Einfžhrung i n die Astrophysik Teil 1

324 KAPITEL 6. PLANETEN
3. Was zeichnet den absoluten Raum aus? Auch hierauf fand er keine Antwort, aber Newton konnte mit seinem Eimerversuch
zeigen, wie er festgestellt werden kann. Er ist eindeutig bis auf eine Galilei Transformation.
Das Weltbild des Pierre Simon Marquis de Laplace (1749 - 1827), dargelegt in seinem Buch Le Système du Monde kommt
bereits ohne einen Schöpfer und Lenker aus. Die Sonne bildet sich durch Schrumpfen des Urnebels, die Planeten entstehen
aus Ringen von Gas und Staub, die die Sonne abwirft, um ihren Drehimpuls loszuwerden. Auf die Frage Napoleons, wo
denn in seiner Welt Gott vorkomme, antwortet Laplace mit den geflügelten Worten: Diese Annahme benötige ich nicht,
Sire.
Von Aristarch von Samos, der als erster um 280 vor Chr. das heliozentrische Weltbild vertreten hat, bis zu Kopernikus,
der, gestützt auf genauerer Beobachtungsdaten, mit dieser Hypothese das Weltbild der Renaissance (dargelegt in De Revolutionibus
Orbium Celestum) revolutionierte, vergingen fast 2000 Jahre. Kopernikus hält aber an der Beschreibung der
Planetenbahnen durch Kreise (und Kreise auf Kreisen, den Epizyklen) fest.
Bis zum endgültigen Modell der Planetenbahnen (Ellipsen mir der Sonne in einem Brennpunkt) vergehen nur noch 200
Jahre mit wechselnden Beschreibungen.
Tycho Brahe entwirft ein Mischmodell: Mond und Sonne umkreisen die Erde, alle anderen Planeten umkreisen die Sonne.
Damit ist das Problem der fehlenden Parallaxe formal gelöst.
Johannes Kepler findet, gestützt auf die genauen Beobachtungsdaten seines Schwiegervaters Brahe, die korrekte Bahnform
(anhand der Marsbahn von 687 Tagen). Damit kann er erstmals auf Epizyklen verzichten.
Galileio Galilei übernimmt das System des Kopernikus, Keplers Ellipsenbahnen lehnt er ab.
Mit Newton findet die Suche nach der richtigen Bahn der Planeten ihren vorläufigen Abschluß: die Bahnen werden durch
Kräfte bestimmt (nicht von Göttern). Von da an steht nicht mehr die Bahn, sondern die Kraft (und ihre Quelle) im Vordergrund
des physikalischen Interesses. Das gilt bis heute.
Bei bekannten Kräften kann man (insbesondere bei makroskopischen Systemen wie den Planeten, falls die Anfangsbedingungen
bekannt sind) zweierlei tun:
1. die zukünftige Entwicklung,
2. die Vergangenheit
vorhersagen. Damit stellt sich sofort die Frage nach dem Ursprung des Sonnensystems. Bei Newton ist noch Gott als
Schöpfer dafür zuständig, bei Laplace (und Maxwell) bereits nicht mehr. Von Newtons Hypotheses non fingo, womit er
sagen wollte, daß man über den Ursprung des Universums im Rahmen der bekannten Physik keine Aussage machen kann,
bis zu Laplaces Je n’ai pas besoin de cette hypothèse, als Antwort auf Napoleons Frage, wo denn bei ihm der Schöpfer
vorkomme, sind es dabei nur noch 100 Jahre.
Die astronomische Einheit AE, d. h. die Entfernung Erde-Sonne, ist die Grundeinheit der Länge im
Sonnensystem und es gilt:
1 AE = D Erde-Sonne = 2.3 · 10 4 R⊕ = 1.49 · 10 13
oder, genauer
1AE = 149597892 km
cm ∼ = 500 s
Zur Grundeinheit der Länge im Sonnensystem gehört die der Zeit: die Bahnperiode der Erde beträgt
siderisch:
1 yr = 365.25636 d, oder 3.1558 · 10 7
Da die Frage, ob es im Weltraum außer der Sonne noch weitere Sterne mit Planeten gibt, nunmehr
positiv beantwortet ist
• ZUSATZ (DER WEG ZUM NÄCHSTEN STERN)
Bis 40 AE.
Der Rand des Planeten und Asteroiden Systems der Sonne (Kuiper Gürtel) liegt bei etwa 40 AE. Bis hierher sind
bereits Raumsonden gelangt.
Bis 80 AE.
Die Heliosphäre (d. h. der Einfluß des Sonnenwindes mit seinem Magnetfeld) reicht bis etwa 80 AE (diese Entfernung
wird etwa 2001 von Voyager 1 erreicht).
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