Wandel des Weltbildes

Das astronomische Weltbild im
Wandel der Zeit...

Geozentrisches Weltbild
Aristoteles
(384-322 v. Chr.)
Kugelgestalt der Erde:
1. Schiffe am Horizont
2. Erdschatten auf Mond
3. Auf-/Untergang der
Sonne(Breitengrad)
4. Neue Sterne am Horizont
(Längengrad)
Kugel und Kreise von höchster Vollkommenheit (göttlich).

Grösse/Entfernungen von Sonne & Mond
Aristarch von Samos
(320-250 v. Chr.)
Bei Halbmond:
Erde-Mond:Erde-Sonne = 1:19
(Richtig wäre: 1:389)
Bei Sonnenfinsternis:
Durchmesser Mond ≈ Durchmesser
Sonne
Bei Mondfinsternis:
Schattendurchmesser auf Mond

Bestimmung Erdumfang
Eratosthenes
(275-195 v. Chr.)
Zur Sommersonnenwende
Erdumfang:
50 fache Entfernung Assuan-
Alexandria = 37‘125 km
( Richtig wäre: 40‘076 km)

Weltbild des Ptolemäus
Ptolemäus
(100-178 n. Chr.)
1. Erde steht im Mittelpunkt
der Welt
2. Die Planeten (Sonne,
Mond, Merkur, Venus,
Mars Jupiter & Saturn)
drehen in 7
Kristallschalen um Erde
3. Das Weltall wird von 8.
Kugelschale mit
Fixsternen umschlossen.

Weltbild des Ptolemäus
Ptolemäus
(100-178 n. Chr.)
Probleme mit „abnormaler
rückläufiger“ Planetenbewegung:
→ Ausweg: Planeten laufen
auf „zweifachen Kreisbahnen“
(Deferent & Epizykel)

Heliozentrisches Weltbild
Kopernikus
(1473-1543)
Kopernikanische Wende:
1. Sonne steht im
Mittelpunkt der Welt
2. Erde ist ein Planet und
bewegt sich um die
Sonne.
3. Planeten bewegen sich
auf Kreisen um die Sonne
Sonne → Symbol des Göttlichen (Licht, Wärme, Liebe)

Heliozentrisches Weltbild
Kopernikus
(1473-1543)

Erneuter Angriff auf Aristoteles...
Johannes Kepler
(1571-1630)
Kepler Gesetze:
1. Planetenbahnen: Ellipsen
2. Flächensatz
3. Bahnparameter

Und sie bewegt sich doch...
Galileo Galilei
(1564-1642)
Fernrohr-Beobachtungen:
1. 4 Jupitermonde
2. Mondgebirge
3. Milchstrasse
4. Phasen der Venus
Keine Unterscheidung zwischen sublunarer & supralunarer Sphäre;
Bruch mit griechischer Philosophie

Und sie bewegt sich doch...
Galileo Galilei
(1564-1642)
Seine 1632 erscheinende Publikation „Dialog über zwei neue
Wissenschaften“ bringt Galilei vor die Inquisition...

Zusammenhang Apfel-Mond
Isaac Newton
(1643-1727)
Die Schwerkraft, welche
den Apfel vom Baum fallen
lässt, hält auch den Mond
auf seiner Bahn !
Mond fällt auch wie Apfel; einfach um Erde herum...

Newton‘s Mondrechnung
Physik ist überall dieselbe !
Isaac Newton
(1643-1727)
Zentripetalkraft:
2 2
mv ⋅ m⎛2r ⋅ ⋅π
⎞ m4 ⋅ ⋅π
⋅r
F= = ⋅ ⎜ ⎟ =
2
r r ⎝ T ⎠ T
Mond:
T = 27.3 d = 27.3 ⋅ 86400 s
r = 60⋅Erdradien = 60⋅6370⋅10 3 m
→ F Mond = 0.00272 N
→ F Erde = 60 2 ⋅F Mond = 9.8 N
2

Newton‘s Gravitationsgesetz
Zwei Körper mit Massen m 1 und m 2 und Schwerpunktsabstand
r ziehen sich gegenseitig mit der
Gravitationskraft F in Richtung der Verbindungslinie
ihrer Schwerpunkte an:
m ⋅m
F=G⋅ 1 2
r
2
G: Gravitationskonstante (G = 6.67⋅10 -11 Nm 2 /kg 2 )
Das Gesetz gilt universell (von den kleinsten bis zu den
grössten Dimensionen). Der gläubige Newton war fasziniert
von der mathematischen Schönheit/Einfachheit der Natur.

Weitere Meilensteine...
A. Einstein
(1879-1955)
Relativitätstheorie:
1905: Spezielle Relativitätstheorie
1915: Allgemeine Relativitätstheorie
Einsteins Gedanken: Massen krümmen den Raum
→ Raumkrümmung verursacht Gravitation
→ Möglichkeit von „Schwarzen Löchern“

Weitere Meilensteine...
St. Hawking
(1942-...)
Verbindung von Astrophysik,
Relativitätstheorie
und Quantentheorie:
Theoretische Grundlagen zu
Urknall, „Schwarzen Löchern“,
Zukunft des Universums,...
Hawking ist DER theoretische Astrophysiker zur Zeit.