Barometrie - Einführung
Galilei - Viviani - Torricelli
und das barometrische Experiment Galilei Galileo wurde am 15.02.1564 in Pisa
geboren. Der Vater Vincenco Galilei (1520-1591) war ein Edelmann und
Tuchhändler. Die Mutter Gulia Ammamati (1538-1620) kam aus begütertem
Hause.
Eine Kurzfassung der Vorgänge
Gerhard Stöhr 2006.10
Galilei wuchs in Pisa auf, erhielt eine klösterliche Erziehung und schlug danach eine naturwissenschaftliche Laufbahn ein. Dazu studierte er in Pisa von 1581-85 Medizin. Anschließend verließ er Pisa nach Florenz, wo er sich verstärkt der Mathematik zuwendet. Er beschäftigt sich mit mathematisch-physikalischen Studien und kommt dabei möglicherweise erstmals mit der neuen kopernikanischen Betrachtung des Weltbildes in Berührung. Ferner beschäftigt er sich mit den Gesetzen des >freien Falls<, der >Bewegung auf schiefen Ebenen< und der >Gravitation<. Da stirbt 1692 der Vater und Sohn Galileo muss mit seinem Verdienst zum Unterhalt der Familie beitragen. Seine Berufung als Professor nach Padua kommt da genau im richtigen Augenblick.
Hier lässt es sich gut leben, er fühlt sich sehr wohl, seine Vorlesungen sind gut besucht und er wird von seinen Studenten hoch geschätzt. Dabei bleibt ihm noch genügend Zeit um Studenten aus begütertem Hause Privatunterricht zu erteilen.
Es ist die Zeit, da G.G. in den Vorlesungen seinen Studenten erstmals die Funktionsweise eines Thermoskops (1592) erläutert, die >Gleichmäßigkeit von Pendelschwingungen< untersucht und endlich auch Zeit findet sich mit den Aussagen von Nikolaus Kopernikus (1473-1543) näher zu befassen.
Hier wird ihm schon früh klar, dass Kopernikus mit seinen Ansichten recht hat, aber damit das gesamte kosmologische Weltbild der Zeit auf den Kopf gestellt würde. Er hält sich deshalb zu diesem Zeitpunkt mit seinen eigenen Kommentaren bewusst zurück und diskutiert diese Thematik nur in vertraulichen Schreiben, wie z B. im Jahre 1597 mit den Deutschen Astronomen Kepler, worin er es sehr bedauert, dass er mit seiner Erkenntnis ziemlich allein sei und eine Konfrontation mit dem Klerus unbedingt vermeiden wolle.
Die heliozentrische Sichtweise des Kopernikus stellt die Erde um die Sonne kreisend dar, während bisher Ptolemäus, im Einklang mit der Kirche, die Erde als den Mittelpunkt des Geschehens ansah, um den sich alles zu drehen hatte (geozentrische Sichtweise).
Im Jahre 1609 drang die Kunde der Erfindung eines Fernrohres von Jan Lippershey, einem Niederländer, nach Padua. Klar, dass G.G. dieses Thema sofort in seine Vorlesungen integrierte und selbst ein solches Instrument baute. Werbewirksam lud er den Senat der Stadt Venedig zu einer Demonstration auf den Dogenpalast ein. Als er dann zum Abschluss der Veranstaltung das Instrument auch noch verschenkte, kannte die Euphorie keine Grenzen mehr. Sein Gehalt wurde spontan kräftig erhöht. Für ihn eine gelungene PR-Aktion.
Natürlich benützte er das von ihm weiterentwickelte "Galileische Fernrohr" ausgiebig für eigene Himmelsbeobachtungen und veröffentlichte im Jahre 1610 seine Entdeckungen in der Schrift >Siderius Nuncius<. Darin berichtete er u.a. über die Phasen der Venus, die vier Trabanten des Jupiter, den riesigen Saturnring und skizzierte die Oberfläche des Mondes. Seine Sympathie für das Kopernikanische Weltbild ließ sich darin kaum verhehlen. Die Schrift war praktisch über Nacht vergriffen und Galilei Galileo wurde zu >der wissenschaftlichen Größe<, im Europa jener Zeit.
Ausgangs des Jahrhunderts verliebte er sich in eine Venetianerin, die ihm immerhin 4 Kinder gebar, die sich aber im Jahre 1610 unverheiratet wieder von ihm abwandte.
Just zu diesem Zeitpunkt trat Cosimo II. (1590-1621), Großherzog der Toskana auf den Plan. Er erkannte das Potential das in diesem Mann steckte und bot ihm eine lebenslange Apanage an seinem Hof an. G.G. war fortan als Naturwissenschaftler und Hofmathematiker u.a. für die Ausbildung der Kinder am Hofe verantwortlich. Bezüglich seiner Forschungsarbeiten genoss er alle Freiheiten. Zugleich stand er auf diese Weise unter weitgehendem Schutz der großherzoglichen Familie der Medici, was sich in späteren Jahren nicht als Nachteil erweisen sollte.
G.G. beschäftigte sich in jener Zeit mit der Kosmologie, also der Lehre vom Aufbau der Welt. Je tiefer er in die Materie eindrang, umso unhaltbarer wurde für ihn das ptolemäische Weltbild, das seine Kirche vertrat. Zu diesem Zeitpunkt hatte Papst Paul V. (c.1605-1621) den heiligen Stuhl inne. Als Wissenschaftler und guter Katholik der er war, sah er sich veranlasst seiner Kirche diese neuen Erkenntnisse mitzuteilen. Er reiste deshalb einige Male nach Rom, sah sich in der Kurie aber nur von Unverständnis und Ablehnung umgeben.
Im Jahre 1615 veröffentlichte Antonio Foscarini (1565-1616), ein Karmelitermönch, sein im Grunde versöhnlich gemeintes Buch, Lettera sopra l'opinione de Pittagori e del Copernico., das nachweisen sollte, dass das >Kopernikanische Weltsystem< eigentlich nicht grundsätzlich der >Heiligen Schrift< widersprach. Die Reaktion darauf war allerdings anders als erwartet. Eine heftige Diskussion brach unter den Theologen los und das Buch wurde postwendend indiziert. Der Begriff >Kopernikanisches System< durfte ab sofort im Sprachgebrauch nur noch mit dem ausdrücklichen Hinweis verwendet werden, dass es sich hier um eine >Hypothese< handele.
Im Januar des Jahres 1621 stirbt Papst Paul V. (c.1605-1621). Zu seinem Nachfolger wählt die Kurie Papst Gregor XV. (c.1621-1623) , dem bis zu seinem Tod nur eine Amtszeit von 2 Jahren bleibt. Ebenfalls im Jahr 1621 verstirbt Cosimo II. (1590-1621), Großherzog der Toskana. Dessen ältester Sohn Ferdinand, noch minderjährig, wird als Ferdinand II. (1610-1670) sein Nachfolger. Wobei die Mutter und die Großmuter bis 1628 dem Jahr seiner Großjährigkeit, die Amtsgeschäfte kommissarisch führen.
Als Nachfolger für Papst Gregor wird in Rom Kardinal Maffeo Barberini, ein ehemaliger Bewunderer G.G. zu Papst Urban VIII. (c.1623-1644) gewählt. G.G. besucht ihn mehrmals um auch ihm seine Sicht der Dinge zu den beiden Welttheorien zu erläutern. Dabei wurde er von Papst Urban persönlich dazu ermutigt seine Ansichten doch zu publizieren, allerdings immer unter dem Hinweis es handele sich um ein Hypothese.
Die Vorbereitungen zu diesem Buch beschäftigten G.G. die 20iger-Jahre hindurch und wurden schließlich im Jahre 1630 abgeschlossen. Galilei reiste erneut nach Rom um dort die Imprimatur, also die Druckerlaubnis zu bekommen, denn er wollte das Buch zusammen mit der Accademia dei Lincei, einem illustren Kreis von Wissenschaftlern deren Mitglied er war, herausgeben. So wurde es dann auch vereinbart und eine vorläufige Druckerlaubnis erteilt. Zu diesem Zeitpunkt stirbt Frederico Cesi (1585-1630), der Gründer und Leiter der Akademie, was zur Auflösung dieser Wissenschaftsinstitution führte. Galileis vorläufige Druckzusage wird dadurch zur Makulatur. Er entschließt sich daraufhin die Imprimatur in Florenz zu erwirken und das Buch auch dort drucken zu lassen. Was im Jahre 1632 auch geschah.
Es dauerte nicht lange (August 1632) da musste der Druck auf Intervention Roms eingestellt werden. Papst Urban VIII. ließ extra eine Kommission von Theologen einberufen die das Werk G.G. Punkt für Punkt überprüfen sollten, ob darin nicht klare Vereinbarungen gebrochen wurden. Er selbst lehnte zu diesem Zeitpunkt >die kopernikanische Lehre< kategorisch ab und betrachtete das Werk sogar als persönlichen Affront.
Des Weiteren gab es einen formellen Aspekt der Anlass zur Kritik gab. Das Vorwort des Buches war in einem anderen Schrifttypus gedruckt als der Rest. Es könnte so für den Leser der Eindruck entstehen, dass Beides nicht im zusammen gehöre, urteilte die Kommission. Weiter kam hinzu, dass Galilei sein Werk mit einem Schlusswort beenden sollte, das die Allmacht Gottes nochmals deutlich betonen sollte. Galilei überließ diese Aussage dem "Simplicio", der im gesamten Werk den "einfältigen Dummkopf" verkörperte. Im Umfeld des Papstes gab es sogar Denunzianten die ihm, Papst Urban, glauben machen wollten, er selbst sei mit der Gestalt des " Simplicio" gemeint. Dies würde jedenfalls seine plötzliche Unversöhnlichkeit in dieser Angelegenheit erklären.
Die Dinge nahmen ihren Lauf.
Galilei wurde noch im September nach Rom einbestellt, was sich jedoch aus gesundheitlichen Gründen nicht realisieren ließ. So macht er sich erst im Januar 1633 auf die Reise und trifft dort am 13. Februar in der Toskanischen Botschaft ein.
Im April wird er das erste mal vom Inquisitionsgericht verhört. Er gesteht seine >Fehler< ein und ist bereit dem Werk 2 Seiten hinzuzufügen, in der er die Kopernikanische Lehre selbst widerlegt. Es wird aber nicht dazukommen. Zwei Monate später wird erneut verhandelt und G.G. erfährt tags drauf, am 22. Juni 1633, in der Kirche Santa Maria das Urteil. Lebenslange Haft wegen Ketzerei, Verbot seins Buches >Dialogo<, keine Lehrtätigkeit und keine Veröffentlichungen mehr. Zugleich wurde ihm ein Text vorgelegt, in der der 70-jährige Galilei seiner >ketzerischen Lehrmeinung< abschwören und sich den Vorstellungen der Kirche unterwerfen musste. Im Dezember des Jahres wird die lebenslange Haft in lebenslangen Hausarrest in seinem Haus in Acretiri bei Florenz umgewandelt.
Die Katholische Kirche brauchte immerhin 350 Jahre, bis Galileo Galilei schließlich im Jahre 1992 von Papst Paul II. vollständig rehabilitiert wurde.
Evangelista Torricelli (1608-1647)
Evangelista Torricelli wurde in Rom geboren. Er erhielt eine klösterliche Erziehung bei den Jesuiten und schrieb sich mit 18 Jahren in der gerade neu gegründeten alten Universität "Sapienza" ein. Diese wurde von Professor Benedetto Castelli ( 1547-1643) einem Benediktiner und Naturwissenschaftler geleitet. Der hatte unter Galilei studiert und wurde von Giovanni Batista Ciampoli (1589-1643), einem Geistlichen und Freund Galileis, in diese Position berufen.
Torricelli war einer seiner ersten Studenten und fiel ihm gleich durch seine überdurchschnittliche mathematische Begabung auf. Daher durfte er für seinen Professor auch studienfremde Aufgaben erledigen. Er wurde zu seinem Sekretär und war dies auch noch zu dem Zeitpunkt, da Galilei in Florenz sein neues Werk >Dialogo< veröffentlicht hatte.
Wie bekannt, wurde Galilei daraufhin von Papst Urban VIII. vor das Inquisitionsgericht zitiert, das Buch indiziert und er selbst zu lebenslanger Haft verurteilt, die er zuletzt in der Verbannung in seinem Haus in Arcetri bei Florenz verbrachte.
Torricelli beobachtete die Vorgänge von Rom aus und stand über seinen Professor mit Galilei in Briefkontakt. Nach Ende des Inquisitionsprozesses begleitete er Ciampoli als Sekretär für einige Zeit nach Montaldo de la Marca, wo dieser vom Vatikan als Gouverneur hingeschickt wurde.
Torricelli selbst, beschäftigte sich in dieser Zeit mit der >Theorie der Bewegungen< und kehrte erst zu Beginn des Jahres 1641 wieder nach Rom zurück. Ciampoli war autorisiert Galilei in Arcetri zu besuchen und konnte auf diese Weise verfolgen, wie dieser zunehmend von Leiden geplagt wurde und langsam erblindete. Er schlug daher vor, ihm Torricelli als Sekretär zur Seite zu stellen. Galilei war einverstanden, aber es dauerte doch noch geraume Zeit bis Torricelli Rom verließ und nach Arcetri reiste.
Verständlich, zumal dieser Schritt in jener Zeit, bestimmt gut überlegt gehörte. Anfang Oktober 1641 war es dann soweit. So konnte er Galilei noch bei der Vollendung seines Hauptwerkes, der >Discorsi< behilflich sein. Nach dem Tode Galileis, am 08.01.1642, wollte Torricelli schon nach Rom abreisen, als ihm Großherzog Ferdinand II. die Nachfolge Galileis bei Hofe anbot.
Es begann nun eine Zeit intensiver Aktivitäten für Torricelli. So ist es ihm erstmals gelungen ein Vakuum aufrecht zu erhalten. Außerdem machte er den Vorschlag für ein Experiment, mit dem man nachweisen konnte, dass die Höhe einer Flüssigkeitssäule in einer umgedrehten Röhre vom Atmosphärendruck abhängt. Dazu sollte erstmals Quecksilber in Verbindung mit einer etwa 80cm langen Glasröhre benutzt werden. Dieser Versuch wurde Anfang 1644 von Vincenzo Viviani (1622-1703), einem seinem Schüler ausgeführt und ging als >Torricellischer Versuch< in die Wissenschaftsgeschichte und Physikbücher ein. Er begründete die Barometrie.
Im Jahre 1644 veröffentlichte Torricelli sein Hauptwerk >Opera geometrica< in Florenz, das seine Schriften über die Geometrie und jene über die Theorie der Bewegung enthält. Noch relativ jung, wurde er von einer unbekannten Krankheit befallen und starb in der Nacht vom 24. auf den 25. Oktober 1647, im Alter von nur 39 Jahren.
© Gerhard Stöhr 2006
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