Die Bewegung der Planeten - Didaktik der Physik

Kepler erreichte zunächst eine wesentliche Vereinfachung des Copernicanischen Systems
und wesentlich genauere Vorhersagen, indem er auf die Forderung nach konstanter
Bahngeschwindigkeit der Planeten verzichtete. Um verbleibende Diskrepanzen zwischen
Tycho Brahes Beobachtungen und seiner Theorie zu beseitigen, musste er schließlich die
Kreise durch Ovale“ ersetzen. Die Schwere dieses Schrittes kann man heute nur noch mit
”
Mühe nachempfinden: In der vollkommenen Symmetrie der Sphären und Kreise hatte für
die Menschen bis dahin eine tief beruhigende Anziehungskraft gelegen – sonst hätte sich
die Vorstellung nicht zweitausend Jahre gehalten. Ein Oval dagegen ist eine willkürliche
Form. Sie entstellt den ewigen Traum der Harmonie der Sphären“ ([5], S. 332). Zur Be-
”
stimmung der genauen Form einer unbekannten Kurve müssen viele ihrer Punkte genau
vermessen werden. Voraussetzung dafür ist die genaue Kenntnis der Erdbahn, bei deren
Untersuchung sich der ungleichförmige Umlauf der Erde bestätigte und Kepler schließlich
(vor dem ersten) sein zweites Gesetz fand.
Wie schwierig es für Kepler gewesen sein muss, die Ellipsenform zu finden, kann man
durch einen Vergleich der Marsbahn mit einem Kreis veranschaulichen, dessen Radius mit
der großen Halbachse der elliptischen Bahn übereinstimmt:
• Identifiziert man die Brennpunkte der beiden Figuren (Abb. 11), dann erkennt man
deutlich die Exzentrizität der Marsbahn. Diese war aber bereits den Griechen bekannt.
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Abbildung 11: Vergleich der Marsbahn mit einem Kreis bezüglich der Brennpunkte
• Legt man jedoch die beiden Figuren mit ihren Mittelpunkten übereinander (Abb. 12),
dann zeigt sich, dass die volle Druckerauflösung gerade ausreicht, die ” Elliptizität“
der Marsbahn darzustellen: Die Marsbahn ist ein fast perfekter Kreis!
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