Die Bewegung der Planeten - Didaktik der Physik

4.3 Vergleich beider Theorien
Für den Vergleich zwischen dem geozentrischen und dem heliozentrischen System ist es
zunächst wichtig zu betonen, dass die Grundformen beider Theorien geometrisch äquiva-
lent sind: Man kann die beiden Modelle durch eine einfache Koordinatentransformation
von der Sonne auf die bewegte Erde oder umgekehrt ineinander umwandeln!
�r EP
(Verbindungslinie Erde - Planet) =
�r P
(Deferent) −
�r E
(Epizykel)
Deshalb blieb auch so lange unklar, ob Copernicus selbst sein System als Bild der
Wirklichkeit verstand, und darum insbesondere drehte sich auch die Auseinandersetzung
zwischen Galilei und der katholischen Kirche.
Bevor man voreilig das Copernicanische System für das ” richtige“, das Ptolomäische
für ” falsch“, ” naiv“ oder ” überholt“ erklärt, sollte man außerdem in Rechnung stellen,
dass Copernicus, um zu befriedigender Übereinstimmung zwischen Beobachtungsdaten
und Berechnungen zu kommen, so viele Verfeinerungen einbauen musste, dass sein System
schließlich nicht mehr einfacher als das Ptolomäische war. Trotz dieser Verfeinerungen
ermöglichte das heliozentrische System darüberhinaus zunächst keine genaueren Vorhersagen
als das geozentrische.
Um noch einmal Wagenschein ([11], S. 334) zu zitieren:
Wer . . . dem Gedankengang . . . bis hierher folgen konnte, der darf nun freilich
nicht mehr als die Möglichkeit, ja Wahrscheinlichkeit sehen, dass es sich so
verhalten könnte.
Für das Copernicanische System spricht zweifellos seine größere Eleganz (Abb. 10),
dagegen allerdings die ungeheure Zumutung, die es für die unmittelbare Anschauung darstellt:
Es erfordert, sich an den Gedanken zu gewöhnen, dass man aufgrund der täglichen
Rotation der Erde mit einer Geschwindigkeit von bis zu 1600 km/h herumgewirbelt wird
und mit der Erde gar mit der unglaublichen Geschwindigkeit von 108000 km/h (=30
km/s) durch den Weltraum saust – und das alles ohne auch nur das Geringste davon zu
spüren!
5 Kepler-Bewegungen
Bisher war nur von Kreisbahnen die Rede, sogar (fast) nur von konzentrischen Kreisen.
Dabei weiß doch ” fast jeder“, dass sich die Planeten auf Ellipsenbahnen bewegen, und ist
deshalb geneigt über unsere Vorfahren zu lächeln, die so lange an der Kreisform festhielten.
Wie wir gesehen haben, lassen sich bereits mit der Annahme konzentrischer Kreisbahnen
die Planetenbewegungen am Himmel recht gut erklären. Die Notwendigkeit, exzentrische
Kreise oder gar Ellipsen in Betracht zu ziehen, ergibt sich erst bei wesentlich höheren
Ansprüchen an die Genauigkeit der Vorhersagen.
Für die Bestimmung elliptischer Bahnen fehlen den meisten unserer Studenten die mathematischen
Voraussetzungen. Das war aber zur Zeit Keplers nicht anders! Kepler musste
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