Warum glaubten die Menschen des Altertums, dass himmlische Materie von einer anderen Art sei als irdische Materie?

Ein Argument ist, dass terrestrische Objekte aus den vier Elementen Erde, Wasser, Luft, Feuer bestehen und von diesen die ersten beiden "schwere" Elemente sind, deren natürliche Bewegung eine geradlinige Bewegung zum Zentrum des Universums ist, während die letzteren beiden sind "leichte" Elemente, deren natürliche Bewegung eine geradlinige Bewegung nach oben ist. Die natürliche Bewegung der Himmelskörper hingegen ist offensichtlich kreisförmig. Daher sind sie anders als jede irdische Materie. Wenn sie aus Stein wären, würden sie herunterfallen, und wenn sie aus Feuer wären, würden sie davonfliegen. Eine diesbezügliche Diskussion gibt es mehr oder weniger bei Aristoteles, De Caelo I.2.

Es ist schwierig für uns, die wir gelernt haben, dass die Gesetze der Physik für alle Zeiten und Räume konstant sind, uns in die Köpfe der „Alten“ hineinzuversetzen. Aber alles, was ich in diesem Bereich über die klassischen Griechen und das frühe, mittlere und späte Mittelalter gelesen habe, zeigt, dass sie absolut keinen Grund hatten zu glauben, dass der Himmel die gleichen Gesetze wie die Erde hatte. Die Idee einer einheitlichen Physik war unbekannt. Selbst vor zweihundert Jahren hätte man niemandem geglaubt, der behauptete, Elektrizität, Magnetismus und Licht seien „das Gleiche“.

Noch wichtiger ist, dass die alten Griechen Physik und Astronomie streng in sich gegenseitig ausschließende Fächer aufgeteilt haben. Das Heath-Buch (in Dover Publications) über „Griechische Astronomie“ enthält Passagen, in denen Astronomen dafür gescholten werden, dass sie ihre Aufgabe, numerische Berechnungen durchzuführen, verlassen, um über die tatsächliche Natur dessen zu spekulieren, was sie numerisch beschreiben. Alle Spekulationen über die Natur der Dinge waren also nicht numerisch. Sie kamen also nie zu dem Punkt, an dem Newton die Zahlen zeigtezur Beschreibung terrestrischer und außerirdischer Physik passten nahezu perfekt zusammen. Es war diese numerische Übereinstimmung in den Gravitationsgleichungen, die schließlich die Himmelsphysik mit der Erdphysik vereinte. Und selbst dann fiel es den meisten Menschen schwer, dies zu akzeptieren. Nur weil uns in der Schule die moderne Sichtweise beigebracht wird, fällt es uns schwer zu verstehen, wie seltsam es früher war, Erde und Himmel als ein kombiniertes System zu betrachten, das denselben Gesetzen gehorcht.

Die Antwort auf Ihre Frage ist also, dass es die falsche Frage ist. Die „richtige“ Frage ist, wann und wie die Menschen auf die Idee kamen, dass ein einziger Satz physikalischer Gesetze sowohl die Erde als auch den Himmel regiert. Und die Antwort darauf ist, dass die Berechnungen der Astronomen schließlich dazu führten, dass Newton zeigte, dass Äpfel und Monde den gleichen Gesetzen gehorchen. Das hat es in sich!

Aus meinen Studien über die westlichen, chinesischen und mesoamerikanischen Kulturen (die noch am alten Indien arbeiten) von den klassischen Epochen bis zur frühen Renaissance folgerten die Alten, dass Himmelskörper aus anderen Materialien bestehen als die der Erde, weil die Beobachterqualitäten und Das Verhalten himmlischer Objekte unterschied sich radikal von den beobachteten Eigenschaften und dem Verhalten weltlicher Objekte und Materialien.

Vor der Erfindung moderner Materialien wie Edelstahl und Kunststoffe begannen alle bekannten Materialien außer Gold ständig abgebaut zu werden. Alle Metalle, sogar Bronze oxidiert, Hölzer getrocknet, gespalten oder unter mikrobiologischem Angriff zerfallen, Steine ​​gesprungen und erodiert. Die Herstellung reiner Substanzen war schwierig (außer Gold und Schwefel), und die überwiegende Mehrheit der reinen Substanzen wurde entweder abgebaut oder verunreinigt. Reine weiße Substanzen wie frischer Schnee, Eis oder gereinigtes Salz schienen besondere Eigenschaften zu haben. Salz galt aufgrund seiner reinweißen Farbe und seiner bekannten Fähigkeit, Verfall zu verhindern, als magisches und materielles Reinigungsmittel.

Im Gegensatz dazu erschienen alle beobachtbaren Himmelsobjekte außer dem Mond als ewig makellose und niemals verfallende Objekte. Für viele Traditionen und Schulen deuteten die beobachtbaren Merkmale auf dem Gesicht des Mondes darauf hin, dass er zum weltlichen Reich gehörte. Die mittelalterliche westliche (jüdisch-christlich-islamische) Astronomie teilte den Himmel in den Sublunar, die verderbliche Erde, Atmosphäre und den Mond, und den Translunden, die unbestechlichen Regionen dahinter. Die Sonne schien aus geschmolzener Kälte zu bestehen und die Fix- und Wandersterne (Planeten) erschienen als Punkte aus reinem, normalerweise weißem Licht.

Basierend auf den verfügbaren Beobachtungsdaten war die einzige logische Schlussfolgerung, dass sich die Materialien des Himmels von den Materialien der Welt unterschieden.

Ebenso schien das Verhalten der irdischen Welt völlig chaotisch und unvorhersehbar, während das Verhalten des Himmels ein Musterbeispiel für Ordnung und Vorhersagbarkeit zu sein schien. Die Kartographie, wie wir sie heute kennen, existierte nicht, daher hatten alle alten Kulturen bessere Karten des gesamten Himmels als von der nur ein paar hundert Meilen entfernten Erde.

Die Astronomie wurde gerade deshalb zur ersten Wissenschaft, weil der Himmel universell und wiederholbar beobachtet werden konnte. Verschiedene Kulturen ohne Kommunikation entwickelten die gleichen Vorhersagemodelle für die Bewegungen von Sonne, Mond, Planeten und Sternen.

Wiederum, basierend auf den verfügbaren Beobachtungsdaten, war die einzige logische Schlussfolgerung, dass die materiellen Objekte des Himmels anderen Regeln folgten als die materiellen Objekte im weltlichen Bereich. (Es hat geholfen, dass Messungen in der Astronomie in Winkeln durchgeführt werden, die mit Werkzeugen aus vielen verschiedenen Materialien einfach und wiederholt gemessen werden können, aber immer noch die gleichen Messwinkel erzeugen. Lineare Messwerkzeuge sind weitaus anfälliger für Fehler aus der Zusammensetzung der Winkel Werkzeug und seine Verformung durch wechselnde Umgebungsbedingungen.)

Beobachtungen über die unterschiedliche Qualität der Himmelsmaterialien und ihr unterschiedliches Verhalten gingen den philosophischen und theologischen Erklärungen für diese Unterschiede voraus .

Es gibt eine berühmte Anekdote, die normalerweise dem großen britischen Wissenschaftler Lord Kelvin zugeschrieben wird. Nachdem er eine Rede über den ptolemäischen Geozentrismus gehalten hatte, kam ein Mitglied des Publikums und sagte: „Es war wirklich dumm von dem Ptolemaios zu sagen, dass die Sonne um die Erde kreist.

Angeblich blinzelte Lord Kelvin und antwortete: "Weil es so aussah, meine Damen und Herren." Er meinte damit, dass es vor der Erfindung des Teleskops keine wissenschaftlichen Beweise dafür gab, dass die Sonne die Erde nicht umkreiste. Alle heliozentrischen Argumente bis zu diesem Punkt, zB Bruno, basierten auf Philosophie oder Theologie, nicht auf Beobachtung und Wissenschaft.

Da Ptolemäus in die wissenschaftlichen Kriege der Reformation verwickelt wurde, ist er als törichtes Gegenstück zu Kopernikus und Kepler in die Geschichte eingegangen, aber in Wirklichkeit war er einer der größten Wissenschaftler der Geisteswissenschaften. Sein komplexes Modell des Himmels blieb über Jahrhunderte hinweg bis zu Kepler das vorhersagendste und nützlichste Modell des Himmels. Sein Modell machte sogar bessere Vorhersagen als Kopernikus. Das ist das am längsten bestehende wissenschaftliche Modell der Geisteswissenschaften.

Es ist wichtig, sich daran zu erinnern, dass es in der Wissenschaft nicht darum geht, die absolute Wahrheit zu produzieren, sondern vielmehr darum, das bestmögliche Vorhersagemodell zu erstellen. Alle wissenschaftlichen Erkenntnisse sind nur innerhalb eines engen Genauigkeitsbereichs wahr oder nützlich. Die Newtonsche Physik ist nur bis zu einer gewissen Präzision von IIRC gültig, 6 Dezimalstellen in den Bewegungen aller Planeten außer Quecksilber und kann die Umlaufbahn von Merkur nicht vollständig vorhersagen, weil der Newton nicht wusste, wie die Gravitationsverzerrung des Raums selbst zu erklären war.

Die übliche Antwort darauf, warum die Alten ein bestimmtes Modell von Naturphänomenen hatten, läuft normalerweise auf Lord Kelvins Antwort hinaus, "weil es für sie so aussah". Dass divergierende Kulturen oft zu sehr ähnlichen Modellen gelangten, stützt diese Behauptung.

Die Antike wurde nicht durch Aberglauben, einen Mangel an Vorstellungskraft oder intellektuellem Mut behindert, sondern durch einen Mangel an ausreichend präzisen und genauen wissenschaftlichen Instrumenten, mit denen die menschlichen Sinne erweitert und wiederholbare Messungen durchgeführt werden konnten. Sie haben normalerweise die richtigen logischen Schlussfolgerungen und Schlussfolgerungen gezogen, basierend auf dem, was sie mit den ihnen zur Verfügung stehenden Werkzeugen tatsächlich beobachten konnten. So funktioniert Wissenschaft heute.

Die Frage ist eher irreführend. Die unterschiedliche klestiale Materie war eine erfolgreiche Theorie, die von Aristoteles entwickelt wurde. Da die Quellen so sind, wie sie sind, ist es eher spekulativ zu sagen, was die Alten glaubten. Offensichtlich haben viele Vorsokratiker, Atomisten früher und später so etwas nicht geglaubt. Anaxagoras ist ein berühmtes Beispiel. Aber er wurde wegen Gottlosigkeit angeklagt und Aristoteles billigte das offenbar.

Aristoteles präsentierte seine Ansicht als traditionelle Frömmigkeit, aber sie erlaubte ihm, alle Varianten des Atomismus abzulehnen und zu erklären, warum Mathematik in der sublunaren Arbeit nicht anwendbar ist. So gesehen ist De Coelo seine Alternative zu Platons Timäus , wie Gelehrte festgestellt haben.

Referenzen: Die Timaeus-Verbindung ist ein führendes Thema in Bowen, A. und Wildberg, C. (Hrsg.). 2009. Neue Perspektiven auf De Caelo von Aristoteles . Leiden/Boston: Brill; siehe auch Solmsen, F. 1960. Aristotle's System of the Physical World. Ein Vergleich mit seinen Vorgängern , Cornell Studies in Classical Philology 33

Das zugrunde liegende Problem in der heutigen Sprache war, dass er zwei verschiedene Modelle brauchte, um Beobachtungen auf der Erde und am Himmel zu erklären.

Zum Beispiel schrieb er in seinem Modell über irdische Materie, dass eine konstante Kraft erforderlich ist, um eine konstante Bewegung zu haben, eine Sache, die mit vielen Beobachtungen übereinstimmt, bei denen Abnutzung offensichtlich ist. Himmelskörper scheinen nicht auf diese Weise zu funktionieren, daher mussten sie aus dem Anwendungsbereich dieses Modells ausgeschlossen werden.

Warum er dazu „himmlische Materie“ brauchte, ist eine andere philosophische Frage. Gegenwärtig gibt es in der modernen Physik Meinungsverschiedenheiten zwischen der allgemeinen Relativitätstheorie und der Quantenmechanik; Wir erkennen, dass beide unterschiedliche Annäherungen an das sind, was wirklich passiert, und schreiben die Inkonstanz einfach Dingen zu, die wir noch nicht verstehen. Anscheinend wollte Aristoteles wirklich, dass seine Gesetze in sich wahr und überall gültig sind.

Wenn Gesetze universell und absolut sind, besteht eine Möglichkeit, die Modelle in Einklang zu bringen, darin, zwischen den Objekten selbst zu unterscheiden und zu sagen, dass jedes seinen eigenen Regeln gehorcht.