bewegung die Kreisbewegung. Es scheint alles sehr überzeugend, aber Huygens wies darauf hin, dass eine Kreisbewegung als eine beschleunigte Bewegung gesehen werden muss, wobei sich zwar nicht das Tempo (die Schnelligkeit) verändert, aber wohl die Bewegungsrichtung, also die Geschwindigkeit. Und diese Veränderung der Bewegungsrichtung muss durch irgendetwas verursacht werden, sonst würde der bewegende Gegenstand geradeaus weiterfliegen.“ (De ruimte van Christiaan Huygens,  p 26 f, Übersetzung M.T.)

Huygens hat bei seiner Formel für die Zentrifugalkraft (welche also Galileis Überzeugung, dass die Kreisbewegung „natürlich“ ist und sich selbst instand hält, widerlegt) allerdings sehr gut von Galileis Berechnungen Gebrauch machen können, die gezeigt hatten, dass fallende Objekte eine Parabelbahn beschreiben.

Ein äußerst wichtiger Beitrag Galileis zur Wissenschaftsgeschichte ist seine Entdeckung der Relativität von Bewegung, nämlich die Tatsache, dass ein gleichmäßig bewegtes System (wie ein Schiff, ein Zug usw.) nicht von einem stillstehenden System zu unterscheiden ist.  

Hier eine berühmte Passage aus seinem „Dialog über die beiden hauptsächlichsten Weltsysteme, das Ptolemäische und das Kopernikanische“,  wo er dieses Prinzip anschaulich und poetisch beschreibt:

„Schließt Euch in Gesellschaft eines Freundes in einen möglichst großen Raum unter dem Deck eines großen Schiffes ein. Verschafft Euch dort Mücken, Schmetterlinge und ähnliches fliegendes Getier; sorgt auch für ein Gefäß mit Wasser und kleinen Fischen darin; hängt ferner oben einen kleinen Eimer auf, welcher tropfenweise Wasser in ein zweites enghalsiges darunter gestelltes Gefäß träufeln lässt. Beobachtet nun sorgfältig, solange das Schiff stille steht, wie die fliegenden Tierchen mit der nämlichen Geschwindigkeit nach allen Seiten des Zimmers fliegen. Man wird sehen, wie die Fische ohne irgend welchen Unterschied nach allen Richtungen schwimmen; die fallenden Tropfen werden alle in das untergestellte Gefäß fließen. Wenn Ihr Euerm Gefährten einen Gegenstand zuwerft, so braucht Ihr nicht kräftiger nach der einen als nach der anderen Richtung zu werfen, vorausgesetzt, dass es sich um gleiche Entfernungen handelt. Wenn Ihr, wie man sagt, mit gleichen Füßen einen Sprung macht, werdet Ihr nach jeder Richtung hin gleichweit gelangen. Achtet darauf, Euch aller dieser Dinge sorgfältig zu vergewissern, wiewohl kein Zweifel obwaltet, dass bei ruhendem Schiffe alles sich so verhält. Nun lasst das Schiff mit jeder beliebigen Geschwindigkeit sich bewegen: Ihr werdet — wenn nur die Bewegung gleichförmig ist und nicht hier- und dorthin schwankend — bei allen genannten Erscheinungen nicht die geringste Veränderung eintreten sehen. Aus keiner derselben werdet Ihr entnehmen können, ob das Schiff fährt oder stille steht. [...] Die Ursache dieser Übereinstimmung aller Erscheinungen liegt darin, dass die Bewegung des Schiffes allen darin enthaltenen Dingen, auch der Luft, gemeinsam zukommt. Darum sagte ich auch, man solle sich unter Deck begeben, denn oben in der freien Luft, die den Lauf des Schiffes nicht begleitet, würden sich mehr oder weniger deutliche Unterschiede bei einigen der genannten Erscheinungen zeigen.“ (S. 197-198)

Vincent Icke meint, dass dieses Relativitätsprinzip der klassischen Mechanik, das allgemein Galilei zugeschrieben wird, besser mit Huygens‘ Name verbunden werden kann, weil Huygens besser und radikaler darüber schrieb, und anders als Galilei dabei die Kreisbewegung nicht als natürlich ansah, sondern als eine beschleunigte Bewegung. Huygens‘ Relativitätsprinzip bedeutet, dass es nicht möglich ist, festzustellen, ob ein Objekt im absoluten Sinne in Ruhe ist oder in Bewegung. Körper bewegen sich nur im Verhältnis zu einander. In einem Brief vom 10. August 1669 an H. Oldenburg schreibt Huygens:

„…meiner Meinung nach können Bewegung und Ruhe nur relativ sein, und von demselben Gegenstand, von dem manche sagen, dass er in Ruhe ist, kann man auch sagen, dass er sich im Verhältnis zu anderen Gegenständen bewegt, und somit ist die eine Bewegung nicht mehr wirklich als die andere.“

Dieses Relativitätsprinzip der huygensschen Mechanik bedeutet, dass es keinen absoluten Platz im Weltraum gibt. Nach Huygens ist der Ort der Teilchen im Raum relativ.

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Christiaan Huygens überdenkt  in seinem Cosmotheoros (1698) die Frage, ob es auf dem Erdmond Wasser gibt. Anders als Kepler und Galilei denkt er nicht, dass dies der Fall ist. Die  “Maria” (Plural von Mare, Meer, die dunklen Tiefebenen des Mondes, die man früher für Meere ansah) erkennt er als Einsenkungen.

“Auf unserem Mond sieht man, selbst durch kleine Ferngläser von drei bis vier Fuß, dass die Fläche des Mondes eingeteilt ist in viele, sich weit erstreckende Gebirge und weite und breite Täler. Man sieht die Schatten der Berge auf der Mondseite, die von der Sonne abgekehrt ist, und man sieht einige kleinere Täler, die von einer beinahe kreisförmigen Bergkette eingeschlossen sind, in deren Mitte wiederum ein oder mehrere Berge hervorragen. Diese Runde hat der Herr Kepler zum Anlass seiner Meinung genommen, dass diese Täler unermesslich große Werke seien, Resultate der Arbeit von vernünftigen Mondbewohnern, was aber nach meiner Meinung nicht wahrscheinlich ist, denn diese Täler sind allzu groß; und auch können natürliche Ursachen dergleichen runde Höhlungen leicht entstehen lassen. Ich kann nichts finden, was darauf deutet, dass es auf dem Mond Meere gäbe, obwohl Kepler und die meisten anderen dieser Meinung sind. Denn auf sehr großen flachen Regionen, die viel dunkler sind als die bergigen Gegenden, und die, wie ich merke, für Meere gehalten werden, auf diesen finde ich, wenn ich sie mit sehr langen Fernrohren betrachte, einige kleine Aushöhlungen, in die der Schatten nach innen fällt, was heißt, dass es hier keine Meeresfläche geben kann. Auch findet es sich, dass diese breiten Regionen gar nicht so glatt sind, wenn wir sie fleißig betrachten. Sie können deswegen keine Meere sein, sondern bestehen aus einer Materie, die weniger schimmert als die gröberen Teile, die sich wiederum unterscheiden in einer Weise, dass das eine mehr als das andere hervorsticht. Es will mir auch nicht scheinen, dass es dort Flüsse gibt; wir würden sie nämlich durch unsere scharfen Ferngläser sehen, jedenfalls, wenn sie wie die meisten Flüsse bei uns zwischen Bergen und sehr hohen Felsen dahinfließen. Es gibt auch keine Wolken, aus denen der Regen entstehen könnte [100], der die Flüsse mit Wasser speisen könnte.”

Ein Analogieschluss bringt Huygens dann zur Folgerung, dass es auch auf den anderen Monden im Sonnensystem kein Wasser gibt.

Er hätte sicher gestaunt, wenn man ihm erzählt hätte, dass man heute mit der Hilfe der Raumsonde Cassini auf dem durch Huygens entdeckten Saturnmond Titan  Seen aus flüssigem Methan entdeckt hat.

Aber Huygens war sich bewusst, dass Flüssigkeit auf anderen Himmelköpern aus anderer Materie bestehen kann als Wasser:

„Es könnte zum Beispiel das Leben der Gewächse und Tiere durch etwas anderes als Wasser erhalten werden. Es könnte zum Beispiel nur ein wenig Feuchtigkeit auf dem Boden geben, die dieser nicht aufnimmt, und die die Sonnenstrahlen als einen Tau aufnehmen, der die Gewächse und Bäume erhalten könnte. Diese Meinung vertritt auch Plutarch, sehe ich, in seinem “De Facie in orbe lunae” (“Über das Antlitz des Mondes”).“

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Oberflächenstrukturen auf der Venus, die man in Huygens’ Zeit nicht sehen konnte

Huygens schreibt in seinem „Cosmotheoros“:

“Ich habe mich oft gewundert, wenn ich die Venus mit Fernrohren von 45 oder 60 Fuß lang betrachtete, und wenn sie dem halbvollen Mond gleich war oder schon Hörner bekam, dass ihre Fläche ganz mit glattem Glanz überzogen ist, und ich nicht sagen kann, dass ich so etwas wie Flecken bei ihr wahrgenommen hätte, wie man sie am Jupiter und Mars ganz deutlich wahrnimmt, obwohl deren Scheiben sich bei weitem nicht so groß zeigen.

Wenn es nun auf der Venus-Kugel Meer und Land gäbe, so müssten uns die Meere dunkler und die Ländereien heller erscheinen, so wie man von den höchsten Felsen auf der Erde herabsieht, und das Meer nicht so hell sieht wie das Land.

Ich würde meinen, dass der starke Glanz der Venus der Grund wäre, dass man keinen Unterschied sehen kann zwischen Hell und Dunkel, aber als ich das Glas, das ich gegen das Auge halte, mit Rauch anlaufen ließ, um die Lichtstärke zu vermindern, habe ich immer noch die Fläche der Venus in einem glatten Licht gesehen. Also gibt es dort kein Meer, oder das Sonnenlicht wird dort vom Meer mehr und vom Land weniger reflektiert als bei uns, oder – was mir am wahrscheinlichsten erscheint- die von der Sonne erleuchtete Dunstschicht, die die Venuskugel umgibt, ist dicker als bei Jupiter oder Mars, und reflektiert alles Licht, das wir sehen, so dass man die darunter liegenden Meere und Länder nicht sehen kann.”

Der Planet Venus

Wikipedia:

“Die Venus ist immer unter einer dichten Wolke aus sehr feinen Tropfen Schwefelsäure versteckt. Von oben betrachtet, bietet es eine hohe Helligkeit (Albedo), weil eine Menge Sonnenlicht reflektiert die Wolken. Von der Erde aus ist die Venus so mit bloßem Auge besser sichtbar als alle Sterne und ist -nach dem Mond -  das hellste Objekt am Morgen- oder Abendhimmel.”

Die Venus ist wie der Mond in wechselnden Phasen und in verschiedenen Gestalten zu sehen (siehe Huygens: “[…] wenn sie dem halbvollen Mond gleich war oder schon Hörner bekam [...]  “). Galilei war der erste, der die Phasen der Venus (vorhergesagt durch Kopernikus) beobachtete.

Galileis Zeichnung von den Venusphasen

Maarten Muns ‏@MaartenMuns schreibt, dass Christiaan Huygens 1664 Berechnungen ausführte mit den Daten zum Venustransit von 1639, die er bei Jeremia Harrocks fand.

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Christiaan Huygens sah den Halleyschen Kometen

Der Komet von 1680-1681 wird weithin als ein Wendepunkt im Denken über Kometen angesehen. In diesen Jahren veröffentlichten der französische Philosoph Pierre Bayle und der niederländische Pfarrer Balthasar Bekker ihre berüchtigten Angriffe auf den ihrer Meinung nach rückständigen Aberglauben. Ihre damals heftig umstrittenen Schriften werden daher oft als radikaler Bruch mit der Vergangenheit und als Beginn der Aufklärung gesehen. Die Arbeiten von Bayle und Bekker werden oft direkt in Verbindung gebracht mit den Beobachtungen des Kometen, die die berühmten Philosophen Isaac Newton und Edmund Halley ausführten. Nach viel Rechenarbeit zogen die Engländer den Schluss, dass dieser Komet eine parabolische und somit vorhersehbare Bahn durchlaufen musste. Ihre wissenschaftliche Arbeit wird als Bruch mit der Vergangenheit gesehen.

Überall in Europa wurde der Komet von Naturphilosophen, Theologen und Laien aufmerksam beobachtet, und es erschienen hunderte Abhandlungen, in denen man über die Natur und Bedeutung dieses Wunderzeichens am Himmel spekulierte.

Christiaan Huygens schrieb am 27. Dezember 1680 aus der Académie des Sciences in Paris an seinen Vater Constantijn:

“Ich habe noch nie einen Kometen dieser Größe gesehen gesehen. Heute war hier rund um die Sternwarte eine riesige Menschenmenge versammelt, die glaubte, dass die Astronomen dieses Phänomen erklären und deuten konnten. “

Und C.D. Andriesse zitiert in seiner Huygens-Biographie auch noch diesen Brief von Christiaan Huygens: 

“Es gibt schon einige Zeit lang einen Kometen, aber bis letzte Nacht konnte man hier nichts sehen. Um 5 Uhr, als der Himmel sich aufgeklärt hatte, stand er da, erstaunlich hell, und der sehr langen Schwanz (praktisch die Hälfte des Himmels) war markant. Einen solchen starken Kometen habe ich mein Leben lang nicht gesehen.”

Andriesse: “Die Frage war, ob der Komet, der  im Dezember plötzlich über Paris erschien,  im November auch schon kurz gesehen war. [Huygens] dachte nicht. Wie Giovanni Cassini und viele andere blieb er bei dem Vorurteil, dass Kometen sich entlang gerader Linien bewegen. Aber der Komet vom November raste an der Sonne entlang, und veränderte die Richtung, um einen Monat später wieder in die Nähe der Erde zu kommen.”

In seinem Cosmotheoros und in anderen Schriften greift Huygens Descartes an, und dessen Hypothese über Kometen, aber Huygens selbst hatte die Kometen nicht gut begriffen. Es war Newton, der in seinen Principia die parabolische Bahn des Kometen (später genannt Halleyscher Komet) beschrieben hat.

Komet im Teppich von Bayeux

Giotto, Komet über dem Stall von Bethlehem

William Turner, Komet, 1858

Wassily Kandinsky, Komet, 1900

In Voltaires Science Fiction Micromégas, der viel auf Christiaan Huygens anspielt, reisen zwei außerirdische Wesen auf einem Kometen zur Erde.

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Christiaan Huygens: Wissenschaft als Religion

Bei Christiaan Huygens selbst, und auch in der Einleitung des deutschen Übersetzers seines Cosmotheoros (1698), nimmt die christliche Rechtfertigung für eine anti-anthropozentrische Kosmologie, die dem Menschen die Sonderrolle raubt, einen wichtigen Platz ein. Huygens‘ deutscher Übersetzer, der Nürnberger Astronom Johann Philipp von Wurzelbau, findet in einer Reihe von Pauluszitaten eine physikotheologische Rechtfertigung zur Erforschung des Himmels.

Wurzelbau und Huygens erleben ein stark religiöses Gefühl beim Betrachten der „Wunder“werke Gottes. Beide sehen die besondere Rolle der Vorsehung Gottes bei der Ordnung der Natur. Im 17. Jahrhundert  haben viele Denker, so auch Huygens, mit der theologischen Deutung naturwissenschaftlicher Erkenntnisse eine Symbiose gefunden zwischen Theologie und Naturwissenschaften, die den wissenschaftlichen Fortschritt ermöglichte.

Huygens verteidigt sich gegen eventuelle religiöse Gegner:

„Andere dagegen werden dasjenige, was wir als wahrscheinlich darstellen wollen, auffassen als etwas, das der Heiligen Schrift widerspricht, wenn hier die Rede ist von Erdkugeln, Tieren, von denen sogar einige mit Vernunft begabt sind. Von diesen Dingen aber spricht die Bibel nicht, ganz im Gegenteil, sie handelt nur von dieser Erde mit ihren Tieren und Pflanzen und dem Menschen als Herrn über alles. Diesen Einwänden entgegne ich, so wie es auch andere vor mir getan haben, dass Gott eben nicht über alle Einzelheiten der Schöpfung unterrichten wollte.“

In vielen Punkten wandelt Huygens in den Fußstapfen Galileis. Das Verhältnis von Kosmologie und Religion, das Huygens im „Cosmotheoros“ bespricht, hat auch Galilei ausführlich erörtert. Galilei hat sich mit dem Verhältnis von Naturwissenschaft und Glaube und  besonders mit der Verträglich­keit des kopernikanischen Systems mit den Aussagen der Heiligen Schrift befasst. In seinem Brief an D. Benetto Castelli vom 21. Dezember 1613 betont Galilei, dass die Heilige Schrift zwar immer unanfechtbar wahr sei, jedoch die menschliche Interpretation fehlerhaft sein kann. Bei der menschlichen Interpretation dürfe man sich zum Beispiel nicht an bestimmte Worte klammern, da dies zum falschen Verständnis führt. Gott hat den Menschen Urteilskraft und Verstand gegeben, damit sie diese verwenden. Über die Astronomie stehe beinahe nichts in der Bibel, deshalb hat Gott den Menschen in dieser Sache nichts in der Heiligen Schrift mitzuteilen.

Christiaan Huygens kannte Spinoza gut

Bei Huygens wie bei Galilei ist Gott ein oberstes Wesen, der Erschaffer der Welt. Er ist jedoch kein personaler Gott, kein Erlöser oder Gott des Heils. Huygens’ Gott ähnelt dem Gott Galileis und dem Gott von Leibniz. Jedoch geht Huygens nicht so weit wie Spinoza (den Huygens persönlich kannte und mit dem er über das Linsenschleifen korrespondierte). Gott und Natur fallen für Huygens nicht so zusammen wie für Spinoza; Huygens ist kein Pantheist. Die Teleologie und die Vorbestimmung in Huygens’ Gottesbild passen nicht in das Weltbild von Spinoza. Jonathan Israel beschreibt den persönlichen Antagonismus zwischen Spinoza und Huygens, welcher auf vielen Faktoren beruhte, unter anderem auf Spinozas Cartesianismus (Radical Enlightenment, S. 246-252). Leider ist Huygens‘ Antwort auf die Frage von Leibniz (1679), was Huygens von Spinozas Ethik fand, nicht bewahrt geblieben.

Auffällig ist bei Huygens, dass er die Naturwissenschaft als „Gottesdienst“ auffasst: man kann Gott dienen, indem man seine Werke studiert und bewundert.

Huygens:

“Und daraus können wir folgern, dass das Geschick und die scharfen Sinne den Menschen dazu gegeben sind, dass sie dadurch das Wissen von der Natur nach und nach erlangen und sich durch nichts abhalten lassen sollten, diese Dinge weiter zu untersuchen und eifrig nachzuforschen.“

„Wie aber würde ein solcher Mensch Gott nicht hoch verehren und preisen, der solche Dinge gewirkt und erschaffen hat, dessen Vorsehung und wunderbare Weisheit hier immer wieder verteidigt wird, und zwar gegen diejenigen, die sagen, dass die Erde aus zufälligen Staubkörnchen entstanden ist, oder überhaupt keinen Anfang gehabt habe.“

Huygens‘ natürliche Theologie, die die Schöpfung als ein „Buch der Natur“ liest, kann sich auf das belgische Glaubensbekenntnis von 1619 berufen, die Grundlage der niederländischen reformierten Kirche, wo im zweiten Artikel von 1619 festgestellt wird (mit dem Hinweis auf Paulus; siehe auch Wurzelbaus Argumentation), dass wir Gott auf zwei verschiedene Weisen kennen: erstens [!] durch die Schöpfung und zweitens durch Gottes Wort. (Jorink, S. 20)

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Er, der selbst im Mikroskop Samenzellen sehen konnte, wendet sich scharf gegen die Argumentation der sogenannte „Spontanzeugung“, eine Denkrichtung, die schon seit Aristoteles wiederholt,  dass Lebewesen spontan aus zuvor unbelebter Materie entstehen können.

Huygens nennt im Cosmotheoros zwei beliebte Legenden von Spontanzeugung, die Entenbäume (goose barnacle), und Mäuse und Reptilien aus Nilschlamm, und weist diese Märchen ab:

„Wenn man eine andere Art der Fortpflanzung ersinnen wollte, etwa so wie von Bäumen, von denen man lange geglaubt hat, dass auf ihnen in Britannien Enten wachsen können, dann ist jedoch klar, dass dies wegen des großen Unterschieds zwischen Holz und Fleisch ganz wider die Vernunft ist. Oder wenn man meinen würde, dass Tiere aus Schlamm entstehen können, wie man von den Mäusen in Ägypten sagt, so sieht jeder, der die Natur fleißig erkundet, dass dieses ihrer Ordnung zuwider liefe.“

Noch bei Shakespeare und bei Huygens’ Zeitgenossen Izaak Walton findet sich der Gedanke, dass aus dem Schlamm in Ägypten unter Sonneneinwirkung Reptilien entstehen.

Shakespeare, Anthony and Cleopatra, 2,7:

Lep.

Your Serpent of Egypt, is bred now of your mud

by the operation of your Sun: so is your Crocodile.”

Was die Entenbäume betrifft, so erzählt noch Adriaen Coenen in seinem Visboeck aus dem 16. Jahrhundert von Entenbäumen und macht IIllustrationen.

Entenbaum

 Auch Jacob van Maerlant hat Entenbäume beschrieben:

Entenbaum

Nach dem Wörterbuch der Gebrüder Grimm ist ein Entenbaum ein am Meeresufer wachsender Baum mit muschelartigen Früchten. Nach der Legende sollen aus diesen Früchten, wenn sie ins Wasser fallen, kleine Enten schlüpfen.

Victor Petriconi schreibt in Percebes und die Sage vom Entenbaum: „Die Diskussion über den merkwürdigen Baum, dessen abgerissene Äste mit den daran wachsenden “Muscheln” immer mal wieder anstranden, durchzog das ganze Mittelalter bis ins 18. Jh. hinein. Viele deuteten die aus den an Treibholz wachsenden “Muscheln” herausragenden Fangarme der kleinen Krebse als bereits entwickelte Federchen der künftigen Enten, bzw. Gänse, und der Kosmograph Hector Boethius schreibt 1526: „ … So werden doch unseres Wissens einzig und allein [die Gänse] durch die Beschaffenheit der Meere erzeugt. … so glaube ich, dass diese Gänse auf den Bäumen wachsen, mit den Schnäbeln daran hängend, ungefähr wie Äpfel und andere Früchte mit ihren Stielen an den Zweigen hängen.”  Mitte des 16. Jh. gelangte der Entenbaum in die Kräuterbücher, wo ihn der Theologe Sebastian Münster bedenkenlos abbildet, ja der Mythos pflanzt sich fort und Caspar Baudin errichtet um 1623 in seiner Historia plantarum universalis eine ganze Sektion “Arbores anatiferae” (Abteilung Entenbäume) mit mehreren Untersektionen.“

Johannes Kepler beschreibt in seiner Erzählung Somnium über Lebewesen auf dem Mond, die aus einer Art Pinienzapfen entstehen, und verweist in Fußnote 221 auf die Entenbäume in Schottland.

Maria Trepp

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“[…] es scheint, dass es nichts Schöneres gibt, das der menschliche Verstand hervorgebracht hat. Hierzu gehört auch […] die Erfindung der Fern- und Vergrößerungsgläser, mit denen man die Natur der Dinge aufs genaueste erforschen kann.“

„Vom Blutkreislauf durch Pulsadern und andere Adern könnte ich auch sprechen, wovon man früher schon wusste, aber jetzt erst mittels des Vergrößerungsglases an einigen Fischschwänzen wirklich genau untersucht hat. Mehr könnte ich auch noch schreiben über die Fortpflanzung der Tiere, wo man gefunden hat, dass keines anders als durch Samen von seinesgleichen erzeugt wird, was man auch bei den Gewächsen nachgewiesen hat; auch, dass sich im männlichen Samen viele tausend der lebhaftesten Tierchen befinden, und dass durch diese die Nachkommen der Tiere entstehen. Dies ist zweifelsohne wahr und ist eine ganz wunderbare und unerhörte Sache.“

Huygens stand in Kontakt mit dem niederländischeren Naturforscher und Mikroskopbauer Antonie van Leeuwenhoek (1632 -1723).

Antonie van Leeuwenhoek und Christiaan Huygens

Im Jahr 1668 bestätigte Van Leeuwenhoek die Entdeckung des Blutkreislaufs durch den italienischen Anatomen Marcello Malpighi und zeigte, wie rote Blutkörperchen durch die Kapillaren eines Froschbeines zirkulierten; 1674 lieferte er die erste genaue Beschreibung von roten Blutkörperchen. Diese waren 1658 von seinem Kollegen und Konkurrenten in der mikroskopischen Forschung Jan Swammerdam entdeckt worden.

Van Leeuwenhoek beschrieb 1677 Samenzellen von Insekten und Menschen und widersprach (wie Huygens im Cosmotheoros) der vorherrschenden Theorie von der Spontanzeugung der kleinsten Lebewesen. Huygens hat selbst bei Van Leeuwenhoek Samenzellen im Mikroskop beobachtet.

Christiaan Huygens und sein Vater Constantijn ebenso wie der Huygens-Freund Leibniz waren begeistert von den Sammlungen des Naturforschers Jan Swammerdam, einer der ersten, der systematisch Gebrauch machte vom Mikroskop und der 1675 eine Naturgeschichte der Insekten veröffentlichte. Für Swammerdam war die Natur eine Bibel, und war das Studium der Wunderwerke der Natur ein Gottesdienst. Bei ihm finden sich auch, wie bei Huygens, die physikotheologischen Gedanken, dass aus der Struktur der Natur die Existenz Gottes abgeleitet werden kann.

Jan Swammerdam, Bibel der Natur

Jan Swammerdam, Bibel der Natur, Auge der Biene

Voltaires Science Fiction Micromégas bezieht sich wiederholt auf Christiaan Huygens, Antonie van Leewenhoek und Jan Swammerdam und thematisiert ironisch die “Insektentheologie”. Hier klicken für die deutsche Übersetzung von Micromégas .

Maria Trepp

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Inzwischen sind mehr als 60 Monde im Orbit des Saturns bekannt, die stark in Form, Größe, Oberfläche, Alter und Herkunft variieren.

Cassini-Huygens ist der Name einer Mission zweier Raumsonden zur Erforschung des Planeten Saturn und seiner Monde, die viele neue, teils revolutionäre Erkenntnisse in Bezug auf Saturn und seine Monde geliefert hat.

Daten aus der NASA-Mission Cassini enthüllen jetzt, dass der Saturnmond Phoebe mehr planetenähnliche Eigenschaften hat als bisher angenommen.

Wissenschaftler erhielten erste Nahaufnahmen von Phoebe, als Cassini im Jahr 2004 begann, das Saturn-System zu erforschen. Mit Hilfe von Daten, die man von  mehreren Raumfahrt-Instrumenten erhielt, und einem Computermodell der Chemie, Geophysik und Geologie des Mondes fanden Wissenschaftler, dass Phoebe ein so genannter Planetesimal, oder Vorläufer und Baustein von Planeten ist.  (Diese Ergebnisse erscheinen in der April-Ausgabe des Journals Icarus).

Die Cassini Bilder legen nahe, dass Phoebe im weit entfernten Kuiper-Gürtel entstanden ist, der Region von alten, eisigen, felsigen Gebilden jenseits der Neptunbahn. Die Daten zeigen, dass Phoebe kugelförmig und heiß war in seiner frühen Geschichte, und dass sich dichtes, felsenreiches Material in der Nähe des Zentrums konzentriert. Seine mittlere Dichte ist etwa so groß wie die des Pluto, eines anderen Objekts im Kuiper-Gürtel. Phoebe wurde wahrscheinlich von der Schwerkraft des Saturns eingefangen, als er irgendwie in der Nähe des Riesenplaneten geriet.

Saturn wird von einer Wolke  unregelmäßiger Monde umgeben, die den Planeten in Umlaufbahnen umkreisen, die schräg stehen zur Saturn-Umlaufbahn um die Sonne, der so genannten Äquatorebene. Phoebe ist der größte dieser irregulären Monde und unterscheidet von den anderen Monden durch eine retrograde Bahn.

Maria Trepp

Siehe auch: Christiaan Huygens und sein Cosmotheoros

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Zeichnung von Christiaan Huygens

Christiaan Huygens’ Landgut Hofwijck

Christiaan Huygens’ Landgut Hofwijck, Barockgarten

Der barocke Garten mit Buchenhecken, die „Gartenzimmer“ formen

Christiaan Huygens’ Landgut Hofwijck, Bibliothek

Die Bibliothek

Christiaan Huygens’ Landgut Hofwijck, Foto Maria Trepp, Küche

Die Küche

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Der Saturn steht ziemlich tief am Horizont, deshalb sieht man auch ein Stück von einem Baum. Saturn steht links, rechts Spica.

Der Saturn geht im Moment bei Sonnenuntergang im Osten auf und ist gut zu sehen, weil er sich in direkter Opposition befindet – die Erde befindet sich auf einer Linie zwischen Saturn und Sonne.

Saturn (links, das Symbol ist eine stilisierte Sichel des Saatgottes Saturn) und Spica (Alpha Virginis), der sichtbarste Stern im Sternbild Jungfrau

Um zu wissen, welchen Stern man am Himmel sieht, kann man Google Sky Map auf dem Smartphone benutzen.

Saturn stand am 15. April in der Opposition, direkt gegenüber der Sonne, und ist jetzt von der Erde aus deutlich sichtbar.

Hier ist ein Bild von  Universe Today, wie Saturn jetzt von der Erde aus mit einem Teleskop gesehen aussieht :

Christiaan Huygens, der als erster die Ringe des Saturns richtig erklärte, beschreibt in seinem “Systema Saturnium” von 1659  warum der Saturn von der Erde aus gesehen verschiedene Formen annimmt.  Er zeigte auf  einer Skizze, wie Erde und Saturn um die Sonne drehen (ABCD ist die Umlaufbahn des Saturn in rund 30 Jahren) und gibt im äußeren Ring derZeichnung auch an, welche Scheingestalten der Saturn jemandem zeigt, der von der Erde aus durch ein Fernglas guckt. Der Ring verschwindet bei den Positionen B und D, wenn man den Saturn in Kantenposition direkt von der Seite sieht; der Ring verleiht Saturn “Ohren” auf anderen Positionen wie z. B. auf M und N; und lässt Saturn ungefähr rund erscheinen auf den Positionen A und C.

Erscheinungen des Saturns: auf Huygens’ Karte befinden wir uns jetzt im April 2012 ungefähr auf Punkt N

Wenn der Saturn im Sternbild Jungfrau steht, ist die Gestalt des Saturns durch ein einfaches Fernglas gesehen ungefähr rund; auf Huygens‘ Bild rechts:

“Wir haben den Saturn ab Dezember 1655 bis Juni 1656 ohne Arme und ganz rund gesehen. Dass diese Scheingestalt so lange bleiben konnte, kann [...] durch die Annahme erklärt werden, dass die Linie AC [siehe die Karte, MT] die Stelle angibt, die der Saturn selbst einnahm, als er in der Opposition war mit der Sonne, das heißt 20 Grad in der Jungfrau. Das musste als Folge haben, dass  in diesem Zeitraum der Saturn und die Erde gleichzeitig auf der gleichen Seite der Linie AC standen, auf eine solche Weise, dass Saturn der Erde am nächsten war. Einmal jedoch, zum Zeitpunkt der Opposition, standen sie beide gleichzeitig auf AC. Daraus resultiert nur eine runde Scheingestalt, wie aus dem obigen verstanden werden kann.“

Bei der Opposition im April 2012 sind die Ringe des Saturns von der Erde aus gesehen noch nicht voll geöffnet, das wird erst im Jahr 2017 der Fall sein. 

Siehe auch:

Christiaan Huygens und die Ringe des Saturns

Christiaan Huygens und sein Comotheoros

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Christiaan Huygens hat im Jahr 1659 auf eine neue Weise eine Zauberlaterne mit Linsen und Spiegeln gebaut, so dass die Laterne viel besser funktionierte als die vorherigen Schatten-Versionen ohne Linse. Huygens selbst fand die Laterna magica ziemlich kindisch und hat ihr wenig Wert beigemessen. Doch hat er selbst auch ein paar Skizzen für Laterna magica- Bilder gemacht, vom Totentanz von Hans Holbein inspiriert (die Abbildungen hier stammen aus den Oeuvres complètes, diese Bilder werden nicht in der Lakenhal gezeigt!)

Laterna Magica Christiaan Huygens

Hier oben eine Skizze von einer Laterna magica von Christiaan Huygens, von links nach rechts: Hohlspiegel, Lampe, Glaslinse, durchsichtige Platte, Objektiv und Wand.

Laterna Magica Christiaan Huygens Bilder nach Hans Holbein Totentanz

Huygens selbst hatte eine einfache Bewegungs-Effekte erreicht, durch zwei Bilder schnell hintereinander zu zeigen: das von ihm gezeichnete Skelett, das auf dem nächsten Bild höflich den Kopf abnimmt, ist ein wahrer Klassiker geworden.

Hans Holbein wollte nicht nur veranschaulichen, dass der Tod kein Alter und keinen Stand verschont, sondern auch, wie der Tod mitten hereintritt in Alltag des Erdenlebens:

Hans Holbein Totentanz

Es war üblich, dass Laterna Magica Bilder nach der Vorlage von Drucken hergestellt wurden, zum Beispiel von Jan Luyken, Leonardo da Vinci, Jacques Callot und Pieter Bruegel- oder wie hier, Hans Holbein.

In der Lakenhalle werden Laterna Magica Bilder aus der Werkstatt Musschenbroek gezeigt , eine Sammlung der frühesten schön bemalten Laternenbilder der Welt; vor fast drei Jahrhunderten in Leiden in der Werkstatt der Instrumentenbauer-Familie Musschenbroek fabriziert. Die Bilder variieren von Landschaften über Handwerker, komische Zwerge und Affen zu grotesken Köpfen und ausländischen Comedia dell’Arte-Figuren.

Maria Trepp

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Huygens ist nicht der erste, der die Perspektive der außerirdischen Wesen verwendet, um eine anschauliche wissenschaftliche Schilderung zu gestalten, die das kopernikanische System unterstützt und erklärt. Johannes Kepler, der Entdecker der Planetenbewegungen (keplersche Gesetze), hat in seiner kleinen Wissenschaftsdichtung „Somnium Astronomicum“(1634, posthum) , auf die Huygens hinweist, wissenschaftliche Erkenntnis, Mythologie und Phantasie verbunden. Kepler ließ sich dabei durch Lukian und vor allem Plutarchs „Mondgesicht“ inspirieren. Beide Texte, vor allem Plutarch, dienten Huygens als klassische Quellen. Die Lehre des Kopernikus wird verständlich und tastbar, wenn man sich vergegenwärtigt, wie das Sonnensystem für einen außerirdischen Beobachter aussieht. Kepler und Huygens haben mit ihren Visionen die späteren Raumfahrten schon spielerisch und erstaunlich detailliert vorweggenommen.

Johannes Kepler und Christiaan Huygens ueber Aliens, Somnium und Cosmotheoros

Christiaan Huygens ueber Aliens, Somnium und Cosmotheoros

Karl S. Guthke:

„Keplers Traum, 1634 veröffentlicht, aber schon 1609 geschrieben und hand­schriftlich in Umlauf gebracht, ist das erste literarische Werk, das, inspiriert von der kopernikanischen Naturwissenschaft, Aliens im Weltraum themati­siert.“ (S. 81)

Obwohl Keplers Schrift im Gegensatz zum Cosmotheoros deutlich phantastische Züge trägt, kann man auch wichtige Parallelen zwischen den Texten nachweisen. Keplers erster Satz, mit dem er seinen „Traum“ einleitet, lautet: „Als im Jahre 1608 die Zwistigkeiten zwischen den Brüdern Kaiser Rudolph und Erzherzog Matthias ihren Höhepunkt erreicht hatten […]“

Der Kontext von Krieg und Elend verbindet Kepler und Huygens ebenso wie die Gesellschaftskritik und die Abneigung von bewaffneten Konflikten. Huygens ist durchgängig ein Optimist, der sich nahezu in einer Leibnizianischen „besten aller Welten“ wähnt, und allen Übeln noch etwas Gutes abgewinnen kann. Der Optimismus verlässt ihn jedoch beim Gedanken an das Schießpulver: „Wir aber haben auch das Schießpulver, das aus Schwefel und Salpeter gemischt und bereitet wird und zu mancherlei Gebrauch dienlich ist; aber ob es mehr Nutzen als Schaden bringt, kann mit Recht in Zweifel gezogen werden. Es hatte zwar den Anschein, als ob man durch die verwunderliche Gewalt des Schießpulvers und durch die geschickte Art, Städte zu befestigen, sicherer vor feindlichen Angriffen als in alten Zeiten leben konnte. Wir sehen aber, dass auch der Feinde Gewalttätigkeit sehr überhandgenommen hat, so dass man in den Feldschlachten mit Stärke und Tapferkeit nicht mehr so viel ausrichten kann wie früher.[…] In diesem einen Falle wollte man sagen, es wäre besser für die Menschen, wenn das Schießpulver nie erfunden worden wäre.“

Schießpulver und Bomben durchlöchern beinahe Huygens‘ standhaften Optimismus: eine echte Anfechtung. Für Huygens wie für Kepler gibt der Standpunkt außerhalb der Erde Gelegenheit zur Relativierung der irdischen Konflikte, und gibt eine Gelegenheit, die Sinnlosigkeit von Kriegen anzuprangern. Huygens: „Von meiner Darstellung kann man sich überzeugen lassen, wie riesig das Sonnensystem ist und wie unbedeutend die kleine Erdkugel ist, auf der wir so viel unternehmen, so viele Schiffreisen machen, und so viele Kriege führen. Wollte Gott, dass unsere Könige und Monarchen dieses erkennen und überlegen mögen, so dass sie sähen, wie schlecht sie handeln, wenn sie sich mit allen Kräften und vieler Menschen Not abmühen, um eine kleine Ecke dieser Erde zu besetzen.“

Erde vom Mond aus gesehen so wie beschrieben von Kepler und Huygens

Kepler beschreibt den Mond als Land „Levania“. Er macht einen Unterschied zwischen den Mondbewohnern, die auf der Seite des Mondes wohnen, die der Erde zugewandt ist, und den Bewohnern, die auf der Seite wohnen, die der Erde abgewandt ist, und die also die Erde nie sehen. Die ersten nennt er „Subvolvaner“ , die letzteren „Privolvaner“. „Volva“ ist bei Kepler die Erde, die sich vor den Augen der Mondbewohner dreht; von lateinisch volvere (drehen); im Gegensatz zum Mond dreht die Erde sich um ihre eigene Achse.

Die Passage bei Huygens über die eventuellen Mondbewohner und ihren Blick auf die Erde ist stark an Kepler angelehnt (Huygens ist übrigens skeptisch, was Mondbewohner angeht; er hält Mondbewohner für viel unwahrscheinlicher als Planetenbewohner). Huygens:

„Der Mond hat zwei Seiten, und von der einen Seite sieht man die Erde ununterbrochen, während man von der anderen Seite aus die Erde niemals sieht. Diejenigen, die auf der Grenze zwischen den beiden Hälften wohnen, sehen die Erde manchmal, und manchmal nicht. Die Erdbetrachter auf dem Mond sehen aber die in der Himmelsluft schwebende Erdkugel viel größer als uns der Mond erscheint, nämlich viermal größer in ihrem Durchschnitt. Dies aber ist erstaunlich, dass die Mondbewohner die Erde Tag und Nacht am gleichen Ort am Himmel unbeweglich stehen sehen. Manche sehen sie über ihrem Kopf stehen, andere sehen sie über dem Horizont, andere am Horizont, während die Erde sich um ihre Achse dreht, und dabei in einer Zeit von vierundzwanzig Stunden nacheinander alle ihre Länder zeigt und daher auch diejenigen bei den beiden Polen, die uns Erdbewohnern noch unbekannt sind. Ach, dass wir sie doch auch sehen könnten!“

Im Cosmotheoros bezieht sich Huygens mehrere Male auf Kepler. Nicht nur auf Keplers „Traum“, sondern auch – selbstverständlich- auf die wichtigen Keplerschen Gesetze- „[…] was besonders Johannes Kepler beobachtet hat, wie fein der Abstand der Planeten (auch der Erde) von der Sonne mit den aufgeführten periodischen Zeiten in gewisser Proportion übereinstimmt, so wie auch bei den Monden von Jupiter und Saturn, so dass es beachtet werden muss, dass die Abstände und die Umlaufzeiten miteinander zusammenhängen.“

Huygens äußert sich aber auch sehr kritisch zu Keplers Vorstellung des Universums und der Fixsterne: „[…] Es ist daher glaubhafter, dass die Sterne über den weiten Himmelsraum ausgestreut liegen und der Abstand von der Erde zu den nächsten Sternen der gleiche ist wie von diesen zu den nächsten, und dann wieder zu den nächsten, unendlich weit.

Ich weiß, dass Kepler in seiner erwähnten ‚Epitome‘ anderer Meinung ist. Denn obwohl er sehr wohl meint, dass die Sterne über den Himmelsraum ausgesät sind, so behauptet er doch, die Sonne habe einen viel weiteren Raum um sich hin, gleichsam eine leere Sphäre, über welcher erst der mit Sternen volle Himmel beginnt, denn er meint, wir würden sonst nur wenige Sterne und diese in sehr großer Ungleichheit sehen […] „

Huygens protestiert gegen die Meinung Keplers, dass „die Sonne etwas besonderes wäre vor allen anderen Sternen“ und stellt fest: „Wir aber haben- mit den größten Wissenschaftlern dieser Zeit- keine Bedenken, die Sonne und die Fixsterne als von ein- und derselben Natur einzuschätzen. Dadurch erscheint das Universum nun viel größer als man nach bisherigen Schätzungen meinen musste.“

Karl S. Guthke erläutert Keplers Bemerkungen zu außerirdischem Leben, die dieser in verschiedenen Schriften machte, und zeigt, dass Kepler die Sonderstellung des Menschen, der Erde und der Sonne im Universum noch verteidigt; er also noch nicht den radikalen dezentralen Standpunkt von Huygens einnimmt:

„[….] wesentlich bleibt [bei Kepler] das ganze Universum für <uns> als irgendwie höchste Lebewesen geschaffen, und es bleibt überschaubar, ein in symbolischer Geometrik geschlossener Weltraum.“ ( S. 104)

Siehe auch:

Christiaan Huygens und sein Cosmotheoros

Maria Trepp

Literatur:

Guthke, Karl S., Der Mythos der Neuzeit: das Thema der Mehrheit der Welten in der Literatur- und Geistesgeschichte von der kopernikanischen Wende bis zur Science Fiction, Bern 1983

Kepler, Johannes, Der Traum, oder: Mond-Astronomie, Aus dem Lateinischen von Hans Baumgarten, Berlin 2011

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Der niederländische Naturwissenschaftler und Astronom Christiaan Huygens (1629-1695) hat seine Vision des Universums festgelegt in seinem letzten Text „Cosmotheoros“ (wörtlich „Weltbetrachter“).

Betrachter und Theoretiker

Auf dem Titel der lateinischen Originalausgabe ist das Wort mit griechischen Buchstaben zu sehen:

Κοσμοθεωρος

„Theoros“, das ist sowohl der Betrachter als auch der Theoretiker des Kosmos. Das Wort „Theorie“ leitet sich ab von theorein: beobachten, betrachten, [an]schauen; und „Theorie“ ist dann die Anschauung, Überlegung,
Einsicht, wissenschaftliche Betrachtung; wörtlich: „Schau des Göttlichen“, (theos ).

Theorie wird oft als Gegensatz zur Praxis gesehen. Bei Huygens jedoch waren die Theorie und die Praxis auf faszinierende Weise miteinander verschmolzen. Die Betrachtung enthalten im Wort „theoros“ war bei Huygens sowohl ein physisches als auch ein innerliches Betrachten. Und nicht nur das: die astronomischen Teleskope zum physischen Sehen als Grundlage seiner theoretisch-physikalischen Arbeit hat Huygens selbst gebaut, zusammen mit seinem Bruder, übrigens auch einem „Weltbetrachter“. In dem Text Cosmotheoros nimmt die überlegende Betrachtung der Funktion des Sehens und des Baus des menschlichen Auges dann auch einen wichtigen Platz ein. Huygens: „Wenn wir nämlich die wunderbare Natur des Lichts betrachten, und die außerordentliche Kunst, wie die Augen gemacht so sind, um dieses Licht zu genießen, werden wir leicht erkennen, dass man die Erkenntnis entfernter Dinge, und die Wahrnehmung entfernter Gestalten, oder die Erkenntnis wie weit sie voneinander entfernt sind, nicht auf andere Weise als durch das Sehen erlangen kann.“

Hier spricht Huygens, der sehend-wahrnehmende Theoretiker des Lichts und des Sehens.

Huygens hat selbst als betrachtender Weltbeschauer Entdeckungen im Weltraum gemacht, die im Cosmotheorosgenannt werden: er hat den ersten Mond des Saturns entdeckt (Titan); er hat als erster den Ring des Saturns richtig

Christiaan Huygens Systema Saturnium

beschrieben und erklärt, und er hat eine gute Schätzung für den Abstand zu den Fixsternen unternommen.

In seinem berühmten Buch über die Ringe des Saturns und den ersten entdeckten Saturnmond „Systema Saturnium“ van 1659 (die lateinische Originalversion mit Skizzen und eine französische Übersetzung ist digitalisiert zu finden auf der Website der Oeuvres complètes, Band XV) schreibt Huygens ausführlich über seine Entdeckung des ersten Saturnmondes, den Huygens selbst „comes“, Begleiter, nannte- der Name Titan wurde diesem Mond erst nach Huygens’ Tod verliehen.

Saturn Mond Titan entdeckt von Christiaan Huygens

Huygens beschreibt, wie er ab 25. März 1655 einen kleinen Stern immer wieder in der Nähe des Saturns sehen kann, in verschiedenen Himmelsrichtungen. Nach sechzehn Tagen ist der Begleiter wieder auf derselben Position zu sehen im Verhältnis zum Saturn.
Auf Huygens’ Skizzen ist deutlich zu sehen, dass Titan ziemlich weit vom Saturn weg steht. Es war gar nicht so einfach, zwischen all den Sternen auf dem Hintergrund den einen Lichtpunkt als einen Mond zu bemerken. Huygens’ selbstgemachtes Teleskop hatte keinen automatischen Nachführmechanismus, wie man ihn heute hat, also war das Beobachten nicht unkompliziert, so wie jeder weiß, der jemals selbst die Sterne mit einem einfachen Fernrohr beobachtet (nach Vincent Icke)

Huygens‘ Analyse der Bahn des Titans und die Bestimmung der Umlaufzeit. Huygens nimmt an, dass die Bahn kreisförmig ist. Nach modernen Messungen misst der Durchschnitt der Bahn 10,6-mal den Durchschnitt des Planeten; also ist die Zeichnung auffällig exakt.

Ab Ende April 2013 findet in Den Haag eine Ausstellung statt über Christiaan Huygens und seinen Vater Constantijn

Saturn und Titan, neue Fotos der NASA Cassini Huygens missie hier

Maria Trepp

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Immanuel kant Parodie auf christiaan Huygens’Cosmotheoros

Bei Immanuel Kant finden sich Hinweise auf Christiaan Huygens, und finden sich Überlegungen zu außerirdischem Leben und zum Analogiebeweis. Kants Text „Von den Bewohnern der Gestirne“ ist ein Anhang seiner Schrift „Allgemeine Naturgeschichte und Theorie des Himmels“. Im Untertitel des dritten Teils (Anhangs) nennt Kant auch das Analogieprinzip, auf das Huygens sich so ausführlich stützt : „[…] welcher einen Versuch einer auf die Analogien der Natur gegründeten Vergleichung zwischen den Einwohnern verschiedener Planeten in sich enthält.“

Kant verwendet Gedichte von Alexander Pope zur Illustration. Das dritte Kapitel bei Kant, das ich zum Teil als Cosmotheoros-Parodie lese, wird eingeleitet mit einem Vers, der sich auf Huygens bezieht:

„Wer das Verhältniss aller Welten von einem Theil zum andern weiss,
Wer aller Sonnen Menge kennet und jeglichen Planetenkreis,
Wer die verschiedenen Bewohner von einem jeden Stern erkennet,
Dem ist allein, warum die Dinge so sind, als wie sie sind, vergönnet,
Zu fassen und uns zu erklären.“

Kant parodiert hier im dritten Teil seiner Schrift Huygens‘ Cosmotheoros, oder zumindest Huygens Analogie“beweise“, wie auch die übertriebene Sicherheit beim Schildern der Details. Kants erster Absatz kann als eine Parodie auf  Huygens‘ Einleitung gelesen werden, in der Huygens seine Mutmaßungen rechtfertigt und gleichzeitig angibt, warum seine wissenschaftlichen Mutmaßungen den literarischen Versuchen anderer (Kepler, Lukian) überlegen sind. Kant:

„Weil ich dafür halte, dass es den Charakter der Weltweisheit entehren heisse, wenn man sich ihrer gebraucht, mit einer Art von Leichtsinn freye Ausschweifungen des Witzes, mit einiger Scheinbarkeit. zu behaupten, wenn man sich gleich erklären wollte, dass es nur geschähe, um zu belustigen, so werde [ich] in gegenwärtigem Versuche keine anderen Sätze anführen, als solche, die zur Erweiterung unseres Erkenntnisses wirklich beytragen können, und deren Wahrscheinlichkeit zugleich so wohl gegründet ist, dass man sich kaum entbrechen kan, sie gelten zu lassen.“

Wenn man Huygens’ Text und Einleitung kennt, sieht man die Wiederholung, die hier bei Kant dann parodistisch klingt. In der folgenden Passage hört man Kants Kritik auf Huygens; hier ist der Text weniger parodistisch als direkt kritisch- Kant wiederholt nicht die Elemente und Gedankenstruktur, die man Huygens findet, sondern kommt mit einer kritischen Einschränkung, die Huygens selbst nicht gibt:

„Obgleich es scheinen mochte, dass in dieser Art des Vorwurfes die Freyheit zu erdichten keine eigentliche Schranken habe, und dass man in dem Urtheil von der Beschaffenheit der Einwohner entlegener Welten mit weit grösserer Ungebundenheit der Phantasey könne den Zügel schiessen lassen, als ein Mahler in der Abbildung der Gewächse oder Thiere unentdeckter Länder, und dass dergleichen Gedanken weder recht erwiesen, noch widerlegt werden könten [...]

Im zweiten Teil des Absatzes bereitet Kant seine eigene parodistische Beschreibung der Planetenbewohner vor:

„[…] so muss man doch gestehen, dass die Entfernungen der Himmelskörper von der Sonne gewisse Verhältnisse mit sich führen, welche einen wesentlichen Einfluss in die verschiedenen Eigenschaften der denkenden Naturen nach sich ziehen, die auf denenselben befindlich sind, als deren Art zu wirken und zu leiden, an die Beschaffenheit der Materie, mit der sie verknüpft seyn, gebunden ist und von dem Mass der Eindrücke abhänget, die die Welt nach den Eigenschaften der Beziehung ihres Wohnplatzes zu dem Mittelpunkte der Attraction und der Wärme, in ihnen erweckt.“

Kants über Christiaan Huygens („witziger Kopf aus dem Haag“)

 hinweist und Huygens spaßhaft eine Satire unterstellt, wobei Kant Läuse für Planetenbewohner einsetzt:

„Die satyrische Vorstellung jenes witzigen Kopfes aus dem Haag, welcher nach der Anführung der allgemeinen Nachrichten aus dem Reiche der Wissenschaften die Einbildung von der nothwendigen Bevölkerung aller Weltkörper auf der lächerlichen Seite vorzustellen wusste, kann nicht anders als gebilligt werden. ‘Diejenigen Creaturen,‘ spricht er, ‚welche die Wälder auf dem Kopfe eines Bettlers bewohnen, hayten schon lange ihren Aufenthalt für eine unermessliche Kugel und sich selber als das Meisterstück der Schöpfung angesehen, als einer unter ihnen, den der Himmel mit einer feinern Seele begabt hatte, ein kleiner Fontenelle seines Geschlechts, den Kopf eines Edelmanns unvermuthet gewahr ward. Alsbald rief er alle witzige Köpfe seines Quartiers zusammen und sagte ihnen mit Entzückung: Wir sind nicht die einzigen belebten Wesen der ganzen Natur; sehet hier ein neues Land, hie wohnen mehr Läuse.’ Wenn der Ausgang dieses Schlusses ein Lachen erweckt: so geschieht es nicht um deswillen, weil er von der Menschen Art, zu urteilen, weit abgehet; sondern weil eben derselbe Irrthum, der bei dem Menschen eine gleiche Ursache zum Grunde hat, bei diesen mehr Entschuldigung zu verdienen scheint.“ (S.131)

Nachdem Huygens keine derartige Satire geschrieben hat (… und meines Wissens auch kein anderer Autor „aus dem Haag“) , ist diese Passage ein klarer Hinweis auf Kants satirische Absicht, und möglicherweise auch ein Hinweis darauf, dass Kant das Augenzwinkern bei Huygens wahrgenommen hat.

Kants Text bewegt sich, wie Huygens’ Cosmotheoros, zwischen Wissenschaft, Literatur und Satire.  Die Satire ist bei Kant deutlicher als bei Huygens; zum einen, indem Kant selbst die Läusesatire nennt, zum anderen auch dadurch, dass Kant Verse des Satirikers Pope (eines Freundes von Jonathan Swift) zitiert. Popes und Kants Satire gipfelt in der unsinnigen Analogie von der Materie der Planeten und der Intelligenz ihrer Bewohner. Je weiter entfernt von der Sonne, um so leichter der Planet und umso intelligenter die Bewohner.  Dies ist eine direkte parodistische Umkehrung von Huygens’ (hier wohl ernstgemeinter) Fragestellung:

„Wohl aber könnte man eine Zweifelsfrage formulieren: Nachdem das Leben von Wärme herstammt und Leib und Gemüt Kraft und Schnelligkeit gibt, sollte man dann nicht vermuten, dass diese Hermapoliten (Merkurbewohner) uns an Verstand überlegen sind, weil sie der Sonne so nahe sind? Ich kann hieran nicht glauben […] Deswegen möchte ich auch nicht gerne denen, die auf dem Jupiter oder Saturn wohnen, plumpe und dumme Gemüter, oder einen Verstand, der geringer wäre als der unsere, anmessen nur deswegen, weil sie so viel weiter von der Sonne entfernt leben, wo doch diese beide Kugeln so eine wunderbare Größe und ansehnliche Begleiter haben.“

Huygens sagt (und hierbei widerspricht er der teils ironischen Unterstellung Fontenelles zum unterschiedlichen Charakter der Planetenbewohner): Lebewesen sind nicht dümmer oder klüger, abhängig vom Abstand zur Sonne.

Kant macht davon das parodistische Gegenteil: je weiter weg von der Sonne, desto intelligenter.

Dazu meint Kant, dass, wenn die Erdbewohner dann eifersüchtig würden auf die viel intelligenteren Saturnbewohner, sie nur eben zu den dummen Venus- und Merkurbewohnern blicken müssten, um wieder fröhlich zu werden. Kant:

„Von der einen Seite [würden] wir denkende Geschöpfe [sehen] , bey denen ein Grönländer oder Hottentotte ein Newton seyn würde: und auf der andern Seite andere, die diesen als einen Affen bewundern.“ (S. 138)

Also, Newton wäre für die Saturnbewohner nur ein Affe; und für die Venusbewohner wäre ein irdischer Hottentotte schon ein Genie wie Newton. (Huygens und Kant teilen die wohl leider nicht ironische Verachtung für alles, was nicht europäisch ist …). Auch hier, wie bei Huygens, die ironische Relativierung des menschlichen Genies.

Kant beschließt seine ausführliche geistreiche Huygens/Fontenelle-Parodie (die von vielen als ernsthafte Argumentation gelesen wird!) mit der sehr treffenden Bemerkung:

„Wer zeigt uns die Grenze, wo die gegründete Wahrscheinlichkeit aufhört und die willkührlichen Erdichtungen anheben?“  (S.144)

Ausführlicher Hintergrund  über Christiaan Huygens und seinen Text „Cosmotheoros“:  hier klicken

Maria Trepp

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Umsonst herunterzuladen:

“Imagine zooming in over the surface of Mars, sweeping over sand dunes and circling around the rims of craters – all from your home desktop.

With HiView, the image-viewing tool recently released by the High Resolution Imaging Science Experiment, or HiRISE, team at the University of Arizona’s Lunar and Planetary Lab, you can do just that. “

Info:

http://www.physorg.com/news/2011-12-google-earth-mars-explore-red.html

Download: http://hirise.lpl.arizona.edu/hiview/

Sehenswert zum Beispiel:  “Syrtis major”.

Christiaan Huygens war der erste Astronom, der eine Oberflächenstruktur auf einem Planeten beobachtet hat: Syrtis Major auf dem Mars.

Mars Syrtis major

In seinem Systema Saturnium (1659) hat er geschrieben und illustriert:

Mars Christiaan Huygens

“Auch auf dem Mars habe ich eine Zone beobachtet, sehr breit, die den mittleren Teil der Scheibe verdunkelte, so wie die gezeigte Abbildung sehen lässt.“

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Astronom auf Kepler 22-b

Also dann, unsere Zwillingsastronomen auf unserem Zwillingsplaneten Kepler-22b, was sehen sie, wenn sie, so wie wir, ihren Zwillingsplaneten jetzt gerade entdeckt haben? Wir wollen annehmen, dass sie bessere Teleskope als wir haben, und die Erde ausgezeichnet einzoomen können.

Kepler -22b ist 600 Lichtjahre von der Erde entfernt.

Unsere Zwillinge sehen jetzt die Erde zum Beginn des 15. Jahrhunderts.

Sie sehen die Entdeckungsreisenden über die Meere fahren.

Das lässt ihr Herz schneller klopfen, denn natürlich kennen unsere Zwillinge das auch: Entdeckungsreisen, Schifffahrt.

Christiaan Huygens schreibt im Cosmotheoros:

„Wenn auf den Planeten die Fläche der Kugel auch aufgeteilt ist in Land und Meer, […] dann haben wir sehr guten Grund anzunehmen, dass die Planetenbewohner sich auch der Seefahrt bedienen- denn wie könnte man sonst eine so große und nützliche Sache ohne Vermessenheit unserer Erdkugel alleine zuschreiben. […] Wenn sie nun Gebrauch machen von Schiffen, müssen sie auch noch viele Dinge, die dazu gehören, haben: Segel, Anker, Seile, Winden, Steuerruder, und auch deren besonderen Gebrauch, wie bei uns, wo man trotz Gegenwinden auch leicht gegen den Wind fahren kann. Auch der Seekompass darf bei ihnen nicht fehlen, denn der Magnetismus ist eine Sache, die auch auf den übrigen Planeten vermutet werden muss.”

Maria Trepp   www.passagenproject.com
Dieser Text erschien auch auf meinem niederländischen Weblog

und auf meinem englischen Blog
Our twins on twin planet Kepler-22b

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Im wissenschaftshistorischen Museum Boerhaave in Leiden/Niederlande ist ein neurenovierter Himmelsglobus mit Planetarium zu sehen, die sogenannten „Leidse Sphaera“, ein Planetarium, das der Rotterdamer Uhrmacher Steven Tracy um 1650 konstruierte.

„Leidse Sphaera“

Leidener Sphaeren, Die Sonne mit den kleinen Planeten

Leidener Sphaeren. Das Planetarium zeigt auch den Saturn mit Ring und mit Monden als kleine Ausbuchtungen auf dem Ring. Der Saturn war dem Planetarium erst 1710 hinzugefügt worden.

 

Planetarium Leidener Sphaeren, Jupiter mit Monden.

Die „Leidener Sphaeren“ sind mit einem Pendeluhrwerk ausgerüstet, das 1656 von Christiaan Huygens erfunden wurde.

Von Christiaan Huygens ist hier im Museum Boerhaave auch ein Planetarium zu sehen. Obwohl es kleiner ist und nur zweidimensional, arbeitet es wesentlich genauer als die Leidener Spheren. Es wird angetrieben durch ein Uhrwerk mit Spiralfeder- auch eine Erfindung von Huygens.

Planetarium Christiaan Huygens-Museum Boerhaave

Planetarium Christiaan Huygens, Museum Boerhaave

Planetarium-Christiaan-Huygens Museum Boerhaave

Planetarium Christiaan Huygens, die Bahnen der kleinen Planeten

Huygens war in allem sowohl Theoretiker als auch Praktiker. Er setzte seine theoretischen Erkenntnisse um in technische und praktische Entwürfe. So hat er auch das kopernikanische Sonnensystem 1682 in einer künstlerisch-technischen Form dargestellt. Die elliptischen Bahnen der Planeten werden durch exzentrische Kreise angenähert.

Huygens hatte ursprünglich auch kleine Platten mit Monden entworfen für das Planetarium, aber diese sind verloren gegangen.

Maria Trepp 

 

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Im Cosmotheoros zeigt Huygens, dass ein Blick aus dem Abstand den weltlichen Herrschern gut tun würde: sie müssen ihre Streitigkeiten und ihr borniertes Eigeninteresse in Perspektive sehen, also „relativieren“:

„Von meiner Darstellung kann man sich überzeugen lassen, wie riesig das Sonnensystem ist und wie unbedeutend die kleine Erdkugel ist, auf der wir so viel unternehmen, so viele Schiffreisen machen, und so viele Kriege führen. Wollte Gott, dass unsere Könige und Monarchen dieses erkennen und überlegen mögen, so dass sie sähen, wie schlecht sie handeln, wenn sie sich mit allen Kräften und vieler Menschen Not abmühen, um eine kleine Ecke dieser Erde zu besetzen.“

Auch Voltaire verwendet diese pacifistische Perspektive aus dem Weltraum in seinem Science-fiction Micromégas.

Kürzlich erzählte der niederländisch-amerikanische Astronaut Lodewijk van den Berg von seinen Erlebnissen im Weltraum. Er machte eine beeindruckende innerliche Erfahrung:

„Die ganze Art, wie man die Erde sieht, verändert sich völlig. Wir sprechen über die Globalisierung der Wirtschaft, der Medien und der Politik. Aber ich habe die Erde wahrhaftig global gesehen. In einem Moment flogen wir über Shanghai, und zwölf Minuten später über San Franzisco. Da unten wohnen ganz verschiedenen Menschen, aber das merkt man nicht mehr. Wir wohnen alle auf diesem ziemlich kleinen Planeten. Man sieht Deutschland und Frankreich direkt nebeneinander liegen, man schießt drüber hinweg. Man fragt sich, warum die Länder eigentlich je Krieg geführt haben. Van den Berg erzählt auch, dass viele Astronauten frühere Piloten sind. Die meisten sind darauf gedrillt, um anzufallen. Aber ehemalige Astronauten werden bei der Luftwaffe nie mehr angenommen. Denn der Drive anzugreifen ist verschwunden.

Sie sehen den Feind nicht mehr nach so einer Raumfahrt.“

Siehe auch:

The Wonder, Thrill & Meaning of Seeing Earth from Space. Astronauts Reflect on The Big Blue Marble

Hier ein Gedicht van Marie Louise Kaschnitz:

Juni

Schön wie niemals sah ich jüngst die Erde.

Einer Insel gleich trieb sie im Winde.

Prangend trug sie durch den reinen Himmel

Ihrer Jugend wunderbaren Glanz.

Funkelnd lagen ihre blauen Seen,

Ihre Ströme zwischen Wiesenufern.

Rauschen ging durch ihre lichten Wälder,

Grosse Vögel folgten ihrem Flug.

Voll von jungen Tieren war die Erde.

Fohlen jagten auf den grellen Weiden,

Vögel reckten schreiend sich im Neste,

Gurrend rührte sich im Schilf die Brut.

Bei den roten Häusern im Holunder

Trieben Kinder lärmend ihre Kreisel.

Singend flochten sie auf gelben Wiesen

Ketten sich aus Halm und Löwenzahn.

Unaufhörlich neigten sich die grünen

Jungen Felder in des Windes Atem,

Drehten sich der Mühlen schwere Flügel,

Neigten sich die Segel auf dem Haff.

Unaufhörlich trieb die junge Erde

Durch das siebenfache Licht des Himmels.

Flüchtig nur wie einer Wolke Schatten

Lag auf ihrem Angesicht die Nacht.

(1935)

…..

Allerdings bezweifle ich, ob die kommerzielle Raumfahrt den Pazifismus fördern wird….

Video:

Earth from space

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„[…] So wurde alles mit viel Mühe und schlaflosen Nächten festgestellt“ schreibt Huygens im Cosmotheoros. Dies ist eine Anerkennung des Werks von Cassini, der, wie Huygens an seinen Bruder Lodewijk schrieb, in seinem Observatorium wohnte, und keine klare Nacht ausließ bei seiner Arbeit.

Im Cosmotheoros schreibt Huygens:
„Einen Mond des Saturns habe ich selbst kürzlich entdeckt, den hellsten und bis auf einen anderen auch äußersten Mond; diesen habe ich 1655 mit meinen Ferngläsern, deren Rohr nicht mehr dann zwölf Fuß lang ist, als erster gefunden. Die übrigen hat Herr Domenico Cassini durch überaus fleißige Beobachtungen entdeckt, mit Gläsern, die Johannes Campus geschliffen hat für eine Rohrlänge von 36 und später sogar 136 Fuß. Den dritten und fünften Mond habe ich 1672, als Cassini diese Monde mir selbst gezeigt hat, gesehen, und sie auch danach noch öfter gesehen. 1684 hat Cassini mir geschrieben, dass er auch den ersten und den zweiten Mond gefunden hätte. Diese sind aber sehr schwer zu sehen, und ich kann nicht sicher sagen, dass ich einen davon mit Sicherheit erblickt habe. Jedoch habe ich keinerlei Bedenken, Cassini, diesem vortrefflichen Mann, zu glauben, und auch diese zu den Begleitern des Saturns zu zählen.“

Domenico Cassini, der französische Astronom und Mathematiker italienischer Herkunft, war wie Christiaan Huygens Mitglied der Académie des Sciences in Paris. Nach Huygens‘ Entdeckung des ersten Saturnmondes entdeckte er weitere Saturnmonde (1671 Japetus und 1672 Rhea) und 1675 erstmals die Lücke im Saturnring, die heute Cassinische Teilung heißt. Die Teleskope von Eustachio Divini und Giuseppe Campani ermöglichten Cassini spektakuläre Entdeckungen. Mit Hilfe des Großen Roten Flecks auf dem Jupiter bestimmte Cassini dessen Eigendrehung (1665), auch hierüber schreibt Huygens.
Zusammen mit Cassini stellte Huygens 1670 fest, ob seine Vorhersagen über die Form des Planeten Saturn eintreffen würden, was dann tatsächlich der Fall war. Von dem Antagonismus, der das Verhältnis von Huygens en Cassini wegen des sehr unterschiedlichen Charakters und der Arbeitsweise dieser beiden Wissenschaftler bestimmt haben soll, ist im Cosmotheoros nichts zu spüren, im Gegenteil.

Huygens nennt auch den britischen Astronomen Flamsteed:
„ […] Denn wenn die Erde von der Sonne zehn- oder elftausend ihrer eigenen Durchmesser entfernt ist, wie der Herr Cassini in Frankreich und bei den Engländern der Herr Flamsteed aus den schärfsten Beobachtungen der Parallaxe des Mars entnehmen […]“
Huygens hatte den Astronomen des Observatoriums in Greenwich, John Flamsteed, auf seiner Englandreise besucht; und auch der Bruder Constantijn Huygens hat Flamsteed in seinem Observatorium aufgesucht. Die positive Erwähnung Flamsteeds bei Huygens steht im Kontrast zum Verhältnis zwischen Isaac Newton und Flamsteed. Newton war in einen hässlichen Konflikt mit Flamsteed verwickelt und verwendete dessen Messungen, ohne ihn zu nennen. Huygens ist dagegen offensichtlich sehr bemüht, den handwerklichen Astronomen Ehre zu erweisen.

John Flamsteed

Maria Trepp

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Das Werben um das kopernikanische System war zum Ende des 17. Jahrhunderts sicher noch nötig. Zwar war schon Galilei war überzeugt, dass seine astronomischen Beobachtungen das heliozentrische Weltbild des Nicolaus Copernicus stützten, dennoch gab es im 17. Jahrhundert keinen zwingenden Beweis für das kopernikanische Weltbild: sämtliche Beobachtungen, so wie die Monde um Jupiter und Saturn oder die Venus-Phasen, waren auch mit dem geozentrischen Weltmodell des Tycho Brahe kompatibel, in dem sich Sonne und Mond um die Erde, die übrigen Planeten aber um die Sonne drehen. Es gelang erst James Bradley im Jahr 1729 die Eigenbewegung der Erde gegenüber der Fixsternsphäre nachzuweisen und damit das geozentrische Modell endgültig zu entkräften.
Die katholische Kirche hielt auch noch zur Zeit von Huygens fest am Modell des Tycho Brahe.

Modell des Tycho Brahe , in dem sich Sonne und Mond um die Erde, die übrigen Planeten aber um die Sonne drehen

Das Modell des Kopernikus war seit 1616 verboten; dieses Verbot wurde erst 1822 aufgehoben. Huygens selbst stieß mit seinem Systema Saturnium (1659, ausführlicher siehe hier) bei der Inquisition auf Widerstand. Als Huygens 1659 seine Beobachtungen am Saturn, den neuen Mond Titan und das Ringsystem, in Systema Saturnium, publizierte, bekam er Probleme mit der katholischen Kirche, die seine Entdeckungen als ketzerisch beurteilte, weil diese das kopernikanische System stützten. Der Jesuit Honoré Fabri und der Instrumentenmacher Eustachio Divini publizierten eine Wiederlegung der Beobachtungen und Theorien von Huygens, worauf dieser mit einer Verteidigungsschrift kam. Schließlich kam eine Beurteilungskommission unter Leitung von Giovanni Alfonso Borelli zur Schlussfolgerung, dass Huygens recht hatte. Im Auftrag der Kommission wurde ein Schalenmodell des Saturns und seines Ringes gebaut, und dieses dann aus dem Abstand mit einem Fernrohr betrachtet, wobei man genau die wahrgenommenen Scheingestalten des Saturns fand.

Maria Trepp

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Huygens schätzte den Abstand der Fixsterne, indem er den hellsten Fixstern wählte, den Sirius, und ging dann davon aus, dass dieser so groß und so hell sei wie unsere Sonne. Obwohl dies nicht ganz stimmt, denn der Sirius ist, wie wir jetzt wissen, doppelt so groß wie die Sonne und leuchtet mit 25-facher Leuchtkraft, war diese Annahme  eine ausgezeichnete Ausgangsposition für eine einfache Messmethode. Huygens verkleinerte den Durchmesser der Sonne systematisch, bis er durch ein abgedecktes Rohr mit winzigem Löchlein einen Lichtpunkt sah, der ungefähr so klein war wie der Sirius. Indem Huygens seine künstliche Sonnenverkleinerung (unter anderem den Durchmesser des Löchleins) genau messen konnte, konnte er den Abstand zum Sirius ziemlich gut schätzen, auch wenn der Sirius heller und in Wirklichkeit etwa dreißigmal weiter weg ist als Huygens dachte.

Maria Trepp

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Modelle, die Forscher angeführt hatten zur Erklärung der Form des Saturns, bevor Huygens die wahre Art des Ringsystems entdeckte. Diese Skizze stammt aus einer der gedruckten Versionen von Huygens’ Systema Saturnium.
Huygens war derjenige, der das Ringsystem des Saturns zuerst richtig beschrieben hat, also nicht nur gesehen hat, sondern auch theoretisch richtig ergründet hat und das regelmäßige Erscheinen und Verschwinden der Ringe erklären konnte. Es war schon lange bekannt, dass die „Henkel“ (ansae) des Saturns zu bestimmten Zeiten schwächer werden und schließlich unsichtbar werden. Huygens bemerkte, dass so etwas ganz verständlich ist: wenn die Erde sich genau in der Fläche des Ringes befindet, sieht man den Ring nicht mehr, jedenfalls, wenn dieser sehr dünn ist. Er wagte es sogar, zu schätzen, was die maximale Dicke des Ringes sein könnte, und er kam auf „600 deutsche Meilen“ (eine deutsche Landesmeile ist 7,532 km). Die wirkliche Dicke des Ringes ist ungefähr hundertmal kleiner, aber Huygens gab eine Obergrenze, und diese ist korrekt.

Abbildung:  Huygens’ Erklärung des Standes der Ringe, so wie sie im Laufe eines Saturnjahres zu sehen sind. Im Zentrum der Abbildung sehen wir die Sonne, darum kreisen Erde und Saturn.

Der äußerste Ring zeigt anschaulich wie der Saturn von der Erde aus wahrgenommen wird.

Huygens konnte damit zeigen, warum der Ring ab und zu nicht zu sehen ist, nämlich dann, wenn die Erde sich genau in der Bahnebene der Ringe befindet, so dass diese von der Seite gesehen werden.

Siehe auch: Christiaan Huygens und sein Comotheoros

Maria Trepp

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Betrachter und Theoretiker

Auf dem Titel der lateinischen Originalausgabe ist das Wort mit griechischen Buchstaben zu sehen:

Κοσμοθεωρος

„Theoros“, das ist sowohl der Betrachter als auch der Theoretiker des Kosmos. Das Wort „Theorie“ leitet sich ab von theorein: beobachten, betrachten, [an]schauen; und „Theorie“ ist dann die Anschauung, Überlegung,
Einsicht, wissenschaftliche Betrachtung; wörtlich: „Schau des Göttlichen“, (theos ).

Theorie wird oft als Gegensatz zur Praxis gesehen. Bei Huygens jedoch waren die Theorie und die Praxis auf faszinierende Weise miteinander verschmolzen. Die Betrachtung enthalten im Wort „theoros“ war bei Huygens sowohl ein physisches als auch ein innerliches Betrachten. Und nicht nur das: die astronomischen Teleskope zum physischen Sehen als Grundlage seiner theoretisch-physikalischen Arbeit hat Huygens selbst gebaut, zusammen mit seinem Bruder, übrigens auch einem „Weltbetrachter“.  In dem Text Cosmotheoros nimmt die überlegende Betrachtung der Funktion des Sehens und des Baus des menschlichen Auges dann auch einen wichtigen Platz ein. Huygens: „Wenn wir nämlich die wunderbare Natur des Lichts betrachten, und die außerordentliche Kunst, wie die Augen gemacht so sind, um dieses Licht zu genießen, werden wir leicht erkennen, dass man die Erkenntnis entfernter Dinge, und die Wahrnehmung entfernter Gestalten, oder die Erkenntnis wie weit sie voneinander entfernt sind, nicht auf andere Weise als durch das Sehen erlangen kann.“

Hier spricht Huygens, der sehend-wahrnehmende Theoretiker des Lichts und des Sehens.

Sehen, Betrachten, Verstehen, theoretisches Beschreiben und schilderndes Beschreiben gehen bei Huygens ineinander über, so wie es mehr als hundert Jahre später der Dichter und Naturwissenschaftler Goethe in seiner Farbenlehre beschrieb:

„Denn das bloße Anblicken einer Sache kann uns nicht fördern. Jedes Ansehen geht über in ein Betrachten, jedes Betrachten in ein Sinnen, jedes Sinnen in ein Verknüpfen, und so kann man sagen, dass wir schon bei jedem aufmerksamen Blick in die Welt theoretisieren. Dieses aber mit Bewusstsein, mit Selbstkenntnis,
mit Freiheit, und um uns eines gewagten Wortes zu bedienen, mit Ironie zu tun und vorzunehmen, eine solche Gewandtheit ist nötig, wenn die Abstraktion, vor der wir uns fürchten, unschädlich und das Erfahrungsresultat, das wir hoffen, recht lebendig und nützlich werden soll.“

Die Ironie, das lebendige Beschreiben und das nützliche Erfahrungsresultat: alles findet sich auch im Cosmotheoros.

Huygens hat selbst als betrachtender Weltbeschauer Entdeckungen im Weltraum gemacht, die im Cosmotheoros genannt werden: er hat den ersten Mond des Saturns entdeckt (Titan); er hat als erster den Ring des Saturns richtig beschrieben und erklärt, und er hat eine gute Schätzung für den Abstand zu den Fixsternen unternommen.

In seinem berühmten Buch über die Ringe des Saturns und den ersten entdeckten Saturnmond „Systema Saturnium“ van 1659 (die lateinische Originalversion mit Skizzen und eine französische Übersetzung ist digitalisiert zu finden auf der Website der Oeuvres complètes, Band XV) schreibt Huygens ausführlich über seine Entdeckung des ersten Saturnmondes, den Huygens selbst „comes“, Begleiter, nannte- der Name Titan wurde diesem Mond erst nach Huygens’ Tod verliehen.

Huygens beschreibt, wie er ab 25. März 1655 einen kleinen Stern immer wieder in der Nähe des Saturns sehen kann, in verschiedenen Himmelsrichtungen. Nach sechzehn Tagen ist der Begleiter wieder auf derselben Position zu sehen im Verhältnis zum Saturn.
Auf Huygens’ Skizzen  ist deutlich zu sehen, dass Titan ziemlich weit vom Saturn weg steht. Es war gar nicht so einfach, zwischen all den Sternen auf dem Hintergrund den einen Lichtpunkt als einen Mond zu bemerken. Huygens’ selbstgemachtes Teleskop hatte keinen automatischen Nachführmechanismus, wie man  ihn heute hat, also war das Beobachten nicht unkompliziert, so wie jeder weiß, der jemals selbst die Sterne mit einem einfachen Fernrohr beobachtet.

Huygens‘ Analyse der Bahn des Titans und die Bestimmung der Umlaufzeit. Huygens nimmt an, dass die Bahn kreisförmig ist. Nach modernen Messungen misst der Durchschnitt der Bahn 10,6-mal den Durchschnitt des Planeten; also ist die Zeichnung auffällig exakt. (nach Vincent Icke)

Maria Trepp

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Mit Kolumnen, Büchern, Interviews und einem leicht ironischen Wettbewerb zum Thema „Wer ist der größte Physiker  aller Zeiten?“ (Huygens kam mit durch den Einsatz Ickes auf Platz 2 nach Einstein) gelang es Icke, beim großen Publikum und auch bei mir Interesse zu wecken für die Bedeutung des relativ unbekannten Christiaan Huygens, der für Icke der größte Physiker ist.

Christiaan Huygens www.passagenproject.com

Christiaan Huygens (1629 – 1695) war einer der wichtigsten Begründer der modernen Physik, die zum Ende des sechzehnten und Beginn des siebzehnten Jahrhunderts entstand. Er ist der Begründer der Wellentheorie des Lichts, formulierte ein Relativitätsprinzip, untersuchte den elastischen Stoß, beschrieb die Zentrifugalkraft und konstruierte die ersten Pendeluhren. Mit von ihm verbesserten Teleskopen gelangen ihm wichtige astronomische Entdeckungen, so zum Beispiel die Entdeckung des größten Mondes van Saturn, Titan. Auch erklärter er als erster korrekt den Ring um Saturn.Ich gebe hier Vincent Icke das Wort in der Angelegenheit Christiaan Huygens:

„Physik ist meine Passion, und in der Physik ist Christiaan Huygens mein Held. Newton war ein größerer Mathematiker, aber er griff nach mathematischen Axiomen anstatt nach physikalischen Prinzipien. Einstein war ein größerer Physiker, aber er brauchte nicht mehr zu entdecken, dass die Mathematik in das Zaumzeug der Natur gebracht werden muss, anstatt umgekehrt.“„Huygens war in alle Richtungen engagiert, aber publizierte beinahe nichts. Zu seiner Ehre und zu seinem Andenken erzähle ich über seine Beobachtungen: das Herstellen der Instrumente und das Schleifen der Teleskoplinsen, das nächtelange Spähen nach Nebeln und Planeten. Ich erzähle auch von seinem Engagement in der Kunst, oder jedenfalls der angewandten Kunst, im Dienste der Erklärung. Ich erzähle über Huygens als den Grundleger der klassischen Mechanik, der ersten echten Relativitätstheorie der Welt; von Huygens, einem großen Baumeister der modernen Physik. Und schließlich erzähle ich von der heutigen Physik, dem Erbe von Huygens.“

Christiaan Huygens Cosmotheoros Titelseite

Icke schrieb ausführlich über den Cosmotheoros, eine literarische Phantasie, in der Christiaan Huygens das wissenschaftliche Weltbild seiner Zeit anschaulich macht, indem er seinen Bruder auf eine Reise zu den Tiefen unseres Sonnensystems mitnimmt. Es ist eine Reise voll treffender Bemerkungen über Physik und Astronomie und voll scharfer Bemerkungen über die Nichtigkeit und die Irrwege des Menschen. Der detaillierte Inhalt und das Funktionieren des damals bekannten Weltalls werden als ein Science Fiction wiedergegeben. Huygens verwendet seine literarische Phantasie, um ein physikalisch und astronomisch lebensechtes Bild des Sonnensystems wiederzugeben. Auch die Menschengesellschaft, die durch Krieg und Religionsstreit gegeißelt wurde, hat ihren Platz in Huygens‘ Reflexionen.

Fortsetzung folgt auf diesem Blog.

Wer neugierig ist kann HIER mehr lesen über Christiaan Huygens und seinen Cosmotheoros

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