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Edmond Halley: Die Geschichte eines Mannes und seines Kometen

Er war mehr als sein himmlischer Namensvetter.

Edmond Halley hat wohl eines der bekanntesten wissenschaftlichen Vermächtnisse aller Figuren der wissenschaftlichen Revolution: Alle 76 Jahre muss man nur in den Nachthimmel schauen und schon sieht man den Kometen, der seinen Namen trägt.Aber während fast jedes Schulkind den Halleyschen Kometen erfährt und viele ihn noch zu Lebzeiten erleben werden, steckt hinter dem Mann viel mehr als sein berühmter Komet.

Als renommierter Astronom leistete Halley bedeutende wissenschaftliche Beiträge, bevor er überhaupt sein Studium abschloss, darunter die Erstellung des ersten europäischen Sternenkatalogs des Himmels der südlichen Hemisphäre und der erste, der 1677 den vollständigen Merkurtransit aufzeichnete.

Als Kollege und Freund von Isaac Newton – so viel man konntesein ein Freund des notorisch distanzierten und streitsüchtigen Genies – Halley war maßgeblich an der Veröffentlichung von Newtons Erkenntnissen über die Gesetze der Bewegung und der Gravitation beteiligt, die den Kurs der Physik für die nächsten zweieinhalb Jahrhunderte bestimmen sollten.

Halley war ein wahrer Mann der Wissenschaft, der sich bemühte, die Sache des menschlichen Wissens voranzutreiben, manchmal auf eigene Kosten, und selbst wenn er selbst trotz eines langen und fruchtbaren Lebens nie lange genug leben würde, um die Früchte seiner Bemühungen zu sehen.

Frühes Leben und Karriere

Der Standort von Edmund Halleys Observatorium auf St. Helena, wo er den Südhimmel katalogisierte, Quelle: kevstan/Wikimedia Commons

Edmond Halley – traditionell ausgesprochen, um sich auf „allee“ zu reimen – wurde geborenam 8. November 1656 in Haggerston, England Teil des heutigen London, an eine wohlhabende Kaufmannsfamilie.

Sein Vater war ein Londoner Seifenhersteller, dessen Reichtum es ihm ermöglichte, der wissenschaftlichen Neugier seines Sohnes zu frönen – so sehr, dass Halley 1673 schließlich zum Queens College in Oxford ging.junger Bursche brachte einige ernsthafte Astronomieausrüstung mit mit ihm.

In Oxford wurde der junge Astronom zum Schützling von John Flamsteed, Englands erstem Astronomen Royal Halley wurde später Englands zweiter. Unter Flamsteeds Anleitung veröffentlichte Halley 1676 seine ersten Arbeiten, während er noch ein Student war.

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Das formale akademische Leben konnte der "Feldforschung" nicht das Wasser reichen, und so inspiriert von Flamsteeds Projekt, einen formalen Sternenkatalog der nördlichen Hemisphäre zu erstellen, schlug Halley vor, dasselbe für die südliche Hemisphäre zu tun.

Wie viele Studenten seiner Zeit verließ Halley die Schule, ohne sich die Mühe zu machen, einen Abschluss zu machen, erhielt die Finanzierung von niemand geringerem als König Karl II. persönlich und segelte zur Insel St. Helena vor der Küste Westafrikas. Dort verbrachte er einedas ganze Jahr dort, wo fast 350 Sterne und ihre Positionen am Südhimmel katalogisiert werden und sogar einige bekannte, sichtbare Nordsterne als Referenzpunkte verwendet.

Während er dort war, Halleyentdeckte einen Sternhaufen in Centaurus und war auch die erste Person, die jemals den gesamten Merkurtransit aufgezeichnet hat, eine Erfahrung, die ihn und später die ganze Welt unauslöschlich geprägt hat.

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Frühe Arbeit mit Kometen

Der Große Komet von 1680, von Rotterdam aus gesehen, Quelle: Lieve Verschuier/Wikimedia Commons

Nach seiner Rückkehr nach England veröffentlichte Edmond Halley 1678 seinen Sternenkatalog, der seinen Ruf als ernsthafter Astronom in einer Zeit voller ernsthafter Astronomen festigte. König Charles IIwurde mit nur 22 Jahren eingeladen, der Royal Society beizutreten, was ihn zu einem der jüngsten macht, die diese Ehre jemals erhalten haben.

Anstatt eine akademische Stelle anzutreten, reiste Halley – wie es sich für alle guten 20-Jährigen gehört – und machte dabei wissenschaftliche Beobachtungen. Während eines Besuchs bei Giovanni Cassini in Frankreich, Halley beobachtete einen Kometen und versuchte, den Verlauf seiner Umlaufbahn einzuzeichnen, und gescheitert.

Während Wissenschaftler wie Tycho Brahe, Galileo Galilei und Johannes Kepler hatte sich gedrehtTeleskope in den Himmel und machte große Fortschritte in unserem Wissen über die Planeten, niemand wusste wirklich, was Kometen sind oder wie sie funktionieren, also war Halleys Versagen nicht allein sein Verschulden. Wenn die Schultern der Riesen, auf denen Sie stehen, zugewandt sindfalsch, du wirst es auch falsch machen.

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Das Problem war, dass, während große Himmelskörper wie Planeten die Sonne umkreisten und Monde Planeten umkreisten, das gleiche von Kometen nicht gesagt werden konnte. Sie schienen keine Periode zu haben, die irgendjemand messen könnte, und eswurde allgemein angenommen, dass sie in einer geraden Linie reisten oder parabolischen Pfaden folgten, die sie zurück in den Weltraum schleuderten, um nie zurückzukehren.

Nach seiner Frustration über den Großen Kometen von 1680 schwor Halley, beim nächsten Mal einen besseren Job zu machen. Er würde nicht lange warten müssen, um es erneut zu versuchen, wie sich herausstellte.

Bald nach seiner Rückkehr nach England kehrte Halley dazu zurück, Beobachtungen durch das Teleskop in seinem Haus durchzuführen. 1682 tauchte zufällig ein anderer Komet auf, und Halley untersuchte ihn viel sorgfältiger als mit dem Großen Kometen von 1680.Es wäre der Beginn seines wichtigsten Vermächtnisses, obwohl es viele Jahre dauern würde, bis er seine Bedeutung wirklich schätzen würde.

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Segeln lernen und schwören lernen

Edmund Halleys Karte der globalen Passatwinde, Quelle: Princeton University

Auf dem Weg, die Geschichte zu prägen, nahm sich Edmond Halley Zeit und reiste um die Welt, führte Experimente auf See durch, während er als Kommandant eines Schiffes fungierte – obwohl er keine vorherige Erfahrung mit der Arbeit auf einem Schiff hatte – und scheint es zu habenganz gut aufgenommen.

Er veröffentlichte 1686 die erste bekannte meteorologische Karte, die die Passatwinde des Atlantiks, des Südpazifiks und des Indischen Ozeans aufzeichnete.

Er soll auch getrunken haben und mit seiner Sprache ziemlich locker geworden sein, etwas, das ihn später in England verfolgte, als er sich auf die Suche nach einer festeren Arbeit als Akademiker machte.

Als er 1704 endlich einen Posten erhielt als der Savilian-Professor der Geometrie in Oxford, Flamsteed, sein alter Mentor, der zum Kritiker wurde, beschwerte sich, dass Halley "jetzt redet, flucht und Brandy trinkt wie ein Kapitän zur See."

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Isaac Newton und Edmond Halley

Isaac Newton und Edmond Halley, Quelle: 1,2

Kurz nach dieser Ernennung würde Halley die Geschichte endgültig prägen, obwohl wir nicht über Halleys Kometen sprechen können, ohne den Quecksilberkometen Isaac Newton einzubeziehen, dessen Werk mit Halleys eigenem verflochten werden würde.

Im Jahr 1682, ungefähr zu der Zeit, als Halley den berühmtesten Kometen der Welt beobachtete, war er auch stark in das Studium der Arbeiten von Johannes Kepler über die Planetenbewegung, nämlich die der elliptischen Bahnen von Planeten um die Sonne, eingebunden.

Kepler hatte dieses Phänomen nur beobachtet, da er die mathematische Grundlage von Bahnen nicht erklären konnte. Halley fragte sich, ob Kometen auch solche Bahnen haben könnten, konnte sich aber nicht mit der Physik so etwas auseinandersetzen. Zum Glück für Halley wusste er esjemand, der es könnte.

Im Jahr 1684 diskutierte Halley das Problem mit dem bekannten Physiker Robert Hooke und dem Architekten Christopher Wren in einem Londoner Kaffeehaus. Halley stattete Isaac Newton einen Besuch ab, um die Angelegenheit mit ihm zu besprechen. Bei diesem Treffen enthüllte Newton daser hatte schon vor einigen Jahren für einen anderen Kometen eine Lösung ausgearbeitet, die Sache aber beiseite gelegt.

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Halley wollte die Berechnungen sehen, obwohl Newton sie nicht mehr hatte, also schrieb er sie um und schickte sie im November 1684 in Manuskriptform nach Halley.

Halley, der die tiefe Bedeutung dieser Entdeckung mehr als Newton selbst erkannte, drängte Newton dazu, seine Studien zu erweitern und seine Arbeit zu veröffentlichen, und ging sogar so weit, den Druck persönlich zu finanzieren, da die Royal Society derzeit nicht die Mittel dazu hatteHalley war finanziell nicht viel besser dran, aber er hat die Investition trotzdem getätigt, sehr zum Vorteil der Welt.

Also, Philosophiae Naturalis Principia Mathematica "Mathematical Principles of Natural Philosophy", Isaac Newtons wichtigstes Werk und mehr als 200 Jahre lang der Eckpfeiler der Physik und der klassischen Mechanik, wurde weitgehend durch Halleys Beharren und seine Hilfe ermöglicht, indem er die Größe eines anderen auf seine persönlichen Kosten für dieum der wissenschaftlichen Entdeckung willen.

Nicht zufrieden damit, Newtons Werk einfach zu veröffentlichen, würde Halley bald dazu beitragen, die Richtigkeit der Newtonschen Gesetze auf die spektakulärste Art und Weise zu beweisen.

Auf dem Kometen, der seinen Namen trägt

Halleys Komet 1986, Quelle: NASA

Es sollte viele Jahre dauern, bis Halley zum Studium der Kometen zurückkehrte, aber er kehrte schließlich um 1695 dazu zurück. Er war überzeugt, dass der Komet von 1680 tatsächlich eine elliptische Umlaufbahn hatte und dass derselbe Komet viele zurückkehrteZeiten im Laufe der Geschichte.

Erforschung der historischen Aufzeichnungen für Kometensichtungen, Halle berechnet dass der Komet, den er 1682 untersucht hatte, derselbe Komet war, der 1305, 1380, 1456, 1531 und 1607 identifiziert wurde. Dann, im Jahr 1705, würfelte er und machte eine kühne Vorhersage.Halley veröffentlichte 1705 "A Synopsis of the Astronomy of Comets", in dem er schrieb:

"Viele Überlegungen lassen mich glauben, dass der von Apianus beobachtete Komet von 1531 derselbe war, der von Kepler und Longomontanus 1607 beschrieben wurde“, schrieb Halley, „und den ich wieder beobachtete, als er 1682 zurückkehrte. Alle Elemente stimmen überein. Von daher würde ich es getrost wagen, seine Rückkehr, nämlich im Jahre 1758, vorherzusagen."

Er war bis dahin längst tot, das wusste er, aber mit Newtons Bewegungsgesetzen konnte er die Umlaufbahn des Kometen mit unglaublicher Präzision berechnen und seinen Ruf auf seine – und im weiteren Sinne Newtons – Zahlen setzen.

Als der Komet am 25. Dezember 1758 wie vorhergesagt erschien, bewies der Halleysche Komet, wie er bekannt wurde, Newton richtig und machte Halley bis heute zu einem bekannten Namen.

Der Transit der Venus und der Sonnenparallaxe

Venus im Sonnendurchgang 2012, Quelle: NASA/Flickr

Die Periodizität des Halleyschen Kometen war nicht die einzige wichtige wissenschaftliche Vorhersage, die Halley in seiner späteren Karriere machte.

Bis zum 18. Jahrhundert waren Astronomen in der Lage, die relativen Entfernungen zwischen allen großen Körpern im bekannten Sonnensystem zu berechnen, aber sie hatten keine Möglichkeit, diese Entfernungen in absoluten Zahlen zu kennen. Die wichtigste dieser Entfernungenwar die Astronomische Einheit AE, die Entfernung zwischen Erde und Sonne.

Das Problem war, dass niemand eine Ahnung hatte, wie groß die Sonne tatsächlich war. Wenn die Sonne die Größe des Mondes hätte, könnte die Erde in einer Entfernung von nur 238.900 Meilen umkreisen, während Jupiter, Mars, Venus und Merkur könntenviel kleiner und viel näher sein, relativ gesehen.

Einfach gesagt, niemand wusste, wie groß das Sonnensystem war, aber wirhatte wissen, wie groß die Erde war. Indem Sie einen Transit eines Planeten vor der Sonne von mehreren Punkten auf der Erdoberfläche aus beobachten und die kritischen Eintritts- und Austrittszeiten der Silhouette des Planeten aufzeichnen, um den Abstand zwischen der Erde und der Sonne zu bestimmenwar einfach eine Frage der Trigonometrie mit etwas, das als Sonnenparallaxe bekannt ist.

Der Venustransit im Jahr 1769, aufgezeichnet von Kapitän James Cook in Tahiti, Quelle: NASA

Als junger Mann beobachtete Halley den Merkurtransit im Jahr 1677 in der Hoffnung, die Sonnenparallaxe zu berechnen, aber es wurde nur eine weitere Aufzeichnung des Merkurtransits gemacht, die nicht ausreichte, um eine genaueParallaxe.

Da Transite außergewöhnlich seltene Ereignisse sind, wäre die nächste Chance, einen Planetentransit zu verwenden, um die Sonnenparallaxe zu berechnen, die nächsten Transite der Venus, die 1761 und 1769 stattfinden werden. Die Welt würde keine weitere Chance bekommenbis 1874.

1691 und später 1716 veröffentlichte Halley einen öffentlichen Aufruf zur internationalen Zusammenarbeit zwischen den Nationen, um wissenschaftliche Expeditionen um die Welt zu entsenden, um den Venustransit aufzuzeichnen, um die astronomische Einheit zu berechnen und die Skala des Sonnensystems zu enthüllendas erste Mal.

Obwohl er es selbst nicht mehr erleben würde, nahm die internationale Gemeinschaft tatsächlich seinen Aufruf wahr, und Wissenschaftler aus Großbritannien, Frankreich, Russland, den Vereinigten Staaten, Kanada und anderen zeichneten das Ereignis 1769 auf und ermittelten eine Zahl fürdie Sonnenparallaxe, die eine sehr genaue Annäherung an die astronomische Einheit ergab, die nur etwa 3% ihres tatsächlichen Wertes betrug.

Tod und Vermächtnis

Quelle: Richard Phillips/Wikimedia Commons

1720 folgte Halley Flamsteed als Astronomer Royal. Er starb am 14. Januar 1742 in Greenwich, England.

Edmond Halley hat seine beiden bemerkenswertesten Beiträge zu unserem wissenschaftlichen Verständnis des Universums nie erlebt. Wie viele bereits bemerkt haben, hatte seine Arbeit das unglückliche Handicap, im Schatten von Isaac Newton, einem der größten, ausgeführt zu werdenwissenschaftliche Köpfe, die die Menschheit je hervorgebracht hat. Aber auch wenn Halley nie herausfinden konnte, wie groß das Universum ist, geschweige denn unsere eigene kleine Ecke davon, verdanken wir dieses Wissen zu einem nicht geringen Teil seiner Arbeit – und wie könnte es besser sein, Ihre Spuren zu hinterlassen?auf der Welt, als Ihnen zu Ehren eine der größten einmaligen Brillen zu tragen, die Menschen je gesehen haben?

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