Ist die Erde das Zentrum des Sonnensystems? [Duplikat]

Okay Leute, also habe ich euch mit dem Titel angezogen. Nun, um die Frage einzuleiten, ich bin mir der Arbeit von Copernicus sowie der Konzepte des Heliozentrismus und der baryzentrischen Koordinaten voll bewusst. Ich habe einen Master-Abschluss in Ingenieurwesen und viele Kurse in Dynamik und Kinematik belegt. Aus dieser Erfahrung heraus stellt sich diese Frage.

Bei der Untersuchung von Körpern in Bewegung ist es üblich, ein stationäres Bezugssystem als Basis für Ihre Berechnungen zu wählen. Da die Sonne im Vergleich zu den übrigen Planetenkörpern extrem massereich ist, liegt das Baryzentrum des Sonnensystems (der stationäre Ursprung der Wahl) extrem nahe an (und oft innerhalb) der Sonne. Daher sagen wir allgemein, dass sich alle Planeten um die Sonne drehen.

Obwohl dies sicherlich die Zeichnungen der Planetenbahnen vereinfacht, da sich Ellipsoide bei der Modellierung größtenteils nicht schneiden, ist der Basisreferenzrahmen in jeder Hinsicht willkürlich. Jede Bewegung ist relativ zu ihrem Beobachter, also wer sagt, dass wir den Ursprung nicht im Zentrum der Erde definieren können? Klar, Kinder könnten aus Kleiderbügeln und Styroporkugeln keine Arbeitsmodelle mehr bauen, aber blieben die Bewegungsgleichungen nicht gleich?

Ich habe online nach einem Video oder GIF gesucht, das dieses Prinzip veranschaulicht, konnte aber niemanden finden, der sich die Zeit dafür genommen hat. Ich wäre sehr daran interessiert zu sehen, wie die Umlaufbahnen tatsächlich aussähen, wenn wir den stationären Referenzrahmen vom Schwerpunkt zum Erdmittelpunkt neu definieren würden. Ich bin sicher, die Umlaufbahnen würden ziemlich krass aussehen! Ähnlich wie 1:40 in diesem Orbit-Video des Sonnensystems .

Gibt es etwas, das ich übersehe, was uns theoretisch daran hindern würde?

Bearbeiten:

Ah ha! Endlich ein Video gefunden , das diese Simulation zeigt.

Mögliche Duplikate: physical.stackexchange.com/q/10933/2451 und Links darin.
In der Mechanik macht es die Dinge viel einfacher, Ihre Bewegungsgleichungen auf den Massenmittelpunkt auszuwerten .
Ist das nicht genau das, was Ptolemäus getan hat? Sein System lieferte bessere Vorhersagen als Copernicus (weil Copernicus dachte, Umlaufbahnen seien kreisförmig). Googlen Sie einfach nach Beschreibungen des ptolemäischen Modells.
Gehen wir davon aus, den Referenzrahmen auf die Mitte des Kopfes von jemandem zu fixieren? Oder „folgt“ das Bezugssystem dem Erdmittelpunkt? (Der Unterschied besteht darin, dass Sie viele Komplikationen beseitigen würden, indem Sie die Erdrotation eliminieren, die gesamte Erdmasse würde sich in einer Umlaufbahn um das Zentrum befinden.)
Hi. Ich würde sagen, dass ein Grund, warum die alten Griechen Vorhersagen über Sonnenfinsternisse machen konnten, obwohl das aristotelische Modell geozentrisch war, genau deshalb war, weil die beiden Modelle, obwohl sie unterschiedliche Lösungen für die Umlaufbahnen haben, äquivalent sind. Ich glaube, George Ellis hat an einem Modell gearbeitet, das die Erde an einem Punkt im Universum und eine Singularität an einem anderen platziert, wobei das Universum nicht homogen ist und daher keine dunkle Materie benötigt. Ich denke, dass Hubble philosophische Einwände gegen ein erdzentriertes Universum hatte und daher sagte, dass sich das Universum in alle Richtungen ausdehnt.
Sie können meine Antwort in dieser alten Frage lesen: physical.stackexchange.com/q/25834
Per Definition ist die Sonne das Zentrum des Sonnensystems ... wenn die Erde das Zentrum wäre, würden wir es ein terrestrisches System nennen.
Ich glaube, Sie verfehlen den Punkt: Das ganze Universum dreht sich um MICH.

Antworten (2)

Sie könnten Ihren Koordinatenursprung sicherlich als Erdmittelpunkt definieren. Das wäre etwas kniffelig, denn dann wäre es kein Trägheitsbezugssystem mehr , es gäbe also fiktive Kräfte (bzw. Coriolis-Kräfte ). Das heißt, Ihre Bewegungsgleichungen würden nicht mehr gleich aussehen.

Ein Grund dafür, dass das standardmäßige Baryzentrum-Bezugssystem nützlich ist, liegt darin, dass keine externen Kräfte auf unser Sonnensystem einwirken. (Nun, das gibt es, weshalb wir zum Beispiel die Galaxie umkreisen, aber normalerweise können wir solche Kräfte ignorieren.) Und weil es keine Nettokraft gibt, gibt es keine Nettobeschleunigung, was bedeutet, dass das Barycenter-Koordinatensystem träge ist.

Aber es ist kein Problem, Ihre Koordinaten zu transformieren. Zum Beispiel, wenn x → ES ( t ) und x → FRAU ( t ) stellen dann die Positionen von Erde und Mars relativ zur Sonne dar x → MICH ( t ) = x → FRAU ( t ) − x → ES ( t ) stellt die Position des Mars relativ zur Erde dar. Sie sagen, dass Sie Ihre Gleichungen nur in Bezug auf die Menge umschreiben möchten x → MICH ( t ) . Dazu ersetzen Sie einfach x → FRAU ( t ) mit x → MICH ( t ) + x → ES ( t ) , also hätten Sie diese "fiktiven" Begriffe von x → ES ( t ) überall. Das ist akzeptabel, aber wahrscheinlich kein einfacher oder besonders nützlicher Weg, um die Gleichungen zu lösen.

Und wenn Sie auch die Erde in Ihrem neuen Referenzrahmen stillhalten möchten (wie in diesem Video), müssten Sie auch die Koordinaten drehen, was Standard-Coriolis-Effekte beinhalten würde. Du beginnst zu verstehen, warum wir das normalerweise nicht tun. Aber die Umlaufbahnen würden sicherlich ziemlich krass aussehen. Tatsächlich sehen wir als Beobachter auf der Erde tatsächlich, wie sie aussehen würden, und deshalb sehen wir eine scheinbare rückläufige Bewegung .

Schöne Antwort ... und schöner Vergleich zur rückläufigen Bewegung. Hier ist ein großartiges Video darüber, wie wir die Bewegung anderer Planeten gemäß diesem Phänomen sehen youtube.com/watch?v=72FrZz_zJFU
Es ist nicht nur so, dass wir solche Kräfte normalerweise ignorieren können, wir können solche Kräfte tatsächlich vollständig ignorieren, in dem (sehr sehr genauen) Ausmaß, in dem das Gravitationspotential der Galaxie auf der "nächsten" Seite des Sonnensystems dasselbe ist auf der "fernen" Seite des Sonnensystems. Das Äquivalenzprinzip sagt uns, dass wir Gravitationskräfte in einem frei fallenden Referenzrahmen ignorieren können, und das Sonnensystem ist genau das, minus dieser Variation.
Ich stimme zu, dass wir das Baryzentrum des Sonnensystems normalerweise so behandeln können, als wäre es träge. Aber genau dieser Potentialgradient hält uns in der Milchstraße fest. Wir können solche Kräfte also nicht vollständig ignorieren. Ich denke, es ist wichtig, keine pauschalen Aussagen zu machen, die die Physik-Neulinge verwirren könnten, weil sie es normalerweise zu ihrer Aufgabe machen, Einwände gegen solche Aussagen zu finden – und das zu Recht. :)
Beachten Sie, dass Sie in der Astronomie jedes Mal ein geozentrisches Koordinatensystem verwenden , wenn Sie ein Erdoberflächenteleskop auf etwas richten oder die Position von etwas relativ zu etwas anderem auf einem Foto messen, das von einem solchen Teleskop aufgenommen wurde. (Alle anderen Berechnungen werden natürlich in einem bequemeren Koordinatensystem durchgeführt.)

Vor Kopernikus (oder besser gesagt, bevor seine Ansicht akzeptiert wurde) dachten wir, die Erde sei das Zentrum unseres Sonnensystems.

Wenn Sie also nach diesen Modellen suchen, finden Sie Beispiele wie:Geozentrisches Modell

Dies basiert natürlich eher auf Beobachtungen als auf Berechnungen, stellt aber dennoch die Komplikation der Lösung dar. (Bild aus Wikipedia)

Tolles Bild. Guter Fund. Ich konnte keine Bilder dieser Art finden. All diese kleinen Schleifen erklären das Phänomen der Rückläufigkeit, oder?
@dberm22: ja. Sie können sich die Bewegung als die normalen Ellipsen der Planeten vorstellen, wobei die Erdbewegung "herausgezogen" wird, sodass das Ergebnis Kreise innerhalb von Kreisen sind.
Ich habe auch eine Simulation davon gefunden. youtube.com/… Danke für den Hinweis.
Irgendeine Referenz für das Bild? Ich habe mich auf die Suche gemacht und viele faszinierende Bilder gefunden und viel gelernt; aber ich konnte dieses bestimmte Bild auf Wikipedia nicht finden. Aber die Artikel über das geozentrische Modell und die Geschichte der Astronomie sind, wage ich zu sagen, herausragend.
en.wikipedia.org/wiki/Deferent_and_epicycle – Siehe Abschnitt „Geschichte“. (Zur späteren Referenz können Sie nach Bildern suchen)
Ist die Erde das Zentrum des Sonnensystems? [Duplikat]
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