Manfred Börgens
Mathematik auf Briefmarken  # 15
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Briefmarken des Monats Januar 2002

linke Marke: Gravitationsgesetz; rechte Marke: Newton
  Nicaragua 1971 und Frankreich 1957

  Michel 1614 und 1171
  Scott 878 und 861


Isaac Newton (1643 oder 1642 - 1727 oder 1726)
(eine Fußnote zu Newtons Geburts- und Todesjahr findet sich am Ende dieser Seite)


Die linke Marke ist einem bemerkenswerten Briefmarkensatz entnommen:
Las 10 formulas matematicas que cambiaron la faz de la tierra
(Die 10 mathematischen Formeln, die das Gesicht der Erde verändert haben).

Die als "Gesetz von Newton" dargestellte Formel ist das Newton'sche Gravitationsgesetz.

f  ist die Gravitationskraft, also die Kraft, mit der sich zwei Körper anziehen.

m1 , m2  sind die Massen der beiden Körper.

r  ist der Abstand ihrer Schwerpunkte.

G  ist die Gravitationskonstante, sie wird meist mit Gamma bezeichnet:

Formel für Gamma

Das Gesetz sagt aus, dass die Gravitation direkt proportional zu den beteiligten Massen ist und mit dem Quadrat ihres Abstands abnimmt.

Der Wert der Gravitationskonstanten zeigt, dass die Massenanziehung eine erstaunlich schwache Kraft ist. Dies soll an einem kleinen Beispiel gezeigt werden:

Man denke sich zwei Eisenkugeln im All, weit weg von anderen Massen. Beide sollen je die Masse 100.000 Tonnen haben und sich berühren. Welche Kraft muss man ausüben, um ihre Massenanziehung zu überwinden und sie auseinanderzuschieben?

Dazu braucht man lediglich eine einzige starke Person! Das kann man mit Newtons Formel nachrechnen:

Eisen hat die Dichte 7.9, also ist nach der Formel für das Kugelvolumen

Formel

wenn  R  der Radius der Kugeln in Metern ist. So erhält man näherungsweise  R = 14.46  und  r = 28.92 m. Jetzt kann man  f  aus der Formel ausrechnen und erhält näherungsweise:

f = 797.9 kg m / s2 = 797.9 N  (= 81.39 kp)


Was macht der halbe Apfel auf der Marke aus Nicaragua? Er spielt an auf eine Episode aus Newtons Leben, die man im Text zur Briefmarke des Monats Mai 2001 nachlesen kann.


Wieso wird Newtons Geburtsjahr manchmal mit 1643 und manchmal mit 1642 (wie auf der französischen Briefmarke) angegeben? Newton wurde am ersten Weihnachtsfeiertag geboren, aber zu einer Zeit, als Großbritannien noch den Julianischen Kalender benutzte. Newton selbst gab den 25. Dezember 1642 als seinen Geburtstag an. In weiten Teilen des übrigen Europas schrieb man aber schon den 4. Januar 1643 und hatte Weihnachten bereits zehn Tage vorher gefeiert - nach dem Gregorianischen Kalender, der 1582 eingeführt worden war. Großbritannien lehnte auf Betreiben der Church of England den neuen Kalender ab, da dieser ein Werk der katholischen Kirche war (er wurde erst 1752 akzeptiert). Newtons Geburt (nach dem in England verwendeten Kalender) hätte allerdings auch dann im Jahr 1642 gelegen, wenn er mehrere Wochen später zur Welt gekommen wäre (also etwa im Januar oder Februar), denn der Jahreswechsel lag dort bis 1752 nicht auf dem 1. Januar, sondern auf dem 25. März. Man muss sich klar machen, dass bis weit ins 20. Jahrhundert in Europa ein heilloses Durcheinander der Kalenderdaten herrschte. Das gilt auch für Newtons Todestag: 20. März 1726 (julianisch) = 31. März 1727 (gregorianisch). Die Angabe auf der Briefmarke stiftet also Verwirrung, denn dort findet man nebeneinander ein julianisches und ein gregorianisches Datum.



Stand 2009-03-29
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