Ph 11

Geschichte

Universum von Aristoteles und Ptolemäus

Die griechischen Philosophen, unter ihnen die wesentlichen Repräsentanten Aristoteles und Ptolemäus nahmen an, dass sämtliche Himmelskörper auf durchsichtigen Kristallkugeln befestigt sind, die sich in idealen Kreisbewegungen mit unterschiedlicher aber konstanter Winkelgeschwindigkeit bewegen.
Dabei gab es primäre Kristallkugeln, deren gemeinsamer Mittelpunkt die Erde ist und deren gegenseitige Lage die nebenstehende Grafik nicht maßstabsgerecht und nicht vollständig zeigt.


Mit diesem Modell war allerdings noch nicht geklärt, warum Planeten, sehr deutlich Mars und Venus, Schleifenbahnen vor dem Sternenhintergrund durchführen, bei denen ihre normale Bewegung von West nach Ost vor dem Sternenhintergrund auch einmal umkehrt.
Auch die periodischen Helligkeitsschwankungen der Planeten waren dadurch nicht zu erklären.

Die Epizyklenbewegung und die Planetenbewegung

 Diese beiden wohlbekannten Phänomene der Planetenbewegung löste Ptolemäus, indem er sekundäre Kristallkugeln einführte, an denen der Planet befestigt war und die um einen festen Punkt der primären Kugel kreisten, der seinerseits mit fester Winkelgeschwindigkeit um die Erde kreist. Auf diese Weise ergaben sich insgesamt 55 Kristallkugeln. Diese Kreise wurden Epizyklen genannt und die konzentrischen Sphären, an denen sie aufgehängt waren nannte man Deferenten (Trägerkreise).
Mit Hilfe der Epizyklenbewegung und der Projektion der Beobachtungsrichtung auf den Sternenhintergrund lassen sich die Schleifenbahnen erklären, wie der nebenstehende Film zeigt..
Manchmal reichte zur exakten Bahnbeschreibung ein Epizyklus nicht aus und es wurde deshalb ein Epizyklus auf dem Epizyklus angebracht, wie nebenstehende Graphik verdeutlicht.

Der philosophische Aspekt des nach Ptolemäus genannten Weltbildes lautete:

  1. Alle Himmelkörper bewegen sich mit konstanter Winkelgeschwindigkeit auf Kreisbahnen
  2. Die Himmelskörper sind aus perfektem Material, das seine vorgegebenen Eigenschaften (z.B. die Helligkeit) nicht ändert
  3. Die Erde ist im Zentrum des Universums

Dieser philosophische Aspekt war sicher falsch, der rein rechnerische Aspekt zur Bestimmung der Planetenstandorte war solange richtig, bis man genauere Messmethoden zeigten, dass Kreisbahnen die Wirklichkeit nicht genau genug beschrieben. Nicht die Frage, der geozentrischen oder heliozentrischen Anschauung gab den Ausschlag zu Gunsten der keplerschen Berechnungsmethode sondern die Frage, dass die Planeten sich auf Ellipsen mit veränderlicher Geschwindigkeit und nicht auf Kreisen mit konstantem Geschwindigkeitsbetrag bewegen.
Grafiken wurden der Webseite http://csep10.phys.utk.edu/astr161/lect entnommen und abgewandelt.