Nebularhypothese (Immanuel Kant)

Kommentierte Auszüge

Basiswissen

Immanuel Kant^[1]^[27] und dann gut 40 Jahre später der Mathematiker Pierre-Simon Laplace^[2] entwickelten unabhängig voneinander die Vorstellung, dass unser Sonnensystem aus einer Art Urnebel entstanden sein könnte, daher auch der Name Nebularhypothese, der im 19. Jahrhundert weite Verbreitung fand.^[23]^[24]^[25]^[28]. Diese Theorie wird heute weitgehend anerkannt Als physikalische Theorie gelten Kants Gedanken heute jedoch als als überholt und in Teilen auch falsch. Dennoch gibt es mehrere gute Gründe, seinen Text ganz oder in Auszügen zu lesen.

Bildbeschreibung und Urheberrecht — Das Titelblatt von Kants Schrift aus dem Jahr 1755 © Immanuel Kant ☛

Drei Gründe für eine Lektüre

Die Sprache von Immanuel Kant ist heute sehr gewohnsbedürftig und oft nicht klar zu deuten. Kant zu lesen ist aufwändig. Für wen könnte sich der Aufwand lohnen? Es gibt mindestens drei gute Gründe, bei entsprechendem Interesse, Kants Naturgeschichte ganz oder zumindest in Auszügen zu lesen.

Historisch

Kant schrieb in einer Zeit, als die Beschaffenheit der Welt weitgehend noch als ein Werk Gottes gesehen wurde. Gott, so die gängige Vorstellung, hat die Welt mit all ihren heute sichtbaren Details mehr oder minder dauerhaft eingerichtet. Indem Kant annahme, dass Gott nicht Urheber eines jeden Details der Welt, etwa der Bewegungsrichtung der Planeten, gewesen sein könnte, konnte zu der Zeit schon als Gottlosigkeit vorgeworfen werfen. Diesen Vorwurf versucht Kant vor allem in der Vorrede, einem langen Vorwort, von sich zu weisen. Historisch kann man Kants Werk der Gedankenströmung der Aufklärung zuordnen. Das Werk zeigt schön, wie nicht nur direkt politische oder gesellschaftliche Gedanken gefährlich werden konnten, sondern vermeintlich auch ganz unpolitische Überlegungen.

Didaktisch

Kant benutzt gerne für uns heute ungewohnte Worte und seine Sätze waren lang und verschachtelt. Das macht ihn schwer verständlich. Aber davon abgesehen breitet Kant seine Themen gut verständlich immer so aus, dass er am Anfang klar und deutlich sagt, welche Phänomene er betrachten will, welche Probleme er lösen will. Und durch sein ganzes Werk zieht sich als roter Faden ein Grundprinzip, das er immer wieder erwähnt: die Entstehung von Ordnung aus minimalistischsten Prinzipien, nämlich der Gültigkeit von Newtons Anziehungskraft. Wer ein Gespür dafür entwickeln will, was gute von schlechten Erklärtexten unterscheidet, dem sei Kants Naturgeschichte ans Herz gelegt. Man kann beim Lesen sich selbst gut beobachten und eine Reihe von positiven und negativen Effekten gut spüren.

Physikalisch

Kants Argumente gelten heute als weitgehend überholt. Für physikalisch interessierte Leser dürften unter anderem zwei Aspekte besonders interessant sein. a) Kant argumentiert nirgends mit Formeln. Er denkt und argumentiert nirgends quantitativ, das heißt mit Zahlen. Damit steht Kant außerhalb der naturwissenschaftlichen Tendenz seiner Zeit. Spätestens seit Galilei galten Rechnungen und quantitative Überlegungen aus Gütesiegel naturphilosophischen Denkens. Kants Denkweise könnte man als phänomenologisch und qualitativ bezeichnen. b) Im Maschinenhaus seiner Ideenfabrik, der Entstehung der Drehbewegung aus einem anfänglich unbewegten Urnebel, begeht Kant einen fundamentalen Fehler. Er fabuliert eine Erklärung zusammen, die ganz ohne den Satz von der Erhaltung des Drehimpulses auskommt. Damit verkennt Kant aber die wahren Ursachen der Rotation seines Sonnensystems. Stattdessen liefert er eine Scheinerklärung. Physikalisch sind dann vor allem jene Stellen interessant, in denen Kant die Entstehung von Drehungen beschreibt, aber dabei ohne den Drehimpuls auskommt.

Kant als Naturphilosoph

Der preußische Philosoph Immanuel Kant (1724 bis 1804) war nicht nur Philosoph alleine sondern er war auch als Naturwissenschaftler tätig. So beschäftigte er sich zum Beispiel mit dem katastrophalen Erdbeben von Lissabon im Jahr 1755^[3], den Vulkanen auf der Oberfläche des Mondes^[4] oder dem Einfluss des Mondes auf das irdische Wetter^[5]. Einer seiner bleibenden Beiträge zur Astronomie ist seine Nebularhypothese^[6]^[7] dazu, wie unserer Sonnensystem entstanden sein könnte. Kants Gedanken sollen hier anhand von Zitaten aus seiner originalen Schrift aus dem Jahr 1755 nachgedacht werden.

Zurückweisung der Gottlosigkeit

In der Vorrede zu seiner Schrift versucht Kant zunächst jeden Vorwurf der Gottlosigkeit zu entkräften. Dazu muss er das Gedankenspiel rechtfertigen, dass unserer Sonnensystem nicht das direkte Werk eines Schöpfergottes ist, sondern dass es nach Naturgesetzen aus einem ursprünglichen Chaos, dem Urnebel entstanden sein könnte:

ZITAT:

"Wenn der Weltbau mit aller Ordnung und Schönheit nur eine Wirkung der ihren allgemeinen Bewegungsgesetzen überlassenen Materie ist, wenn die blinde Mechanik der Naturkräfte sich aus dem Chaos so herrlich zu entwickeln weiss und zu solcher Vollkommenheit von selber gelangt: so ist der Beweis des göttlichen Urhebers, den man aus dem Anblicke der Schönheit des Weltgebäudes zieht, völlig entkräftet, die Natur ist sich selbst genugsam, die göttliche Regierung ist unnöthig".

Das ist der Vorwurf, den Kant entkräften muss: wo bleibt noch Platz für einen Schöpfergott, den göttlichen Urheber, wenn doch die wundervolle Bewegung der Planeten um die Sonne von ganz alleine entsteht? Kant muss verhindern, dass man ihm vorwirft, mit seiner Naturphilosophie Gott "wegerklären" zu wollen.

Denn, so ein gängiger Gedanken seiner Zeit, gerade an der guten Einrichtung der Welt erkennt man die ständig mitgestaltende Tätigkeit Gottes:

ZITAT:

"Man ist gewohnt die Übereinstimmungen, die Schönheit, die Zwecke und eine vollkommene Beziehung der Mittel auf dieselbe in der Natur zu bemerken und herauszustreichen. [...] Diese Wohlgereimheit, sagt man, ist ihr fremd, sie würde, ihren allgemeinen Gesetzen überlassen, nichts als Unordnung zuwege bringen. Die Übereinstimmungen zeigen eine fremde Hand, die eine von aller Regelmässigkeit verlassene Materie in einen weisen Plan zu zwingen gewusst hat.

Die Natur ohne die ständige Wirkung Gottes, würde aus sich keine Ordnung hervorbringen. Nun will Kant mit seiner Nebularhypothese aber genau das zeigen: wie aus einem ungeordneten Urnebel das wohlgeordnete Sonnensystem entstehen kann. Zwei hundert Jahre nach Kant spräche man von Intelligent Design einerseits und von Emergenz und Selbstorganisation andererseits.

Kant löst das Problem dann damit auf, dass er Gottes Weisheit gerade noch dadurch steigert, dass seine ursprüngliche Schöpfung sozusagen dann von alleine auf ihrend Endzweck hinstrebt:

ZITAT:

"wenn die allgemeinen Wirkungsgesetze der Materie gleichfalls eine Folge aus dem höchste Entwurfe sind, so können sie vermuthlich keine andere Bestimmungen haben, als die den Plan von selber zu erfüllen trachten, den die höchste Weisheit sich vorgesetzt hat".

Dieser Gedanke besticht. Wenn Gott ein Universum schafft, das seinen eigenen Gesetzen folgend dem gewollten Ziel zustrebt, so ist dieser Gott doch vielleicht sogar intelligenter als ein Gott, der selbst lange nach der Schöpfung noch ständig korrigierend eingreifen muss.

Gott kann die einmal erschaffene Welt guten Vertrauens sich selbst überlassen Deismus ↗

Gott muss in der von ihm erschaffenen Welt ständig tätig und präsent bleiben Theismus ↗

Über 100 Jahre später nach Kants Nebularhypothese sollte in England Darwins Evolutionstheorie veröffentlicht werden. In der Diskussion wird man wieder dieselben Argument hin und her geschoben finden: kann die Natur aus dem Chaos der Ursuppe durch ihr eigenes Spiel so etwas intelligentes wie uns Menschen alleine hervor bringen? Ist die Idee einer von alleine ablaufenden Evolution nicht genauso eine Lästerung Gottes wie die Selbst-Entstehung eines Sonnensystem mit sauberen Kepler-Bahnen aus einem diffusen Urnebel?

Dass Kant den Vorwurf eines versteckten Atheismus oder Gotteszweifels in seiner Vorrede so ausführlich von sich abweisen will, hat gute Gründe. In einer späteren Schrift gelang ihm das nicht mehr.^[8] Im Jahr 1794, Kant ist dann schon 70 Jahre alt und in Frankreich wütet die Revolution, wirft ihm der preußische Staatsminister Wöllner "Entstellung" und "Herabwürdigung" sowohl "der Heiligen Schrift" wie des "Christentums" vor. Unter Androhung von "unserer höchsten Ungnade" muss Kant unterschreiben, sich nicht mehr auf solche Weisen zu äußern.^[9]

Ordnung aus Chaos

Nun, nachdem Kant glaubt, sich gut gegen Vorwürfe des Atheismus gewappent zu haben, beginnt er seinen naturwissenschaftlichen Gedanken zu entwickeln. Er strebt eine Kosmogonie - Entstehung des Kosmos - ganz auf der Grundlage der damals noch recht neuen Lehre von Isaac Newton an.

ZITAT:

"Ich nehme die Materie aller Welt in einer allgemeinen Zerstreuung an und mache aus derselben ein vollkommenes Chaos. Ich sehe nach den ausgemachten Gesetzen der Attraction den Stoff sich bilden und durch die Zurückstossung ihre Bewegung modificiren. Ich geniesse das Vergnügen ohne Beihülfe willkürlicher Dichtungen unter der Veranlassung ausgemachter Bewegungsgesetze sich ein wohlgeordnetes Ganze erzeugen zu sehen, welches demjenigen Weltsystem so ähnlich sieht, das wir vor Augen haben, dass ich mich nicht entbrechen kann es für dasselbe zu halten."

Kant will also als Urzustand des Universums eine völlig chaotisch und zufällig mehr oder minder gleich im Raum verteilte Materie annehmen. Nur die physikalischen Gesetze der Anziehung und Abstoßung sollen genügen, dass von alleine daraus das Sonnensystem entsteht. Der Gedanke ist kühn und modern. Was Anderes machen heute Kosmologen, wenn sie einem Superrechner einen hypothetischen Urzustand des Kosmos kurz nach dem Urknall einfüttern, ihn dann tagelangen Simulationen rechnen lassen, um am Ende zu sehen, ob dabei in etwa die Welt aus Galaxien entsteht, wie wir sie am Himmel beobachten?

Kant setzt dann bei den Antiken Atomisten an.

ZITAT:

"Ich werde es also nicht in Abrede sein, dass die Theorie des Lucrez oder dessen Vorgänger, des Epikurs, Leucipps, und Demokritus, mit der meinigen viele Ähnlichkeit habe. Ich setze den ersten Zustand der Natur, so wie jene Weltweise in der allgemeinen Zerstreuung des Urstoffs aller Weltkörper, oder der Atomen, wie sie bei jenen genannt werden."

Für die Physik interessant ist dann, wie Kant die Brücke schlägt zwischen den antiken atomistischen Vorstellungen Epikurs und der in seiner Zeit modernen Physik Newtons.

ZITAT:

"Epikur setzte eine Schwere, die diese elementarische Theilchen zum Sinken trieb, und dieses scheint von der Newtonischen Anziehung, die ich annehme, nicht sehr verschieden zu sein"

Und weiter:

ZITAT:

"[Epikur] gab ihnen auch eine gewisse Abweichung von der geradlinichten Bewegung des Falles, ob er gleich in Ansehung der Ursache derselben und ihrer Folgen ungereimte Einbildungen hatte: diese Abweichung kommt einigermassen mit der Veränderung der geradlinichten Senkung, die wir aus der Zurückstossungskraft der Theilchen herleiten, überein"

Was Kant hier beschreibt sind sehr wahrscheinlich die sogenannten Clinamen, kleinste Abweichungen von einer geradlinigen Bewegung. Anders als Epikur gibt Kant aber eine natürliche Ursache für solche Abweichungen an, nämlich abstoßende Kräfte zwischen den Atomen. Kant schreibt an Epikur gerichtet vorwurfsvoll: "Epikur war gar so unverschämt, dass er verlangte, die Atomen wichen von ihrer geraden Bewegung ohne alle Ursache ab, um einander begegnen zu können." Siehe mehr zu diesem Gedanken der alten Atomisten unter Clinamen ↗

Und schlussendlich braucht Kant für seine Nebulartheorie auch die Entstehung von Wirbeln, also von letztendlich dauerhaften mehr oder minder kreisförmigen Bewegungen:

ZITAT:

"endlich waren die Wirbel, die aus der verwirrten Bewegung der Atomen entstanden, ein Hauptstück in dem Lehrbegriffe des Leucipps und Demokritus, und man wird sie auch in dem unsrigen antreffen."

Kant grenzt sich dann aber auch klar gegen die alten griechischen und römischen Denker ab, die sogar so weit gegangen sein sollen, die Entstehung von Intelligenz aus dem Chaos ableiten zu wollen:

ZITAT:

"Alle [die antiken Atomisten] insgesammt trieben diese Ungereimtheit so weit, dass sie den Ursprung aller belebten Geschöpfe eben diesem blinden Zusammenlauf beimassen und die Vernunft wirklich aus der Unvernunft herleiteten."

Kant greift hier wieder gedanklich dem Jahrhunderte später dauerhaft schwelenden Streit um Darwins Gedanken zur Evolution voraus: kann die Evolution durch das Spiel von blindem Zufall und Selektion so etwas erzeugen wie bewusste Menschen? Symptomatisch für diese Sicht steht vielleicht das Buch "The Blind Watchmaker: Why the Evidence of Evolution Reveals a Universe without Design" von Richard Dawkins aus dem Jahr 1986.

Modellannahmen

Kant legt die physikalischen Annahmen, die er trift, sehr deutlich aus. Er stellt sich die Bausteine des Sonnensystems so, dass sie im Sinne einer mechanistischen Deutung der Newtonschen Mechanik zugänglich werden:

ZITAT:

"Die Himmelskörper sind rund Massen, also von der einfachsten Bildung, die ein Körper, dessen Ursprung man sucht, nur immer haben kann. Ihre Bewegungen sind gleichfalls unvermischt. Sie sind nichts als eine freie Fortsetzung eines einmal eingedrückten Schwunges, welcher, mit der Attraction des Körpers im Mittelpunkte verbunden, kreisförmicht wird. Überdem ist der Raum, darin sie sich bewegen, leer, die Zwischenweiten, die sie von einander absondern, ganz ungemein gross und also alles sowohl zur unverwirrten Bewegung, als auch deutlichen Bemerkung derselben auf das deutlichste aus einander gesetzt."

Kant macht mit diesem Argument die Himmelskörper zu Massenpunkten, die man besonders leicht mechanisch berechnen kann. Durch den Hinweis auf die großen Entfernungen und die Leere zwischen den Himmelskörper idealisiert er weiter. Reibung und gegenseitige Einflusnahmen der Planeten untereinander werden beide möglichst klein gehalten. Damit weicht er im Voraus dem (sehr schweren) Dreikörperproblem sowie dem schwer handhabbaren Einfluss von Reibung aus.

Die Planeten und Sonnen als Massenpunkt ↗

Die Bewegung der Himmelskörper ohne Reibung ↗

Kant hat vor, gleichsam aus dem Ist-Zustand rückwärts zu überlegen, was nötige gewesen sein muss, dass genau dieser Zustand entsteht. Logisch kommt das der Denkfigur einer Abduktion nahe: welche Prämisse müsste gelten, dass die beobachteten Tatsachen nicht mehr überraschen würden? In den Worten Kants:

ZITAT:

"Man weiss, was dazu gehört, dass ein Körper eine kugelrunde Figur erlange, man begreift, was erfordert wird, dass frei schwebende Kugeln eine kreisförmige Bewegung um den Mittelpunkt anstellen, gegen den sie gezogen werden. Die Stellung der Kreise gegeneinander, die Übereinstimmung der Richtung, die Excentricität, alles kann auf die einfachsten mechanischen Ursachen gebracht werden, und man darf mit Zuversicht hoffen sie zu entdecken".

Kants Verweis im Zitat oben auf die "einfachsten mechanischen Ursachen" ist ein passendes Tribut an den Zeitgeist des mechanischen Denkens. Noch bis weit ins 19. Jahrhundert und sogar bis ins frühe 20. Jahrhundert sollten Physiker versuchen, die Welt als Mechanik zu verstehen. Die Idee der kreisförmigen Bewegung in einer Scheibe, die unser Sonnensystem ja ganz gut beschreibt, passt aber auch ganz gut auf das System der Sterne in ihrer Gesamtheit:

ZITAT:

"Herr Wright von Durham, dessen Abhandlung ich aus den Hamburgischen freien Urtheilen vom Jahr 1751 habe kennen lernen, hat mir zuerst Anlass gegeben, die Fixsterne nicht als ein ohne sichtbare Ordnung zerstreutes Gewimmel, sondern als ein System anzusehen, welches mit einem planetischen die grösste Ähnlichkeit hat, so dass, gleichwie in diesem die Planeten sich einer gemeinschaftlichen Fläche sehr nahe befinden, also auch die Fixsterne sich in ihren Lagen auf eine gewisse Fläche, die durch den ganzen Himmel muss gezogen gedacht werden, so nahe als möglich beziehen und durch ihre dichteste Häufung zu derselben denjenigen lichten Streif darstellen, welcher die Milchstrasse genannt wird."

Hier beschreibt Kant die Form unserer eigenen Heimatgalaxie. Dass es neben unserer Galaxie auch noch weitere gibt war Kant noch nicht bekannt. Und Kant bemerkt dann, dass es Hinweise aus Beobachtungen gibt, dass die Fixsterne ihre Positionen gar nicht fix haben. Der Arkturus, ein heller Stern am Sommerhimmel etwa, habe sich über längere Zeit so in seiner Position am Himmel verändert, dass es nicht mehr durch Beobachtungsfehler zu erklären sei.

Gelungene Vorhersagen

Unklar war zur Zeit Kant, was es mit den Nebelflecken auf sich hat. Tatsächlich ist der Nebelfleck im Gürtel der Andromeda eine eigene Galaxie. Kant erwähnt unter anderem die Flecken im Gürtel des Orion und der Andromea. Die meisten der damals sichtbaren Nebelflecke aber sind anderer Natur und sie befinden sich im Inneren unserer Galaxie. Zur Zeit Kants konnte man darüber nur spekulieren:

ZITAT:

Es geht um "diejenige lichte Stellen am Himmel, welche neblichte Sterne genannt und für einen Haufen kleiner Fixsterne gehalten werden. Allein die Astronomen haben durch vortreffliche Ferngläser sie nur als grosse länglichtrunde Plätzchen, die etwas lichter als der übrige Theil des Himmels wären, befunden."

Interessant sind die Vermutungen anderer Astronomen, die mit biblischen Phänomenen argumentieren. So würde ein Astronom in den Nebelflecken einen Beleg der "Mosaischen Schöpfungsgeschichte" sehen, dass "nämlich [...] das Licht eher als die Sonne erschaffen sei". Ein anderer, Derham, "vergleicht sie Öffnungen, dadurch eine andere unermessliche Gegend und vielleicht der Feuerhimmel durchscheine." Man sieht an diesen Zitaten, wie wenig über die wahre Beschaffenheit der Himmelskörper in der Mitte des 18. Jahrhunderts bekannt war. Kant aber hatte den richtigen Riecher für manche dieser Nebelflecken, die oft nicht "zirkelrunde, sondern elliptische Figuren abbilden, und dass sie wegen ihres blossen Lichts unbegreiflich weit von uns abstehen". Damit trifft er recht genau das Wesen uns ferner Galaxien, wie wir sie heute kennen.

Kant kehrt dann noch einmal zurück zu einer seiner modellhaften Prämisse, dass nämlich zwischen den Teilen der Materie nur zwei Kräfte anzunehmen sind. Es gibt eine abstoßend und eine anziehende Kraft. Über diese schreibt er:

ZITAT:

"Beide [Kräfte] sind aus der Newtonischen Weltweisheit entlehnt. Die erstere ist ein nunmehr ausser Zweifel gesetztes Naturgesetz. Die zweite, welcher vielleicht die Naturwissenschaft des Newton nicht so viel Deutlichkeit als der ersteren gewähren kann, nehme ich hier nur in demjenigen Verstande an, da sie niemand in Abrede ist, nämlich bei der feinsten Auflösung der Materie, wie z. E. bei den Dünsten. Aus diesen so einfachen Gründen habe ich auf eine ungekünstelte Art, ohne andere Folgen zu ersinnen, als diejenigen, worauf die Aufmerksamkeit des Lesers ganz von selber verfallen muss, das folgended System hergeleitet."

Hier wird es für einen Leser aus dem 21. Jahrhundert interessant. Kant benötigt für seine Überlegungen nicht nur die anziehende Gravitationskraft sondern auch eine abstoßende Kraft. Diese aber ist nach Newton nicht bekannt. Auch heute kennen wir keine abstoßende Kraft, die auf größere Distanz zwischen den Sternen wirkt. In die Nähe käme die rein hypothetische Dunkle Energie. Aber deren Eigenschaft ist weniger die eine einer negativer Gravitatinskraft als vielmehr einer Kraft, die die Raumzeit selbst auseinandertreibt. Davon konnte Kant noch keinerlei Ahnung haben.

Gegenstände

Am Ende der Vorrede fasst Kant die verschiedenen Phänomene auf, die er in seiner eigentlichen Abhandlung erklären möchte. Diese sind hier kurz aufgelistet:

"Theorie der Fixsternensysteme"

"Hypothese von der Beschaffenheit der neblichten Sterne"

"Entwurfe von der mechanischen Erzeugungsart des Weltbaues"

"Theorie von dem Saturnsringe"

"Bestimmung der Verhältnisse der Excentricität"

"die Vergleichung der Massen der Planeten"

"die mancherlei Abweichungen der Kometen"

"die Bildung neuer Welten und den Untergang der alten"

Damit endet die Vorrede. Im Ersten Teil seiner weiter Abhandlung beschreibt Kant dann wie die Planeten und Kometen auf Ellipsen um die Sonne wandern und wie die "Gravität", die er auch "Senkungskraft" oder "Centripetalkraft" nennt quadatisch mit der Entfernung zur Sonne abnimmt. Damit steigt er in die Himmelsmechanik von Kepler und Newton ein.

Ellipsenbahnen

Zunächst geht Kant auf den senkrechten, freien Fall nach unten ein. Er beschreibt korrekt, dass ein frei fallender Gegenstand bis zum Moment des Aufschlags ständig an Geschwindigkeit zunimmt. Interessant ist, was Kant nicht mit angibt.

ZITAT:

"Wenn ein Körper also diesem Antriebe, der ihn zum Sinken gegen die Sonne oder irgend einen Planeten treibt, frei überlassen wird: so wird er in stets beschleunigter Bewegung zu ihm niederfallen und in kurzem sich mit desselben Masse vereinigen.

Was Kant unterschlägt, aus welchem Grund auch immer, sind formelmäßige Angaben. In einem modernen Lehrbuch des 21. Jahrhunderts käme an dieser Stelle der Argumentation wohl recht schnell ein mathematischer Zusammenhang wie v=at. Dabei wäre v zum Beispiel die Geschwindigkeit in Metern pro Sekunden nach t Sekunden Falldauer (ausgehend von der Ruhelage) und einer Fallbeschleunigung a, auf der Erde zum Beispiel die üblichen 9,81 m/s². Aber Kant argumntiert nicht quantitiv mit Rechnungen sondern qualitativ mit Effekten, Phänomenen und Analogien. Lesen wir, wie Kant die Entstehung der Ellipsenbewegung erklärt.

ZITAT:

"Wenn er aber einen Stoss nach der Seite hin bekommen hat, so wird er, wenn dieser nicht so kräftig ist, dem Drucke des Sinkens genau das Gleichgewicht zu leisten, sich in einer gebogenen Bewegung zu dem Centralkörper hinein senken, und wenn der Schwung, der ihm eingedrückt worden, wenigstens so stark gewesen, ihn, ehe er die Oberfläche desselben, berührt, von der senkrechten Linie um die halbe Dicke des Körpers im Mittelpunkte zu entfernen, so wird er nicht dessen Oberfläche berühren, sondern, nachdem er sich dichte um ihn geschwungen hat, durch die vom Falle erlangte Geschwindigkeit sich wieder so hoch erheben, als er gefallen war, um in beständiger Kreisbewegung um ihn seinen Umlauf fortzusetzen."

Echte Kreisbahnen gibt es nicht:

ZITAT:

"Der Unterschied zwischen den Laufkreisen der Kometen und Planeten besteht also in der Abwiegung der Seitenbewegung gegen den Druck, der sie zum Fallen treibt; welche zwei Kräfte je mehr sie der Gleichheit nahe kommen, desto ähnlicher wird der Kreis der Cirkelfigur, und je ungleicher sie sind, je schwächer die schiessende Kraft in Ansehung der Centralkraft ist, desto länglichter ist der Kreis, oder wie man es nennt, desto excentrischer ist er, weil der Himmelskörper in einem Theile seiner Bahn sich der Sonne weit mehr nähert, als im andern."

Und zur gemeinsamen Bahnenebene im Sonnensystem:

ZITAT:

"Die Kreise der Planeten beziehen sich so nahe wie möglich auf eine gemeinschaftliche Fläche, nämlich auf die verlängerte Äquatorsfläche der Sonne; die Abweichung von dieser Regel findet nur bei der äussersten Grenze des Systems, da alle Bewegungen allmählich aufhören, statt."

Im Bezug auf die vielen Sonnen und Sonnensystem der Milchstraße glaubt Kant, dass sie infolge der gegenseitigen Anziehungskraft einmal in "Klumpen" zusammenfallen werden:

ZITAT:

Nach Kant drohen "alle Weltsysteme[] in der Verfassung, durch die gegenseitige Annäherung, die unaufhörlich und durch nichts gehindert ist, über kurz oder lang in einen Klumpen zusammen zu fallen, wofern diesem Ruin nicht so wie bei den Kugeln unsers planetischen Systems durch die den Mittelpunkt fliehende Kräfte vorgebeugt worden" ist.

Kant wusste noch nichts davon, dass sich die Sterne der Milchstraße so um das Zentrum der Milchstraße bewegen wie auch die Planeten um die Sonne. Durch diese Bahnbewegung erhalten sie dann die nötige "Fliehkraft", um den "Ruin" zu verhindern. Bemerkenswerterwiese ist die Stabilität der Milchstraße heute aber immer noch ein offenes Problem. Die Astronom Vera Rubin hatte beobachtet, dass einige der Sterne der Milchstraße viel zu schnell sind, als dass man ihre Bewegung über die Newtonschen Gesetze erklären könnten. Demzufolge müssten die Sterne der Milchstraße eher sogar auseinander treiben und nicht zusammenfallen. Da sie es aber nicht tun, die Sterne, nimmt man heute eine unsichbare Masse an, die für die nötige Anziehungskraft sorgt. Das ist die Geburtsidee der Dunklen Materie.^[10]

Und noch einmal betont Kant, dass er den Aufbau der Milchstraße für ähnlich wie den Aufbau des Sonnensystems hält. Dieses Denken in Analogien ist typisch für dieses Schriftstück Kants.

ZITAT:

"Die Gestalt des Himmels der Fixsterne hat also keine andere Ursache, als eben eine dergleichen systematische Verfassung im Grossen, als der planetische Weltbau im Kleinen hat".

Es tritt aber ein Problem auf: die Fixsterne am Himmel scheinen sich nicht zu bewegen, daher ja auch ihr Name: ihre Position am Himmel ist fix, fixiert, also wie festgenagelt. Kant führt nun ein Gedankenexperiment. Er will zeigen, dass die Bewegungslosigkeit der Fixsterne nur scheinbar sein könnte. Dazu lässt er nach den bekannten Gesetzen Newtons einen Stern in großem Abstand um unsere Sonne laufen:

ZITAT:

"Lasset uns die Wahrscheinlichkeit diess Begriffes durch die Ausrechnung der Bewegung schätzen, die ein unserer Sonne naher Fixstern haben würde, wenn wir setzen, dass unsere Sonne der Mittelpunkt seines Kreises wäre. Wenn seine Weite nach dem Huygen über 21000mal grösser, als der Abstand der Sonne von der Erde angenommen wird: so ist nach dem ausgemachten Gesetze der Umlaufszeiten, die im Verhältniss der Quadratwurzel aus dem Würfel der Entfernungen vom Mittelpunkte stehen, die Zeit, die er anwenden müsste, seinen Zirkel um die Sonne einmal zu durchlaufen, von mehr als anderthalb Millionen Jahre, und dieses würde in 4000 Jahren eine Verrückung seines Orts nur um einen Grad setzen."

Während der Pluto als äußerer Zwergplanet eine Umlaufzeit von 240 Jahren um die Sonne hat, käme ein weiter entfernter Stern also auf 1,5 Millionen Jahre. Um eine Verschiebung am Himmel um 1° zu beobachten, müssten 4000 Jahre vergehen. Tatsächlich würde die meisten Astronomen zur Zeit Kant von einer solch langsamen Bewegung nichts merken. Die Bewegung würde erst duch den Vergleich mit sehr alten historischen Aufzeichnungen erkennbar.

Kant vermutet dann ganz richtig, dass "die Bewegung der Sonnen des Sternenhimmels um einen gemeinschaftlichen Mittelpunkt gehe". Heute wissen wir, dass dies das Zentrum unserer Heimatgalaxie, der Milchstraße ist und dass in diesem Zentrum möglicherweise ein Schwarzes Loch liegt.

Und tatsächlich scheint man eine ganz langsame Bewegung von Fixsternen relativ zueinander zu erkennen: "De la Hire bemerkt in den Mémoires der Akademie zu Paris vom Jahr 1693, er habe sowohl aus eigenen Beobachtungen, als auch aus Vergleichung derselben mit des Ricciolus seinen eine starke Änderung in den Stellungen der Sterne des Siebengestirns wahrgenommen." Das Siebengestirn lässt sich leicht mit dem bloßen Auge am Winterhimmel ausmachen. Und heute weiß man, dass die Sterne in diesem echten Sternhaufen tatsächlich eine sichtbare Bewegung zueinander haben.

Wer Kants Schrift über die Theorie des Himmels liest, findet darin immer wieder die Denkfigur der Extrapolation, des Fortsetzens einmal begonnener Gedanken hin zu möglichen Folgerungen. Damit lag Kant erstaunlich oft richtig. Zu seiner Zeit waren weder die Planeten Uranus, Neptun noch die Zwergplaneten Pluto, Quaoar, Eris oder Makemake bekannt. Doch mit seiner Denkweise konnte er ihre Existenz und eine starke Exzentrizität ihrer Bahn vorhersagen:

ZITAT:

"Sollte zwischen dem Saturn, dem äussersten unter den Wandelsternen, die wir kennen, und dem am wenigsten excentrischen Kometen, der vielleicht von einer 10 und mehrmal entlegenern Entfernung zu uns herabsteigt, kein Planet mehr sein, dessen Bewegung der kometeischen näher als jener käme? Und sollten nicht noch andere mehr durch eine Annäherung ihrer Bestimmungen vermittelst einer Reihe von Zwischengliedern die Planeten nach und nach in Kometen verwandeln und die letztere Gattung mit der erstern zusammenhängen? Das Gesetz, nach welchem die Excentricität der Planetenkreise sich in Gegenhaltung ihres Abstandes von der Sonne verhält, unterstützt diese Vermuthung. Die Excentricität in den Bewegungen der Planeten nimmt mit derselben Abstande von der Sonne zu, und die enfernten Planeten kommen dadurch der Bestimmung der Kometen näher."

Hier ist eine Liste der Planeten und Zwergplaneten wie man gut 270 Jahre nach Kant kannte. Nach dem Namen kommt die Länge der großen Halbachse in astronomischen Einheiten (AU). Diese Zahl steht für die Entfernung des Himmelskörpers von der Sonne. Die letzte Zahl ist die sogenannte Exzentrizität. Je näher sie bei 0 ist, desto kreisförmiger ist die Umlaufbahn. Je größer die Exzentrizität als Zahl ist, desto exzentrischer, das heißt desto ellipsenförmiger ist auch die Umlaufbahn:^[11]

Kant bekannt

Merkur | 0,387 AU | 0,206

Venus | 0,723 AU | 0,007

Erde | 1,000 AU | 0,017

Mars | 1,527 AU | 0,093

Jupiter | 5,203 AU | 0,048

Saturn | 9,539 AU | 0,056

Kant unbekannt

Uranus | 19,191 AU | 0,046

Neptun | 30,061 AU | 0,010

Ceres | 2,766 AU | 0,080

Pluto | 39,529 AU | 0,248

Haumea | 43,1 AU | 0,19

Makemake | 45,8 AU | 0,16

Eris | 68,0 AU | 0,44

Sedna | 518 AU | 0,85

Salacia | 42,184 AU | 0,10636

Kant hatte vorhergesagt, dass man über den Saturn hinaus noch andere Himmelskörper würde finden können. Und er hatte vermutet, dass ihre Exzentrizität mit der Entfernung zur Sonne wächst. Es gibt zwar Ausnahmen. Kant selbst hatte schon auf die hohe Exzentrizität von Merkur und Mars hingewiesen. Aber man kann Kants Vorhersage vorsichtiger vielleicht so formulieren: je größer die Durchmesser der Umlaufbahnen um die Sonne werden, desto größer ist auch die Wahrscheinlichkeit, dort Himmelskörper mit großer Exzentrizität anzutreffen.

Kants Urnebel

Kommen wir nun zu Kants zentraler Hypothese: die Entstehung rotierender Systeme aus einem Urnebel. Heute wissen wir, dass Kants Grundidee zutrifft: Sonnen und Sonnensysteme entstehen aus Wolken von Molekülen.

ZITAT:

"Ich nehme an: dass alle Materien, daraus die Kugeln, die zu unserer Sonnenwelt gehören, alle Planeten und Kometen, bestehen, im Anfange aller Dinge, in ihren elementarischen Grundstoff aufgelöset, den ganzen Raum des Weltgebäudes erfüllt haben, darin jetzt diese gebildete Körper herumlaufen."

Und was gibt den ersten Anstoß, dass der Urnebel sich verändert?

ZITAT:

"Allein die Verschiedenheit in den Gattungen der Elemente trägte zu der Regung der Natur und zur Bildung des Chaos das Vornehmste bei, als wodurch die Ruhe, die bei einer allgemeinen Gleichheit unter den zerstreuten Elementen herrschen würde, gehoben wird und das Chaos in den Punkten der stärker anziehenden Partikeln sich zu bilden anfängt."

Heute würde man von Inhomogenitäten sprechen, Schwankungen der Dichte im Urnebel. Genau dieselben Überlegungen stellt man heute übrigens im Zusammenhang mit der Verteilung der Galaxien im Weltraum an. Auch die Galaxien sind nicht zufällig über den Weltraum verstreut. Sie bilden vielmehr gigantische Strukturen aus Bändern und Hohlräumen. Man führt das auf Dichteschwankungen im ursprünglichen Universum kurz nach dem Urknall zurück, ganz in Analogie zu den Dichteschwankungen des Kantschen Urnebels.

ZITAT:

"Die von grösster specifischen Dichtigkeit und Anziehungskraft, welche an und für sich weniger Raum einnehmen und auch seltener sind, werden daher bei der gleichen Austheilung in dem Raume der Welt zerstreuter, als die leichtern Arten sein. Elemente von 1000 mal grösserer specifischen Schwere sind tausend-, vielleicht auch millionenmal zerstreuter, als die in diesem Masse leichtern. "

In diesem Zitat nimmt Kant die Idee einer statistischen Verteilung vorweg. Man meint fast schon die erst viel später gefasste Idee einer Normalverteilung zu erkennen.

Wenn es aber Bereiche unterschiedlicher Dichte gibt, dann folgt es, dass die Bereiche höherer Dichte den Rest um sich herum anziehen. So könnte aus einem Urnebel eine Ansammlung von Klumpen entstehen:

ZITAT:

"Die zerstreuten Elemente dichterer Art sammlen vermittelst der Anziehung aus einer Sphäre rund um sich alle Materie von minder specifischer Schwere; sie selber aber zusammt der Materie, die sie mit sich vereinigt haben, sammlen sich in den Punkten, da die Theilchen von noch dichterer Gattung befindlich sind, diese gleichergestalt zu noch dichteren und so fortan. Indem man also dieser sich bildenden Natur in Gedanken durch den ganzen Raum des Chaos nachgeht, so wird man leichtlich inne: dass all Folgen dieser Wirkung zuletzt in der Zusammensetzung verschiedener Klumpen bestehen würden".

Entstehung der Kreisbewegung

Nun muss Kant erklären, woher die Bewegung der Klumpen von Materie umeinander stammt. Dazu benötigt er neben den anziehenden Kräften, der Gravitationskraft, noch weitere, nämlich abstoßende Kräfte:

ZITAT:

"Allein die Natur hat noch andere Kräfte im Vorrath, welche sich vornehmlich äussern, wenn die Materie in feine Theilchen aufgelöset ist, als woduch selbige einander zurück stossen und durch ihren Streit mit der Anziehung diejenige Bewegung hervor bringen, die gleichsam ein dauerhaftes Leben der Natur ist."

Und was erzeugt die abstoßenden Kräfte? Kant nennt die "Elasticität der Dünste", den "Ausflusse starkriechender Körper" und die "Ausbreitung aller geistigen Materien"

Auch dieser Gedanke der Entstehung abstoßender Kräfte durch "Dünste" ist durchaus modern. Kometen, so weiß man heute, verdampfen bei Annäherung an die Sonne Teile ihrer Materie. Daraus entstehen die Schweife der Kometen. Und durch den Rückstoß der entweichenden Dünste erfahren die Kometen tatsächlich eine Beschleunigung.

Und aus dem Zusammenspiel der anziehenden und der abstoßenden Kräfte entstehen nun die Kreis- und Ellipsenbewegungen der Himmelskörper im Sonnensystem.

ZITAT:

Es "werden die zu ihren Anziehungspunkten sinkende Elemente durcheinander von der geradlinichten Bewegung seitwärts gelenkt, und der senkrechte Fall schlägt in Kreisbewegungen aus, die den Mittelpunkt der Senkung umfassen."

Und auch die gegenseitige Abstoßung der Teilchen bei Stößen lenkt sie von der geradlinigen Bewegung ab:

ZITAT:

"Wenn die Masse dieses Centralkörpers so weit angewachsen ist, dass die Geschwindigkeit, womit er die Theilchen von grossen Entfernungen zu sich zieht, durch die schwachen Grade der Zurückstossung, womit selbige einander hindern, seitwärts gebeugt, in Seitenbewegungen ausschlägt, die den Centralkörper vermittelst der Centerfliehkraft in einem Kreise zu umfassen im Stande sind: so erzeugen sich grosse Wirbel von Theilchen, deren jedes für sich krumme Linien durch die Zusammensetzung der anziehenden und der seitwärts gelenkten Umwendungskraft beschreibt; welche Arten von Kreisen alle einander durchschneiden, wozu ihnen ihre grosse Zerstreuung in diesem Raume Platz lässt."

Kant, dem die Physik Newtons durchaus bekannt war, denkt hier ganz auf der Grundlage des ersten Newtonschen Axioms. Diesem Grundsatz zufolge bewegt sich ein Körper solange geradeaus, wie keine Kraft seitwärts auf ihn einwirkt.

Bis jetzt hat Kant nur gezeigt, dass die Teilchen des Urnebels bei ihrem Weg hin zu bereits größeren Masseklumpen nicht geradlinig sondern auf Bahnen von Wirbeln unterwegs sind. Davon ausgehend muss Kant jetzt die gleichgesinnte mehr oder kreisförmige Bewegung alles Teilchen um das Zentralgestirn erklären. Das ist eigentlich die zentrale Stelle, der wesentliche Baustein im Fundament der gesamten Nebularhypothese. Kann Kant überzeugend die Entstehung einer gleich gerichteten Kreisbewegung erklären?

ZITAT:

"Indessen sind diese auf macherlei Art unter einander streitende Bewegungen natürlicher Weise bestrebt, einander zur Gleichheit zu bringen, das ist, in einen Zustand, da eine Bewegung der andern so wenig als möglich hinderlich ist. Dieses geschieht erstlich, indem die Theilchen eines des andern Bewegung so lange einschränken, bis alle nach einer Richtung fortgehen; zweitens, dass die Partikeln ihre Verticalbewegung, vermittelst der sie sich dem Centro der Attraction nähern, so lange einschränken, bis sie, alle horizontal d. i. in parallel laufenden Zirkeln um die Sonne als ihren Mittelpunkt bewegt, einander nicht mehr durchkreuzen und durch die Gleichheit der Schwungskraft mit der senkenden sich in freien Zirkelläufen in der Höhe, da sie schweben, immer erhalten: so dass endlich nur diejenige Theilchen in dem Umfange des Raumes schweben bleiben, die durch ihr Fallen eine Geschwindigkeit und durch die Widerstehung der andern eine Richtung bekommen haben, dadurch sie eine freie Zirkelbewegung fortsetzen können."

Kant postuliert hier also, dass die gegenseitige Beeinflussung der Teilchen zu einem Ausgleich aller Unterschiede der Bewegung führen müsste. Ist das so? Gibt es einen anerkannten Grundatz der Physik, nach dem das so sein sollte? Könnte man das mit den heutigen Mitteln einer Simulation an einem Computer nachstellen? Wie dem auch sei, für Kant ist das gewünschte Endergebnis erreicht:

ZITAT:

"In diesem Zustande, da alle Theilchen nach einer Richtung und in parallellaufenden Kreisen, nämlich in freien Zirkelbewegungen, durch die erlangte Schwungskräfte um den Centralkörper laufen, ist der Streit und der der Zusammenlauf der Elemente gehoben, und alles ist in dem Zustande der kleinsten Wechselwirkung."

Bemerkenswert ist hier die Erwähnung einer kleinsten Wechselwirkung. Was meint Kant damit? Heute kennen wir das Fermatsche Prinzip und das Hamiltonische Prinzip, die mathematisch so etwas ähnliches fassen: von allen möglichen Wegen nimmt ein Objekt denjenigen Weg, bei dem eine irgendwie definierte Wechselwirkung möglichst klein ist. Fermat lebte vor Kant. Verwandt damit ist auch das Maupertuis-Prinzip, benannt nach Pierre Louis Maupertuis (1698 – 1759). Auch dort werden aus einer Vielzahl möglicher Bewegungsbahnen die möglichen nach streng mechanischen Kriterien herausgegriffen.

Kant diskutiert dann, wie es zu ausgewählten Planeten kommt die auf ansonsten von ihnen leer geräumten Bahne um die Sonne laufen. Was Kant in der Sprache seiner Zeit "Same zu Planeten" oder den "Anfang der sich bildenden Planeten" nannte, bezeichnet man heute als Planetisimale. Kant erklärt, wie der Raum auf der Bahn der Planeten und zwischen den Planeten leer gemacht wird. Tatsächlich ist die Leerräumung der eigenen Umlaufbahn heute ein wichtiges Unterscheidungsmerkmal zwischen Planeten und zum Beispiel Asteroiden oder Kometen.

Dass Kant hier nicht ganz sauber argumentiert hat, behandelte auch der US-amerikanische Astronom Percival Lowell (1855 bis 1916). In einer Vorlesung aus dem Jahr 1902 geht er - wie Kant - zunächst auf einige bemerkenswerte Eigenschaften unseres Sonnensystems ein:

In the solar system, as we find it to-day, are several remarkable congruities which are quite independent of gravitation, and bespeak a cause.

I. The central body is much larger than its attendants.

II. The planets move in orbits nearly circular.

III. They travel nearly in one plane.

IV. And in the same sense (direction).

As for the planets themselves

V. Their planes of rotation nearly coincide with their orbital planes (except Uranus and Neptune).

VI. They rotate also in the same direction that they revolve, counter-clockwise, all of them (except Uranus and Neptune).

VII. Their satellites revolve nearly in the planes of their primaries' equators (so far as we can see).

VIII. And in the same direction.

IX. They rotate in the same plane (so far as we can see).

X. In the same direction (so far as we can see).

Lowell geht dann ausdrücklich auf Kants pseudo-rationale Erklärung ein und klärt auch den Fehler der fehlenden Anfangsrotation:

ZITAT:

"Immanuel Kant war der Erste, der eine annähernd rationale Erklärung für diesen höchst merkwürdigen und eleganten Sachverhalt vorschlug. Er beging jedoch den Fehler anzunehmen, dass die Rotation des Ganzen durch Stöße seiner Teile hervorgerufen werden könne; doch kann durch die Wechselwirkung von Teilen eines Systems kein Drehimpuls entstehen, da innere Kräfte paarweise auftreten und ihre Momente um jede beliebige Achse gleich groß und entgegengesetzt gerichtet sind."^[22]

KRITIK:

An dieser entscheidenden Stelle der Nebularhypothese, der Entstehung der Drehbewegung, bleibt Kant schwammig und unsauber und er liegt auch falsch. Er zitiert keinen anderen Physiker, kein zu seiner Zeit allgemeines Axiom oder anerkannten Lehrsatz. Stattdessen bemüht Kant eine Art Naturgesetz, dass "untereinander streitende Bewegungen auf eine natürliche Weise bestrebt seien, einander zur Gleichheit zu bringen". Vielleicht ist Kant hier der Denkweise der Abduktion zu kritiklos verfallen: wenn etwas schwer zu erklären ist, wie hier die Kreisbewegung, dann nimmt man mehr oder minder ac hoc etwas an, bei dessen Gültikgeit das zu erklärende Phänomen, das Explikandum, nicht mehr überraschen würde. Wesentlich für die Entstehung einer Kreisbewegung ist die Erhaltung des Drehimpulses. Frühe Überlegungen hin zu diesem Erhaltungsatz verweisen auf das Jahr 1746, also 9 Jahre vor Kants Veröffentlichung.^[21] Aber erst im 19. Jahrhundert wurde die Erhaltung des Drehimpulses klar ausformuliert. Man kann Kant nicht vorwerfen, dass er diese neue Entwicklung nicht kannte. Aber es bleibt als säuerlicher Beigeschmack übrig, dass Kant an entscheidenden Stellen seiner Argumentation die nötige Selbstkritik vermissen lässt.

Wer einen kurzen Abriss historischer Nebularhypothesen von Kant über Laplace, Faye (1886, Origine du Monde) bis zu R. du Ligondés, dem sei die Vorlesung von Powell "The Solar System" aus dem Jahr 1902 empfohlen. Dort findet man eine mathematische und physikalische Besprechung unter ausdrücklicher Berücksichtigung des Moments

Dichte der Planeten

Nachdem Kant seine Gründe für die Entstehung einer gleichsinnigen Bewegung der Planeten um die Sonne dargelegt hat, versucht er als nächste zu erklären, warum die dichteren Planeten näher an der Sonne sind als die weniger dichten. Betrachten wir zunächst den heutigen Stand der Kenntnis. Hier ist eine Liste der Dichte der Sonne mit den Dichten ihrer acht Planeten:

Sonne: 1,408

Merkur: 5,43

Venus: 5,24

Erde: 5,515

Mond: 3,341

Mars: 3,93

Jupiter: 1,33

Saturn: 0,70

Uranus: 1,33

Neptun: 1,64

Kann Kant erklären, warum die inneren Planten auch die dichteren sind? Wird er erklären, warum die Sonne als innerster Körper im Sonnensystem von der Regelmäßigkeit abweicht? Die erste Frage, die der Planetendichten, beantwortet Kant leicht nachvollziehbar:

ZITAT:

"Wenn wir nun aber Partikeln von unterschiedlicher specifischer Dichtigkeit in gleichem Abstande von der Sonne gedenken, so dringen die von grösserer specifischen Schwere tiefer durch den Widerstand der andern zur Sonne hindurch und werden nicht so bald von ihrem Wege abgebeugt, als die leichteren, daher ihre Bewegung nur in einer grösseren Annäherung zur Sonne zirkelförmig wird."

Kant bemerkt wohl, dass der Zusammenhang mit ohne Ausnahmen gilt. In geradezu moderner Denkweise betrachtet er das Gesetz als nur statistisch:

ZITAT:

"Es ist also eine Art eines statischen Gesetzes, welches den Materien des Weltraumes ihre Höhen [Radius der Umlaufbahn] nach dem verkehrten Verhältnisse der Dichtigkeit bestimmt."

Man kann das leicht nachstellen: man vermischt Wasser und Salatöl in einem durchsichtigen Glas. Man wird dann beobachten, dass das schwerere Wasser den unteren Bereich einnimmt und das leichtere Öl oben aufschwimmt.^[14] Wer den Effekt der schnellen Wirbelbewegung, der Rotation dazu tun will, kann ein Glas Wasser auf einen Magnetrührer mit hoher Drehzahl stellen: das schwere Wasser wird stärker nach außen geschleudert als die leichte Luft. Damit sammelt sich das Wasser der größeren Dichtigkeit gemäß außen an, die Luft innen.^[15]

Leichtigkeit der Zentralkörper

Nun lenkt Kant die Aufmerksamkeit auf ein scheinbares Paradoxon: wenn alles Schwere doch zur Mitte hin strebt, warum sind dann die Zentralkörper so viel weniger dicht als die um sie laufenden Trabanten?

ZITAT:

"Der Himmelskörper, der in dem Mittelpunkte anderer um ihn laufenden Kugeln steht, ist gemeiniglich leichterer Art, als der Körper, der am nächsten um ihn herum läuft. Die Erde in Ansehung des Mondes und die Sonne in Ansehung der Erde zeigen ein solches Verhältniss ihrer Dichtigkeiten."

Bahn der Kometen

Kant kommt immer wieder auf die Exzentrizität der Bahnen der Planeten auf ihrem Weg um die Sonne zurück. Außerordentlich exzentrisch können die Bahnen der Kometen sein:

ZITAT:

"Die Excentricität ist das vornehmste Unterscheidungszeichen der Kometen. Ihre Atmosphären und Schweife, welche bei ihrer grossen Annäherung zur Sonne durch die Hitze sich verbreiten sind nur Folgen von dem erstern, ob sie gleich zu den Zeiten der Unwissenheit gedient haben, als ungewohnte Schreckbilder dem Pöbel eingebildete Schicksale zu verkündigen."

Und neben ihrer Exzentrizität weisen die Bahnen der Kometen eine zweite Besonderheit auf: sie können erheblich außerhalb der Ebene verlaufen, in der mehr oder minder alle Planeten gemeinsam um die Sonne laufen, die Ekliptik (Ebene der Tierkreiszeichen).

ZITAT:

"Die Astronomen, welche mehr Aufmerksamkeit auf die Bewegungsgesetze, als auf die Seltsamkeit der Gestalt bezeigen, bemerken eine zweite Eigenschaft, die das Geschlecht der Kometen von den Planeten unterscheidet, nämlich dass sie sich nicht, wie diese an die Zone des Thierkreises binden, sondern frei in allen Gegenden des Himmels ihre Umläufe anstellen."

Ein extremes Beispiel für solch einen Kometen ist C/1995 O1 mit dem Spitznamen Hale-Bopp, ein langperiodischer, sehr heller Komet. Seine Bahn steht fast senkrecht auf der Bahn der anderen Planeten. Da Hale-Bopp aber erst im Jahr 1995 entdeckt wurde, war er Kant noch nicht bekannt.

Dann geht Kant noch kur auf die Möglichkeit ein, dass die Kometen einen anderen Drehsinn in ihrer Umlaufbahn haben könnten also die Planeten. Das wäre schwer mit der Nebularhypothese zu erklären. Kant zweifelt noch die Zuverlässigkeit an, mit der 19 solche Kometen beobachtet worden seien:

ZITAT:

"Es werden also vielleicht Kometen sein, die ihren Umlauf nach der entgegen gesetzten Seite, nämlich von Morgen gegen Abend, anstellen werden, ob ich gleich aus Ursachen, die ich allhier anzuführen Bedenken trage, mich beinahe überreden möchte, dass von den 19 Kometen, an denen man diese Besonderheit bemerkt hat, bei einigen vielleicht ein optischer Schein Anlass dazu gegeben haben möchte."

Tatsächlich gibt es solche Kometen mit regrograder Bewegung. Hier sind drei solche Kometen als Beispiele für eine Umlaufbahn entgegen der Bewegungsrichtung der Planeten aufgeführt.

55P/Tempel-Tuttle – kurzperiodischer Komet, retrograde Bahn, Ursprung im Kuipergürtel oder Oortschen Wolke.

1P/Halley – der berühmte Halleysche Komet, retrograd, Umlaufzeit ca. 76 Jahre.

C/2001 Q4 (NEAT) – langperiodischer Komet mit retrograder Umlaufbahn.

Die Erklärung sieht man heute in der Herkunft der Kometen aus Gebilden weit am Rande des Sonnensystem, in großer Entfernung zur Sonne. Hier sind die kugelförmige Oortsche Wolke und der scheibenförmige Kuiper-Gürtel zu nennen.

Zur Dichte der Kometen bemerkt Kant, dass sie wohl sehr gering sein müsste, auch weil die Kometen weit von der Sonne entstanden sind und dort die leichteren Grundstoffe zu vermuten sind.

ZITAT:

"Die specifische Dichtigkeit des Stoffes, woraus die Kometen entstehen, ist von mehrerer Merkwürdigkeit, als die Grösse ihrer Massen. Vermuthlich, da sie in der obersten Gegend des Weltgebäudes sich bilden, sind die Theilchen ihres Zusammensatzes von der leichtesten Gattung; und man darf nicht zweifeln, dass dieses die vornehmste Ursache der Dunstkugeln und der Schweife sei, womit sie sich vor andern Himmelskörpern kenntlich machen. Man kann der Wirkung der Sonnenhitze diese Zerstreuung der kometischen Materie in einen Dunst nicht hauptsächlich beimessen; einige Kometen erreichen in ihrer Sonnennähe kaum die Tiefe des Erdzirkels; viele bleiben zwischen dem Kreise der Erde und der Venus und kehren sodann zurück. Wenn ein so gemässigter Grad Hitze die Materien auf der Oberfläche dieser Körper dermassen auflöset und verdünnt: so müssen sie aus dem leichtesten Stoffe bestehen, der durch die Wärme mehr Verdünnung, als irgend eine Materie in der ganzen Natur leidet."

Tatsächlich findet man für viele Kometen Dichten von 0,5 bis 0,6 g/cm³ oder darunter. Zum Vergleich: die durchschnittliche Dichte der Sonne liegt bei etwa 1,4 g/cm³, die der der Erde bei etwa 5,15 g/cm³. Und der am wenigsten Dichte Planet, der Saturn, kommt auf 0,7 g/cm³. Tatsächlich weisen viele Kometen damit eine vergleichsweise geringe Dichte auf, wie Kant vermutete. Die ersten zuverlässigen Abschätzungen der Dichten von Kometen konnte man erst in der 1980er Jahren machen.^[17] Die Werte bestätigten die Vermutung Kants.

Monde

Kant erklärt auch die Entstehung von Monden. Hier sieht er die Planeten in enger Analogie zur Sonne als eigene Zentralkörper eines eigenen Systems.

ZITAT:

"Was die Sonne mit ihren Planeten im Grossen ist, das stellt ein Planet, der eine weit ausgedehnte Anziehungssphäre hat, im Kleinern vor, nämlich das Hauptstück eines Systems, dessen Theile durch die Attraction des Centralkörpers in Bewegung gesetzt worden. Der sich bildende Planet, indem er die Partikeln des Grundstoffs aus dem ganzen Umfange zu seiner Bildung bewegt, wird aus allen diesen sinkenden Bewegungen vermittelst ihrer Wechselwirkung Kreisbewegungen und zwar endlich solche erzeugen, die in eine gemeinschaftliche Richtung ausschlagen, und deren ein Theil die gehörige Mässigung des freien Zirkellaufes bekommen und in dieser Einschränkung sich einer gemeinschaftlichen Fläche nahe befinden werden.

Man muss sich an die Sprache gewöhnen. Wenn Kant etwa von einem Sinken spricht, so meint er damit die Bewegung hin zu einem Zentralkörper. Heute würde man vielleicht eher von einer Annäherung sprechen.

Es ist für Kants Stil zu schreiben typisch, dass er zunächst aufgeworfene Fragen klar darstellt. Erst dann folgt sein Versuch einer Erklärung. Lesen wir, welche Frage er bezüglich der Bahnrichtung der Monde bei ihrem Umlauf um ihren Zentralplaneten sieht:

ZITAT:

"Aber warum bewegen sich diese Begleiter in ihrer gemeinschaftlichen Richtung vielmehr nach der Seite, nach der die Planeten laufen, als nach einer jeden andern? Ihre Umläufe werden ja durch die Kreisbewegungen nicht erzeugt: sie erkennen lediglich die Attraction des Hauptplaneten zur Ursache, und in Ansehung dieser sind alle Richtungen gleichgültig; ein blosses Ungefähr wird diejenige unter allen möglichen entscheiden, nach der die sinkende Bewegung des Stoffes in Kreise ausschlägt. In der That thut der Zirkellauf des Hauptplaneten nichts dazu, dem Stoffe, aus dem sich um ihn die Monde bilden sollen, Umwälzungen um diesen einzudrücken; alle Partikeln um den Planeten bewegen sich in gleicher Bewegung mit ihm um die Sonne und sind also in respectiver Ruhe gegen denselben. Die Attraction des Planeten thut alles allein.

Kants Erklärung:

ZITAT:

"Allein die Kreisbewegung, die aus ihr entstehen soll, weil sie in Ansehung aller Richtungen an und für sich gleichgültig ist, bedarf nur einer kleinen äusserlichen Bestimmung, um nach einer Seite vielmehr, als nach der andern auszuschlagen; und diesen kleinen Grad der Lenkung bekommt sie von der Vorrückung der elementarischen Partikeln, welche zugleich mit um die Sonne, aber mit mehr Geschwindigkeit laufen und in die Sphäre der Attraction des Planeten kommen."

Eigenrotation des Mondes

Kant erklärt die Entstehung der Monde mehr oder minder analog zur Entstehung des gesamten Sonnensystems. Die Erde erwähnt er als Beispiel für einen Planeten mit nur einem Mond, was gut zu seiner Überlegung passt, dass Planeten mit weniger Masser weniger Monde haben sollten. Was Kant zu seiner Zeit nicht wissen konnte ist, dass der Mond aus fast demselben Material aufgebaut ist wie die Erde. Kant ist aber das Problem aufgefallen, dass eine Tatsache nicht zu seiner Theorie passt: der Mond der Erde wendet immer dieselbe Seite seiner Oberfläche zur Erde hin.^[18] Dass der Mond immer dieselbe Seite zur Erde hinwendet, wurde wissenschaftlich bereits von Galilei und Hevelius beschrieben.^[19]

ZITAT:

"Sollte derselbe [der Erdmond] sich wohl ehedem schneller um seine Achse gewälzt haben und durch ich weiss nicht was für Ursachen, die diese Bewegung nach und nach verminderten, bis zu diesem geringen und abgemessenen Überrest gebracht worden sein?"

Dass sich die Eigenrotation des Mondes durch die Kräfte der Gezeiten langsam abbauen könne, hatte bereits 1687 Isaac Newton vorgeschlagen.^[20] Warum Kant diesen Vorschlag nicht erwähnte ist unklar. Kant hat mehrfach darauf verwiesen, dass seine Theorien auf denen von Newton fußen. Statt also auf vorhandene Ideen einer Erklärung zu verweisen, stellt Kant eigene Erklärungen in Aussicht.

ZITAT:

"Ich verspare diese Auflösung [der gebundenen Rotation des Mondes] zu einer anderen Gelegenheit, weil sie eine nothwendige Verbindung mit derjenigen Aufgabe hat, die die königliche Akademie der Wissenschaften zu Berlin auf das 1754ste Jahr zum Preise aufgestellt hatte."

Eigenrotation der Planeten

Nochmal erklärt Kant am Beispiel der Planeten wie der Drehsinn deren Eigenrotation zum Drehsinn der Umlaufbahnen ihrer Monde passt. Auffällig an Kants Erklärungen ist, dass er wenig auf mathematische oder physikalische Fachbegriffe zurückgreift:

ZITAT:

"Man nimmt mit Vergnügen wahr, wie dieselbe Anziehung des Planeten, die den Stoff zur Bildung der Monde herbeischaffte und zugleich derselben Bewegung bestimmte, sich bis auf seinen eigenen Körper erstreckt, und dieser sich selber durch eben dieselbe Handlung, durch welche er sich bildet, eine Drehung um die Achse nach der allgemeinen Richtung von Abend gegen Morgen ertheilt. Die Partikeln des niedersinkenden Grundstoffes, welche, wie gesagt, eine allgemeine drehende Bewegung von Abend gegen Morgen hin bekommen, fallen grössten Theils auf die Fläche des Planeten und vermischen sich mit seinem Klumpen, weil sie die abgemessene Grade nicht haben, sich frei schwebend in Zirkelbewegungen zu erhalten. Indem sie nun in den Zusammensatz des Planeten kommen, so müssen sie, als Theile desselben, eben dieselbe Umwendung nach eben derselben Richtung fortsetzen, die sie hatten, ehe sie mit ihm vereinigt worden."

KRITIK:

Im letzten Satz erwähnt Kant sinngemäß so etwas wie den Satz von der Erhaltung des Drehimpulses: "so müssen sie, als Theile desselben, eben dieselbe Umwendung nach eben derselben Richtung fortsetzen, die sie hatten, ehe sie mit ihm vereinigt worden." Wie aber später gezeigt wird, hält Kant diese Erkenntnis nicht konsequent bei. Seinem Urnebel als Ganzem nämlich gibt er keine Drehbewegung aus der heraus nachher die Rotation des gesamten Sonnensystems heraus als Drehimpulserhaltung erklärt werden könnte. Im Gegenteil, und damit inkonsequent gegenüber dem hier angeführten Textsteil, lässt Kant die Drehbewegung des Sonnensystems aus einem drehungsfreien, nicht rotierenden Urnebel entstehen. Damit widerspricht er sich selbst, und der späteren Erkenntnis der Erhaltung des Drehimpulses.^[22]

Jupiterrotation

Aus seinem Modell heraus erklärt Kant dann, weshalb der Jupiter die höchste Geschwindigkeit einer Eigenrotation. Wieder fällt auf, dass Kant wenig physikalische Fachbegriffe verwendet. Er klärt etwa nicht, ob er als Maß der Eigenrotation, die er Achsendrehung nennt, die Winkel- oder die Bahngeschwindigkeit versteht. Lesen wir nun, wie Kant den Sonderfall des Jupiter erklärt:

ZITAT:

"Und weil überhaupt aus dem vorigen zu ersehen, dass die Menge der Theilchen, welche der Mangel an der erforderlichen Bewegung auf den Centralkörper niederstürzt, sehr weit die Anzahl der anderen übertreffen müsse, welche die gehörige Grade der Geschwindigkeit haben erlangen können: so begreift man auch leicht, woher dieser in seiner Achsendrehung zwar bei weitem die Geschwindigkeit nicht haben werde, der Schwere auf seiner Oberfläche mit der fliehenden Kraft das Gleichgewicht zu leisten, aber dennoch bei Planeten von grosser Masse und weitem Abstande weit schneller, als bei nahen und kleinen sein werde. In der That hat Jupiter die schnellste Achsendrehung, die wir kennen, und ich weiss nicht, nach welchem System man dieses mit einem Körper, dessen Klumpen alle andern übertrifft, zusammen reimen könnte, wenn man nicht seine Bewegungen selber als die Wirkung derjenigen Anziehung ansehen könnte, die dieser Himmelskörper nach dem Masse eben dieses Klumpens ausübt."

Mondachsenneigung

Das nächste Problem, das Kant aufwirft, ist die Neigung der Bahnebene von Monden gegenüber der Äquatorebene ihrer Planeten. Nach der Nebularhypothese könnte man zunächst meinen, müssten die Monde, Kant spricht auch von Trabanten, ihren Zentralkörper in genau der Ebene umlaufen, in der auch der Äquator des Planeten liegt. Das ist aber nicht der Fall:

ZITAT:

"Die Theorie, welche den Ursprung der Achsendrehungen erklären soll, muss auch die Stellung ihrer Achsen gegen den Plan ihrer Kreise aus eben denselben Ursachen herleiten können. Man hat Ursache, sich zu verwundern, woher der Äquator der täglichen Umwälzung mit der Fläche der Mondenkreise, die um denselben Planeten laufen, nicht in demselben Plane ist; denn dieselbe Bewegung, die den Umlauf eines Trabanten gerichtet, hat durch ihre Erstreckung bis zum Körper des Planeten dessen Drehung um die Achse hervorgebracht und dieser eben dieselbe Bestimmung in der Richtung und Lage ertheilen sollen."

Planetenachsenneigung

Aber auch die Planeten selbst haben die Achsen ihrer Eigenrotation seltsamerweise oft in einem Winkel geneigt zu der Ebene, in der sie gemeinsam um die Sonne laufen, die Ekliptik:

ZITAT:

"Diesen Ursachen zu Folge müssten billig die Achsen aller Himmelskörper gegen die allgemeine Beziehungsfläche des planetischen Systems, welche nicht weit von der Ekliptik abweicht, senkrecht stehen. Allein sie sind nur bei den zwei wichtigsten Stücken dieses Weltbaues senkrecht, beim Jupiter und bei der Sonne; die andern, deren Umdrehung man kennt, neigen ihre Achsen gegen dan Plan ihrer Kreise, der Saturn mehr als die andern, die Erde aber mehr als Mars, dessen Achse auch beinahe senkrecht gegen die Ekliptik gerichtet ist."

Wieder und wieder verwendet Kant viel Mühe darauf, die von ihm behandelten Probleme klar heraus zu stellen und zu beschreiben. Man kann Kants Nebularhypothese heute, hunderte Jahre nach ihrer Entstehung, vielleicht weniger mit dem Ziel lesen, für alle besprochenen Phänomeme der Astronomie auch die richtigen Erklärungen geliefert zu bekommen. Aber ein großer Gewinn einer Lektüre von Kants Schrift ist es, dass viele interessante Fragen darin klar aufgeworfen werden.

Erklärungsanspruch der Nebularhypothese

Hohe Exzentrizität der Bahnen des Merkur und der Venus^[12]

Der Drehsinn aller Planeten und Monde ist gleich dem der Eigenrotation der Sonne^[13]

Der Drehsinn der Monde um ihre Planeten gleicht der Rotationsrichtung des Planeten.

Die höhere Dichte der inneren gegenüber den äußeren Planeten im Sonnensystem.

Die niedrigere Diche der Zentralkörper gegenüber ihren Trabenten^[16]

Die starke Exzentrizität der Bahnen von Kometen

Die Abweichung der Kometen von der Ekliptik

Die niedrige Dichte von Kometen^[17]

Eigenrotation der Planeten

Schnelle Eigenrotation des Jupiters

Neigung der Bahnachsen von Monden

Neigung der Bahnachsen von Planeten

Vorhandensein von Monden

Fußnoten

[1] Immanuel Kant: Allgemeine Naturgeschichte und Theorie des Himmels oder Versuch von der Verfassung und dem mechanischen Ursprunge des ganzen Weltgebäudes nach Newtonischen Grundsätzen abgehandelt. Petersen, Königsberg und Leipzig 1755.

[2] Pierre Simon Laplace: Exposition du système du monde. 1796. Deutsch: Darstellung des Weltsystems. Ostwalds Klassiker der exakten Wissenschaften and Ostwalds Klassiker der exakten Wissenschaften. ISBN: 9783817133017. Verlag Harri Deutsch, 2008. 1. Auflage.

[3] Immanuel Kant: Geschichte und Naturbeschreibung der merkwürdigsten Vorfälle des Erdbebens, welches an dem Ende des 1755sten Jahres einen großen Theil der Erde erschüttert hat (1756)

[4] Immanuel Kant: Über die Vulkane im Monde (1785)

[5] Immanuel Kant: Etwas über den Einfluß des Mondes auf die Witterung (1794)

[6] Die Bezeichnung Nebularhypothese findet man zum Beispiel in: der Artikel "Kant". Spektrum Lexikon der Physik. Abgerufen am 16. November 2025. Online: https://www.spektrum.de/lexikon/physik/kant/7765

[7] "Kant versuchte 1755 in der »Allg. Naturgesch. und Theorie des Himmels« die jetzigen kosmischen Verhältnisse aus einem ursprünglichen Dunstball (Nebularhypothese), auf den die Kräfte der Attraktion und Repulsion wirken und der in Rotation gekommen sei, zu erklären. Der kantischen Hypothese nahe verwandt ist die des Franzosen Laplace (1749 bis 1827), die er in seiner »Exposition du système du monde« gab; doch geht Kant von einem Urnebel des Universums, Laplace von einer bereits in Rotation befindlichen Nebelscheibe unseres Sonnensystems aus; Kant läßt Sonnen und Planeten durch Gravitation entstehen, Laplace läßt Ringe vom Zentralkörper sich durch Zentrifugalkraft ablösen." In: Kirchner, Friedrich / Michaëlis, Carl: Wörterbuch der Philosophischen Grundbegriffe. Leipzig 51907, S. 311-312. Online: http://www.zeno.org/nid/20003585026

[8] Die spätere Schrift, die ihm den Vorwurf des Gegensatzes zum christlichen Glauben einbrachte war: Immanuel Kant: Religion innerhalb der Grenzen der bloßen Vernunft. Erstausgabe. Berlin: Friedrich Nicolovius 1793.

[9] Das Drohschreiben des preußischen Staatsministers Wöllner von 1794 ist vollständig wiedergegeben in: Hans Joachim Störig: Kleine Weltgeschichte der Philosophie. Fischer Taschenbuch Verlag. Dreizehnte Auflage. 1987. ISBN: 3-596-26562-2. Dort auf Seite 413.

[10] Man sollte sich nicht zu sehr über die Bemühungen der Alten erheben. Die Art von Fragen, die schon Kant behandelt hatte, sind zumindest von der Art her noch lange nicht alle beantwortet. Siehe dazu auch Dunkle Materie ↗

[11] Die Daten stammen zu einem großen Teil aus: Orbital Data for the Planets & Dwarf Planets. Windows to the Universe. Herausgeber: National Earth Science Teachers Association (NESTA). Abgerufen am 18. November 2025. Online: https://www.windows2universe.org/our_solar_system/planets_orbits_table.html

[12] Merkur und Mars sind Ausreißer aus dem Gesetz mit dem Sonnenabstand wachsender Exzentrizität: "Es ist wahr, Mercur und Mars nehmen sich durch ihre viel grössere Excentricität, als das Mass ihres Abstandes von der Sonne es erlaubt, von diesem Gesetze aus; aber wir werden im folgenden belehrt werden, dass eben dieselbe Ursache, weswegen einigen Planeten bei ihrer Bildung eine kleine Masse zu Theil geworden, auch die Ermangelung des zum Cirkellaufe erforderlichen Schwunges, folglich die Excentricität nach sich gezogen, folglich sie in beiden Stücken unvollständig gelassen hat." In: Immanuel Kant: Allgemeine Naturgeschichte und Theorie des Himmels oder Versuch von der Verfassung und dem mechanischen Ursprunge des ganzen Weltgebäudes nach Newtonischen Grundsätzen abgehandelt. Petersen, Königsberg und Leipzig 1755.

[13] Kant will erklären, warum der Drehsinn der Planeten und der Sonne gleichsinnig ist: "Wenn man einestheils erwägt dass 6 Planeten mit 10 Begleitern, die um die Sonne, als ihren Mittelpunkt, Kreise beschrieben, alle nach einer Seite sich bewegen und zwar nach derjenigen, nach welcher sich die Sonne selber dreht, welche ihrer alle Umläufe durch die Kraft der Anziehung regiert, dass ihre Kreise nicht weit von einer gemeinen Fläche abweichen, nämlich von der verlängerten Äquatorsfläche der Sonnen, dass bei den entferntesten der zur Sonnenwelt gehörigen Himmelskörper, wo die gemeine Ursache der Bewegung dem Vermuthen nach nicht so kräftig gewesen, als in der Naheit zum Mittelpunkte, Absweichungen von der Genauheit dieser Bestimmungen Statt gefunden, die mit dem Mangel der eingedrückten Bewegung ein genugsames Verhältniss haben, wenn man, sage ich, allen diesen Zusammenhang erwägt: so wird man bewogen, zu glauben, dass eine Ursache, welche es auch sei, einen durchgängigen Einfluss in dem ganzen Raume des Systems gehabt hat, und dass die Einträchtigkeit in der Richtung und Stellung der planetischen Kreise eine Folge der Übereinstimmung sei, die sie alle mit derjenigen materialischen Ursache gehabt haben müssen, dadurch sie in Bewegung gesetzt worden." In: Immanuel Kant: Allgemeine Naturgeschichte und Theorie des Himmels oder Versuch von der Verfassung und dem mechanischen Ursprunge des ganzen Weltgebäudes nach Newtonischen Grundsätzen abgehandelt. Petersen, Königsberg und Leipzig 1755.

[14] Die Wirkung unterschiedlicher Dichten kann man leicht mit Salatöl, Spiritus, Leitungs- und Salzwasser nachstellen. Siehe dazu beispielhaft Öl und Wasser (Emulsionsversuch) ↗

[15] Mit rotierenden Scheiben oder Gefäßen kann man eine Art künstlicher (Schwer)Kraftfelder erzeigen. Das wird zum Beispiel industriell in sogenannten Zentrifugen genutzt. Ein einfacher Versuch dazu ist es, Wasser in einen größeren Becher zu geben. Mit einem Löffel rührt man dann so, dass ein starker Strudel entsteht: das schwere Wasser verdrängt die leichtere Luft. Entsprechend sammelt sich das Wasser weiter außen an während die Luft auf die inneren Plätze verdrängt bleibt. Siehe auch Strudel ↗

[16] Die Sonne ist weniger dicht als viele der Planeten um sie herum. Kant hielt die Erde für deutlich weniger dicht als den Mond (was nicht zutrifft).

[17] Die Dichten von Kometen kann man erst seit 1981 einigermaßen zuverlässig abschätzen. 1986 wurde die Dichte des Kerns des Hallayschen Kometen auf 0,08 bis 0,24 g/cm³ geschätzt. In: The cometary nucleus: F. L. Whipple: Current concepts. In ESA Proceedings of the 20th ESLAB Symposium on the Exploration of Halley's Comet. Volume 2: Dust and Nucleus p 281-288 (SEE N87-25908 19-90). Online: https://adsabs.harvard.edu/full/1986ESASP.250b.281W

[18] Zur Mondanomalie: "Allein wenn die Bildung eines Körpers selber die Achsendrehung hervorbringt, so müssen sie billig alle Kugeln des Weltbaues haben; aber warum hat sie der Mond nicht, welcher, wiewohl fälschlich, diejenige Art einer Umwendung, dadurch er der Erde immer dieselbe Seite zuwendet, einigen vielmehr von einer Art einer Überwucht der einen Halbkugel, als von einem wirklichen Schwunge der Revolution herzuhaben scheint?" Das Phänomen wird heute als gebundene Rotation bezeichnet. Das Phänomen findet man nicht nur beim Mond der Erde. Auch andere Monde im Sonnensystem haben eine gebundene Rotation: die Jupitermonde Io, Europa, Ganymed, Kallisto, die Saturnmonde Titan, Enceladus, der Neptunmond Triton sowie die doppelte gebundene Rotation im Pluto-Charon-System. Beispiele für Ausnahmen sind die Saturnmonde Hyperion und Phoebe.

[19] Die gebundene Rotation des Erdmonds wurde spätestens im Jahr 1610 durch Galilei wissenschaftlich beschrieben (Sidereus Nuncius), 1647 von Hevelius in seiner Selenographia präzisiert.

[20] Wie die gebundene Rotation des Mondes entsteht, wurde bereits lange vor Kant im Jahr 1687 von Isacc Newton in seiner Philosophiae Naturalis Principia Mathematica im Buch III Scholien zu Gezeiten qualitativ erklärt. Eine auch quantitativ korrekte Erklärung lieferte dann im Jahr 1880 Johan Howard Darwin, der Sohn von Charles Darwin in seiner Schrift On the secular changes in the elements of the orbit of a satellite.

[21] Der Satz von der Erhaltung des Drehimpulses in seiner heute modernen Form hat eine Entwicklungszeit von gut 100 Jahren benötigt. Die Anfänge reichen bis mindetens ins Jahr 1746 zurück: "In 1746, both Daniel Bernoulli (1700-1782) and Leonhard Euler (1707-1783) gave the proof of the conservation of the angular momentum (conservation of the momentum of rotational motion for a point-like mass sliding along a smooth tube in a horizontal plane." Und: "We have to wait until 1803, to see a representation of the angular momentum similar to that we are using today with a cross product of vectors" (Louis Poinsot), sowie: "It was in 1858, in the William Rankine's Manual of Applied Mechanics, that we can find the angular momentum defined in the modern sense for the first time." In: Amelia Carolina Sparavigna, A Historical Discussion of Angular Momentum and its Euler Equation, International Journal of Sciences 07(2015):34-38 DOI: 10.18483/ijSci.786. Online: https://arxiv.org/pdf/1511.07748

[22] Die kritische Würdigung Kants im Original: "Immanuel Kant was the first to suggest something approaching a rational explanation of this very curious and elegant state of things. He made the error, however, of supposing that rotation of the whole could be produced by collisions of its parts; but no moment of momentum can be caused by the interaction of parts of a system, since internal forces occur in pairs and their moments round any line are equal and opposite." In: Percival Powelle: The Solar System. Six Lectures. Delivered at the Massachusetts Institute of Technology. December 1902. Online: https://en.wikisource.org/wiki/The_Solar_System

[23] Verweis von Nebularhypothese auf den Artikel "Welt", ohne dortige Nennung des Wortes, in: Eisler, Rudolf: Wörterbuch der philosophischen Begriffe, Band 1. Berlin 1904, S. 724. Online: http://www.zeno.org/nid/20001796739

[24] Kant sei im Jahr 1755 dem Problem der Entstehung des Sonnensystems "in seiner »Allgemeinen Naturgeschichte und Theorie des Himmels« (1755) näher getreten, indem er aus der gleichmäßigen Bewegungsrichtung der Planeten und deren Monde um ihre resp. Zentralkörper und um sich selbst ihre gemeinsame Entstehung aus einer in demselben Sinne bewegten Urmaterie folgerte, die über den gesamten Raum zerstreut gewesen wäre, in dem jene Weltkörper sich jetzt bewegen. Diese sogen. Nebularhypothese, die noch immer den besten kosmogonischen Erklärungsversuch darstellt, wurde durch Laplace in seiner »Exposition du système du monde« (Par. 1796) in einigen wesentlichen Punkten verbessert und wird daher auch als Kant-Laplacesche Theorie bezeicbnet. In neuerer Zeit trug die Spektralanalyse vielfach zur Stärkung der Nebularhypothese bei, indem sie die Gleichheit der Materie durch den Raum nachwies." In: der Artikel "Kosmogonie". Meyers Großes Konversations-Lexikon, Band 14. Leipzig 1908, S. 49. Online: http://www.zeno.org/nid/20007141254

[25] Querverweis von Nebularhypothese auf Kosmologie, dort Gemeinsamenkeiten und Unterschiede zu Laplace: "Kant versuchte 1755 in der »Allg. Naturgesch. und Theorie des Himmels« die jetzigen kosmischen Verhältnisse aus einem ursprünglichen Dunstball (Nebularhypothese), auf den die Kräfte der Attraktion und Repulsion wirken und der in Rotation gekommen sei, zu erklären. Der kantischen Hypothese nahe verwandt ist die des Franzosen Laplace (1749 bis 1827), die er in seiner »Exposition du système du monde« gab; doch geht Kant von einem Urnebel des Universums, Laplace von einer bereits in Rotation befindlichen Nebelscheibe unseres Sonnensystems aus; Kant läßt Sonnen und Planeten durch Gravitation entstehen, Laplace läßt Ringe vom Zentralkörper sich durch Zentrifugalkraft ablösen. – Die Kant-Laplacesche Kosmogonie ist von der Naturwissenschaft allgemein angenommen und hat, was unser Sonnensystem betrifft, durch die Spektralanalyse eine kräftige Stütze erhalten." In: Kirchner, Friedrich / Michaëlis, Carl: Wörterbuch der Philosophischen Grundbegriffe. Leipzig 51907, S. 311-312. Online: http://www.zeno.org/nid/20003585026

[26] Welche neuen Kenntnisse die Methode der Spektranalyse brachte findet man in: Nölke, F. (1908). Der Urnebel. In: Das Problem der Entwicklung unseres Planetensystems. Springer, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-642-47646-4_11

[27] Der Urnebel ist definiert als eine "protoplanetare Scheibe aus Gas und Staub, aus der sich das Sonnensystem gebildet hat." Zur Urheberschaft heißt es: "Die Hypothese eines scheibenförmigen Urnebels geht auf den Philosophen Immanuel Kant im Jahre 1755 zurück." In: der Artikel "Urnebel". Spektrum Lexikon der Physik. Abgerufen am 2. Dezember 2025. Online: https://www.spektrum.de/lexikon/physik/urnebel/15020

[28] Karl Freiherr du Prel: Die Planetenbewohner und die Nebularhypothese. Leipzig. 1880.