Physik compact, Basiswissen 7, Schulbuch

26 Ziele dieses Kapitels 3 In diesem Kapitel wird kurz geschildert, wie sich die astronomische Weltsicht seit der Antike ent- wickelt hat. 3 Es wird beschrieben, wie unser Sonnensystem aufgebaut ist, welchen Bahnen die Planeten und Satelliten folgen und wie man ihre Bewegungen berechnen kann. Ein kurzer Abschnitt beschäftigt sich auch mit den Fixsternen. Zentrale Elemente dieses Kapitels 3 geozentrisches und heliozentrisches Weltbild 3 kopernikanische Wende 3 Kepler’sche Gesetze 3 Gravitationsgesetz 3 Planetensystem und Fixsterne 14 Gravitation sz3296 Die kopernikanische Wende A1 Beschreibe: Zu welchen Tageszeiten kann der Mond beobachtet werden? Zu welchen Tageszeiten ist der zunehmende Mond und zu welchen Tageszei- ten ist der abnehmende Mond zu beobachten? Bei welchen Mondphasen ist eine Mondfinsternis mög- lich? Die Beobachtung des Nachthimmels mit dem freien Auge lässt zahlreiche Schlüsse auf das Verhalten der Himmelskörper zu. Seit demAltertumwurden Gesetz­ mäßigkeiten erkannt und entsprechende Weltbilder formuliert. Der griechische Philosoph Aristoteles (384–322 v. Chr.) schrieb in seiner Idealvorstellung vom Kosmos der Erde Kugelgestalt zu. Jede Bewegung im Kosmos sollte mit konstanter Geschwindigkeit erfolgen und durch Kreisbahnen um die Erde als ruhendem Zent- rum beschreibbar sein (geozentrischesWeltbild). Herakleides von Pontos (ca. 388–310 v. Chr.) und Aristarch von Samos (310–230 v. Chr.) entwickelten ein heliozentrisches Weltbild, bei dem die Sonne im Zentrum steht. Alle Himmelskörper sollten sich auf Kreisbahnen um die Sonne bewegen. Diese Idee setz- te sich jedoch in der Antike nicht durch. Ptolemäus (87–165 n. Chr.) verbesserte das geo- zentrische Weltbild so, dass es ca. 1500 Jahre lang Grundlage der Astronomie bleiben konnte. In seinem 14.1 Hauptwerk „Almagest“ legte er ein System dar, nach dem sich alle Himmelskörper nach geometrischen Prinzipien bewegen sollten. Dies erlaubte beispiels- weise, die Planetenpositionen vorauszuberechnen, was für die Zeitrechnung, die Seefahrt und für die Be- stimmung religiöser Feste von erheblicher Bedeutung war. Das ptolemäische Weltbild wurde schließlich von der christlichen Kirche übernommen und als das ein- zig gültige astronomische Weltbild angesehen. Kopernikus (1473–1543) vertrat in seinem Werk „De Revolutionibus Orbium Coelestium“ („Über die Bewe- gungen im Himmelsraum“, 1543) die Ansicht, dass die Sonne ein ruhender Mittelpunkt sei, um den sich die Erde und alle anderen Planeten in Kreisbahnen be- wegen, und dass die Erde eine tägliche Rotation um Der Planet kreist um den Mittelpunkt M und ... M ... und der Mittelpunkt M kreist um die Erde. Abb. 26.1 Die beobachteten Abweichungen der Planetenbah- nen von der Kreisbahn erklärte Ptolemäus durch ein System von übereinandergelegten Kreisbahnen (Epizykeln): Ein Planet be- wegt sich demnach auf einer Kreisbahn, deren Mittelpunkt selbst auf einer Kreisbahn um die Erde läuft. Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv