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Giovanni Domenico Cassini

Giovanni Domenico Cassini (* 8. Juni 1625 in Perinaldo nahe Nizza, Italien; † 14. September 1712 in Paris), ab 1673 auch Jean-Dominique Cassini I. genannt, war ein französischer Astronom und Mathematiker italienischer Herkunft.

Leben

In Perinaldo (Ligurien) geboren, studierte er am Jesuitenkolleg in Genua und Bologna und wurde durch den Einfluss des früheren Generals und damaligen Senators Cornelio Malvasia 1650 der Nachfolger von Pater Bonaventura Cavalieri an der Universität von Bologna als Professor für Astronomie und Mathematik. Dort unterrichtete er euklidische Geometrie und – der Doktrin der katholischen Kirche entsprechend – die ptolemäische Astronomie. So bevorzugte er lange das geozentrische Modell von Tycho Brahe und zögerte, das heliozentrische von Nikolaus Kopernikus anzunehmen.

Er entwickelte sich zu einem ausdauernden, sehr genauen Beobachter des Himmels. 1655 bestimmte er mit seiner Meridiana in der Kathedrale San Petronio von Bologna die Neigung der Erdbahn, den Sonnendurchmesser und die Lichtbrechung in der Erdatmosphäre. Seine Ergebnisse veröffentlichte er zügig 1662 in Tabellenform. Darüber hinaus verschafften ihm die Teleskope von Eustachio Divini und Giuseppe Campani spektakuläre Entdeckungen: Mit Hilfe des Großen Roten Flecks auf dem Jupiter bestimmte er dessen Eigenrotation (1665); er berechnete auch die Rotationsdauer von Venus und Mars und untersuchte die Oberflächen der Planeten genauer. Für die Navigation sollte der regelmäßige Umlauf des Jupitermondes Io als Himmelsuhr zur Längengradbestimmung dienen. Dazu gab Cassini 1668 genaue Tabellen (Ephemerides Bononienses mediceorum siderum) heraus. Diese erbrachten ihm 1669 einen Ruf an die gerade von König Ludwig XIV. gegründete Académie des sciences in Paris.

Als Direktor der Sternwarte bewährte er sich durch weitsichtige Planungen von Expeditionen mit dem Ziel, die genaue Form der Erde zu bestimmen, eine genaue Karte Frankreichs zu erstellen und das Sonnensystem zu vermessen. Dabei entdeckte er weitere Saturn-Monde, Japetus (1671) und Rhea (1672), und erstmals eine Lücke im Saturnring (1675). Sie wird heute Cassinische Teilung genannt. Cassini bemerkte am Mond Japetus regelmäßige Veränderungen der Helligkeit. Seine Deutung, dass der Mond dem Saturn immer dieselbe Seite zeigt, also wie der Erdmond gebunden rotiert, war richtig.

Cassini deutete die 14 damals bekannten Himmelskörper (6 Planeten und 8 Monde) als Verherrlichung des „Sonnenkönigs“ Ludwig XIV. Außerdem beschrieb er 1683 das Zodiakallicht, eine Himmelsaufhellung durch reflektierendes Sonnenlicht im Staub zwischen den Planeten. Man vermutet heute, dass der Forscher aus Verehrung für seinen königlichen Arbeitgeber lange verschwieg, dass er inzwischen noch zwei weitere Saturnmonde entdeckt hatte, nämlich Dione und Tethys. Erst im Jahr 1684 gab er die Entdeckung bekannt.

Die Vermessung Frankreichs mittels Triangulation führte zum Verdruss Ludwigs XIV zu einer deutlich verkleinerten Fläche seines Reiches.

Eine genaue Ermittlung der Längen von einem Gradbogen eines Meridians durch seinen Mitarbeiter Jean Richer ergab eine Abplattung der Erde an den Polen. Richer stellte auch fest, dass ein Sekundenpendel in Cayenne in Äquatornähe kürzer sein musste als in Paris, weil Cayenne weiter vom Erdmittelpunkte entfernt war. Damit waren Hypothesen von Isaac Newton und Christiaan Huygens bestätigt. 1683 bestätigte La Hire durch eine weitere Expedition diesen Sachverhalt. Doch Cassini lehnte dies trotz aller Beobachtungen ab: Er stellte sich eine Abplattung am Äquator vor, genauso wie später noch sein Sohn und sein Enkel.

Jean Richer ermittelte 1672 in Cayenne zusammen mit Cassini in Paris den Abstand Erde–Mars. Daraus berechnete Cassini eine Parallaxe der Sonne von 9,5" .Damit konnte man erstmals den Abstand Erde–Sonne, heute die Astronomische Einheit, und damit alle Abstände im Sonnensystem angeben. Doch die Messgenauigkeit war nicht ausreichend, so wurde Cassinis Ergebnis von vielen, besonders von Edmund Halley nicht akzeptiert.

1676 formulierte sein Mitarbeiter Ole Rømer die Hypothese, dass die Lichtgeschwindigkeit endlich sein müsse. Cassini stimmte zunächst zu und widersprach anschließend, weil er ein Anhänger der damals vorherrschenden Annahme einer augenblicklichen Lichtausbreitung war, die auf René Descartes zurückgeht.

Nachdem Cassini die reiche Frau Geneviève de Laistre geheiratet hatte, wurde er 1673 französischer Staatsbürger und änderte seinen Vornamen in Jean-Dominique.

Seine konservative Grundhaltung wird auch dadurch deutlich, dass er die Ellipsenbahnen von Johannes Kepler und die Gravitationstheorie von Isaac Newton ablehnte. Statt der Ellipsen schlug er 1680 eine Kurve vierter Ordnung vor, die heute Cassinische Ovale oder Cassinische Kurve genannt werden.

Für den Mondumlauf formulierte er 1693 drei Cassinische Gesetze:

  1. Der Mond rotiert gleichmäßig gebunden an seinen Umlauf.
  2. Der Mondäquator ist konstant um 1,5 Grad gegen die Ekliptik geneigt.
  3. Die Rotationsachse des Mondes liegt stets in der Ebene, die von seiner Bahnnormalen und der Normalen der Ekliptik aufgespannt wird (die beobachtbare leichte Abweichung von dieser Regel wird als physische Libration bezeichnet).

1710 erblindete Cassini und starb zwei Jahre später 1712. Bestattet wurde er in der Pariser Kirche Saint-Jacques-du-Haut-Pas.

Seine Nachfolger als Direktoren der Pariser Sternwarte wurden nach seinem Sohn Jacques Cassini (Casssini II), sein Enkel César François (Cassini III) und sein Urenkel Jean-Dominique (Cassini IV).

Trotz der berechtigten Kritik als Traditionalist besonders durch Delambre gilt er als einer der wichtigsten Astronomen des 17. Jahrhunderts.

Literatur

Personendaten
Cassini, Giovanni Domenico
Jean-Dominique; Cassini I.
französischer Astronom und Mathematiker
8. Juni 1625
Perinaldo, Italien
14. September 1712
Paris, Frankreich