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Sexl u. a., Physik 5, Seite 37 – Die Entwicklung des heliozentrischen Weltbilds
Die Entwicklung des heliozentrischen Weltbilds (Abb. 37.2):
Während bewegte Körper auf der Erde ohne weitere Krafteinwirkung durch Reibung stets zur Ruhe kommen und
Körper in Richtung Erdmittelpunkt fallen, bewegen sich Sonne und die Sterne scheinbar auf Kreisbahnen und
brauchen keinen Antrieb. Im antiken Weltbild erfolgten daher irdische und himmlische Bewegungen nach
verschiedenen Gesetzen. Die Planeten bereiteten jedoch Schwierigkeiten: Sie bewegen sich relativ zu den
Fixsternen ungleichmäßig und kehren gelegentlich sogar ihre Bewegungsrichtung um. Ptolemäus löste das
Problem, indem er jeden Planeten zwar auf einem eigenen Kreis umlaufen ließ, der Mittelpunkt dieses Kreises
sollte jedoch auf einem weiteren sich drehenden Kreis liegen und von diesem, dem „Mitführer“ (lat. Deferent),
bewegt werden. Daraus ergibt sich eine schleifenförmige Planetenbahn, eine Epizykloide. Der Kreis, auf dem der
Planet umläuft, heißt Epizykel. Die Bezeichnung „Epizykel“ bedeutet „Kreis auf Kreis“ vom griechischen Wort
„epi“ („auf“).
Der Geburtsort von Kopernikus, Thorn – Torun, liegt heute in Polen, zur Zeit von Kopernikus´ Geburt war die
Stadt Teil eines zum Königreich Polen gehörenden autonomen Gebietes, das später bis zum Ende des 1. Weltkriegs
zum Königreich Preußen gehörte und dann Teil Polens wurde.
Leben und Werk von Nikolaus Kopernikus werden in vielen Büchern dargestellt. Besonderen Einfluss auf die
Vorstellungen, wie sich Naturwissenschaft entwickelt, hatte das Buch von Thomas S. Kuhn The Copernican
Revolution: Planetary Astronomy in the Development of Western Thought (Harvard University Press, Cambridge
1957; deutsch: Die kopernikanische Revolution. Vieweg, Braunschweig 1980) als Vorläufer zu Kuhn’s The
Structure of Scientific Revolutions (University of Chicago Press, Chicago 1962; deutsch: Die Struktur
wissenschaftlicher Revolutionen. Suhrkamp, Frankfurt am Main 1967).
Die Biografie von Johannes Kepler gibt einen Einblick in die Wirren der politischen und religiösen Konflikte in
Mitteleuropa (Reformation und Gegenreformation, Expansion des osmanischen Reiches,…) und die
Schwierigkeiten, in dieser Zeit wissenschaftlich zu forschen. Keplers größte Leistung wird mit der Benennung der
von ihm entdeckten Gesetze der Planetenbahnen gewürdigt. Die Kepler-Ellipsen sind wesentlich bessere
Beschreibungen der Planetenbahnen als die auch von Kopernikus angenommenen Kreisbahnen. Exakt ist diese
Beschreibung allerdings nicht. Durch die Gravitationsanziehung zwischen den Planeten, vor allem von Jupiter und
Saturn, ändert sich die Exzentrizität der Planetenbahnen. Für die Erde beträgt diese Schwankungsperiode ca.
400000 Jahre. Durch Beobachtungen über lange Zeiten zeigte sich, dass die Bahn des Planeten Merkur keine feste
Ellipse ist, sondern sich durch den Einfluss der anderen Planeten und einen Effekt der Allgemeinen
Relativitätstheorie (s. Physik 8) dreht.
© Österreichischer Bundesverlag Schulbuch GmbH & Co. KG, Wien 2010. | www.oebv.at | Sexl Physik 5 RG | 978-3-209-07200-9
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