Für Albert Einstein war Newton der „größte Physiker aller Zeiten“ und die französischen Enzyklopädisten im 18. Jahrhundert sahen in Newton den Begründer der neuen Naturwissenschaft, die wir heute Physik nennen.
Viele Wissenschaftshistoriker betrachten Newton als Begründer der mathematischen Sprache in der Physik. Ohne Zweifel hat Newtons wissenschaftliche Leistung entscheidend zu der Entstehung der physikalischen Forschungsmethode  beigetragen.
Als zentrale Aufgabe nimmt sich das Seminar vor, Newtons grundlegendes Werk Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (Erstausgabe 1687 in London) zu analysieren unter der Berücksichtigung der letzten Ergebnisse der historischen Forschung. Ziel der Untersuchung ist, Newtons mathematische Sprache in ihrer Entwicklung und Beziehung zu der Formulierung der Naturgesetze zu verstehen. Alle drei Bücher der Principia werden im Licht der historischen Forschung im Rahmen des Seminars untersucht. Der bedeutende Einfluss der Regulae philosophandi (dem ersten Kapitel des dritten Buchs der Principia) auf Newtons Methode sowie seine Beziehung zu Robert Sandersons Treatise on logic and rhetoric von 1618 werden uns genau so beschäftigen wie Descartes Einfluss auf Newtons frühe Entwicklung der mathematischen Sprache.
Literatur:
Newton, Isaac: Mathematische Grundlagen der Naturphilosophie, Ed Dellian (Hrsg.), Felix Meiner Verlag: Hamburg, 1988. Leshem, Ayval: Newton on mathematics and spiritual purity, Kluwer Academic Publishers: Dordrecht, Boston, London, 2003. Weitere Literatur wird im Rahmen des Seminars angegeben.
   
   

Im Rahmen des Seminars wird die Frage untersucht, ob die Spezielle Relativitätstheorie eine wissenschaftliche Revolution oder eine kontinuierliche Vollendung der klassischen Mechanik darstellt.

Ausgangspunkt sind die Aufsätze der drei konkurrierenden Beteiligten bei der Entstehung der Speziellen Relativitätstheorie, Albert Einstein (1905), Hendrik Anton Lorentz (1904) und Henri Poincaré (1905), sowie der Aufsatz von Hermann Minkowski von 1908, in dem er die Struktur des vierdimensionalen Raumes entwickelt. Ebenfalls sollen die vielfältigen wissenschaftshistorischen Interpretationen dieses bedeutendsten Ereignisses der Physik des 20. Jahrhunderts analysiert werden.
Als Orientierungslektüre empfehle ich das Buch von Arthur I. Miller: Albert Einstein’s Special Theory of Relativity: Emergence (1905) and early Interpretation (1905-1911), New York, Springer, 1998.
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Newtons programmatischem Werk Principia mathematica entsprangen zwei bedeutende Entwicklungen, die die Physik im 18. Jahrhundert prägten: 1. die Mathematisierung der Mechanik und 2. die experimentelle Physik.
Dieses Semester widmen wir uns in unserem Seminar der ersten Entwicklung, durch die die Physik eine mathematische Struktur erhielt und sich damit als exakte Naturwissenschaft konsolidierte. Gleichzeitig führte diese Entwicklung zum „mechanistischen Weltbild“, das die Physik bis Ende des 19. Jahrhundert prägte. Die Durchdringung der Physik mit Mathematik scheint im Einklang mit der rationalistischen Weltanschauung der Aufklärung gestanden zu haben. Sie gipfelte in Immanuel Kants Worten: „Ich behaupte, dass in jeder besonderen Naturwissenschaft nur so viel eigentliche Wissenschaft angetroffen werden kann, als darin Mathematik enthalten ist.“
Im Laufe des Seminars werden wir die Werke der bedeutendsten Vertreter dieser Entwicklung – Varignon, Euler, Bernoulli, D’Alembert, Lagrange und Laplace – analysieren. Gleichzeitig werden wir versuchen, ihre Überzeugung zu verstehen, dass die Mathematik eine erkenntnistheoretische Rolle in der Erklärung der Natur spielen kann. Auch Goethes und Schellings Kritik an der Mathematisierung wird uns beschäftigen.
Literatur:
DUHEM, PIERRE (1905): L’évolution de la mécanique, Paris. DIJKSTERHUIS, E. J. (1952): "Die Mechanisierung des Weltbildes,“ in Abhandlungen zur Wissenschaftsgeschichte und Wissenschaftslehre, Bremen 1952, S. 33-63. TRUESDELL, CLIFFORD (1989): „Newtons Einfluß auf die Mechanik des 18. Jahrhunderts,“ in: HUTTER, K (Hrsg.) Die Anfänge der Mechanik, Berlin, 1989 Berlin S. 47-73. BLAY, MICHEL (1992): La naissance de la mécanique analytique. La science du mouvement au tournant des XVIe et XVIIIe siècles. Paris.
Weitere Literatur wird im Laufe des Seminars angegeben.
Seminarverlegung auf einen anderen Termin nach Rücksprache mit den Seminarteilnehmern möglich.
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Jakob, Joseph und Daniel Bernoulli, Leonhard Euler und Joseph Louis Lagrange legten im 18. Jahrhundert die Grundlagen der Mechanik kontinuierlichen Medien. Sie behandelten sie als zwei Gebiete: Mechanik der Flüssigkeiten und Elastizitätstheorie. Erst im 19. Jahrhundert entwickelte Augustin Louis Cauchy ab 1822 eine gemeinsame theoretische Basis für die Mechanik der Flüssigkeiten und die Elastizitätstheorie durch die klare Formulierung des Begriffs der Deformation kontinuierlichen Medien. L. Navier berücksichtigte 1821 bei der Analyse der kontinuierlichen Medien die molekulare Struktur der Materie und stellte damit die These auf, dass der Kontinuumsbegriff nicht ausreicht, um die Phänomene der Kontinuumsmechanik zu beschreiben. Erst G. Lamé gelang es 1852 die molekulare Beschreibung zu überwinden, indem er eine Definition der internen Spannung gab, ohne die Struktur der Materie berücksichtigen zu müssen. Durch seine Wirbeltheorie der perfekten Flüssigkeiten brachte Helmholtz 1858 den größten Fortschritt in der Theorie der Kontinuumsmechanik seit Euler, Lagrange und Cauchy. 1887 untersuchte H. Hugoniot die Fortpflanzung der Bewegung in elastischen Medien.
Unsere Analyse beginnt Ende des 17. Jahrhunderts mit Jakob Bernoulli und endet mit Hugoniot Ende des 19. Jahrhunderts. Dabei möchten wir uns überzeugen, ob Loves Urteil von 1893 der Wahrheit entspricht: “the history of the mathematical theory of Elasticity shows clearly that the development of the theory has not been guided exclusively by considerations of its utility for technical Mechanics. Most of the men by whose researches it has been founded and shaped have been more interested in Natural Philosophy than in material progress, in trying to understand the world than in trying to make it more comfortable.”
Literatur:
TRUESDELL, C. (1960): “The rational mechanics of flexible or elastic bodies, 1638-1788,” in Leonhardi Euleri Opera Omnia, Ser. II, Bd. XI, Orell Füssili: Turici (Turin). - SZABÓ, István (1976): Geschichte der mechanischen Prinzipien. Birkhäuser: Basel und Stuttgart.- DUGAS, René (1950): Histoire de la mécanique. Editions du Griffon: Neuchatel. -TODHUNTER, Isaac (1886, 1893): A history of the theory of elasticity and of the strength of materials from Galilei to the present time. Bd. I, Cambridge University Press: Cambridge. - LOVE, A. E. H. (1892, 1893)): A Treatise on the Mathematical Theory of Elasticity. Bd. I, II Cambridge University Press: Cambridge.
Voraussetzungen: Mathematikkenntnisse erwünscht, Französischkenntnisse wären hilfreich, Englischkenntnisse vorausgesetzt.
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Seminar: Einsteins neues Weltbild
 
Vor 100 Jahren veröffentlichte Albert Einsteins seine Spezielle Relativitätstheorie und 1915 vollendete er die Allgemeine Relativitätstheorie. Im November 1919 nach der Beobachtung der Lichtablenkung durch die Sonnenfinsternisexpeditionen wurde Einsteins Relativitätstheorie in der britischen Zeitung Times als „The Revolution in Science“ gefeiert.
Im Rahmen unseres zweisemestrigen Seminars werden wir die Frage beantworten: „Wie änderte Einstein durch seine beiden Relativitätstheorien das klassische Weltbild der Physik?“
Dieses Semester befassen wir uns mit der Speziellen Relativitätstheorie und ihrer Anerkennung durch die Wissenschafts- und Kulturwelt. Dabei wird untersuchen, was zur Anerkennung der Speziellen Relativitätstheorie führte und wer sich daran beteiligte. Im nächsten Semester werden wir uns der Allgemeinen Relativitätstheorie widmen.
Einführende Literatur:
HERMANN, Armin (1994): Einstein. Der Weltweise und sein Jahrhundert. Piper: München, Zürich. FÖLSING, Albrecht (1993): Albert Einstein. Eine Biographie. Suhrkamp: Frankfurt am Main.
Weiterführende Literatur wird im Laufe des Seminars angegeben.
Voraussetzungen: Interesse an der Wissenschaftsgeschichte.
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In seinem berühmt gewordenen Werk Der Untergang des Abendlandes vertrat Oswald Spengler das erste Mal in einer radikalen Form die neue Denkrichtung des Relativismus, den er auch in Bezug auf die Naturwissenschaften formulierte: „Es gibt keine Mathematik, es gibt nur Mathematiker“ betonte Spengler und unterstrich die Tatsache, dass jede Wissenschaft nicht als „absolut“ betrachtet werden könne, sondern nur im Zusammenhang mit der kulturellen Umgebung, aus der sie entsprungen ist. Seitdem beherrscht der Relativismus das Denken bis in unsere Zeit, insbesondere in einer negativ besetzten Form. Es wurde bis jetzt angenommen, dass der Relativismus eine Auffassung ist, deren Entstehung durch Einsteins neues Weltbild der Speziellen Relativitätstheorie ausgelöst wurde. Die meisten Physiker, darunter Einstein selber und Max Planck, lehnten jedoch entschieden den Relativismus als erkenntnistheoretische Grundlage in der Physik ab. Im Rahmen des Seminars gehen wir der Frage nach, ob es einen Einfluss der Speziellen Relativitätstheorie auf die Entstehung des Relativismus gegeben hat, und untersuchen die Inhalte und Auswirkungen dieser Denkrichtung in der Wissenschaft und Kultur.
Voraussetzungen: Keine
Empfohlene Lektüre: SPENGLER, Oswald (1918): Der Untergang des Abendlandes. Band I: „Gestalt und Wirklichkeit.“ München.
Weitere Literatur wird im Laufe des Seminars angegeben.
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