Kepler und die Sonnenposition

Es hängt davon ab, was Sie unter "realer Position" verstehen. Nur um etwas klarzustellen, das aus dem Weg geräumt werden sollte, die Erde dreht sich offensichtlich, und der Nachthimmel scheint sich in 24 Stunden um 360 Grad um die Erde zu drehen. Deshalb hat das geozentrische Modell so lange Bestand. So sieht es aus, und das haben alle vor Copernicus geglaubt, aber das ist für Ihre Frage nicht wirklich relevant. Ich erwähne es, weil relevant ist, dass die Sterne so weit entfernt sind, dass sie fixiert erscheinen. Sie drehen sich zusammen, sie bewegen sich nicht aneinander vorbei, sodass die Sterne als fester Hintergrund fungieren, vor dem sich Sonne, Mond und Planeten bewegen. Wenn wir also von "Bewegung" am Himmel oder Position sprechen, sprechen wir von den Fixsternen im Hintergrund, nicht von der Rotation der Erde.

Nach den Fixsternen ist die Sonne das einfachste Objekt am Himmel, sie bewegt sich jeden Tag ein wenig vor dem Hintergrund und kehrt jedes Jahr an denselben Ort zurück, die Position der Sonne vor den festen Hintergrundsternen war also schon lange vor Kepler bekannt Kepler kannte immer die Position oder Richtung der Sonne, selbst nachts, weil die Sonne ihre Position vor den Hintergrundsternen beibehielt und sich jeden Tag nur ein wenig bewegte. Er kannte die Entfernung zur Sonne nicht (dazu später mehr), aber er kannte die Position.

Kepler wusste auch, dass die Umlaufbahn des Mars um die Sonne 687 Tage dauerte. Woher wusste er das? Nun (diese Worte sind nicht meine eigenen, aber sie werden hier besprochen )

Es ist einfach zu messen, dass die synodische Periode des Mars etwa 780 Tage beträgt. Dies ist die Zeit zwischen aufeinanderfolgenden Oppositionen des Mars, was bedeutet, dass der Mars um Mitternacht genau nach Süden steht. Angesichts des heliozentrischen Modells ist es leicht zu sehen, wie im Wikipedia-Artikel gezeigt, dass 1/Synodenperiode = 1/Umlaufzeit der Erde - 1/Umlaufzeit des Mars. Sobald also das heliozentrische Modell verstanden wurde, wird alles einfach.

Kepler war ein brillanter Mathematiker. Brahe war nicht so sehr. Nun, ich sage nicht, dass Brahe dumm war, denn das ist auch nicht genau, aber er war nicht so begabt in Mathematik wie Kepler. Brahe war sehr geduldig und engagiert und er machte die bisher genauesten Beobachtungen, etwa zehnmal genauer als jeder andere vor ihm. Er hatte die beste Ausrüstung, um genaue Beobachtungen in der Geschichte zu machen, also waren Brahes Aufzeichnungen für eine Person wie Kepler reines Gold und enthielten Jahrzehnte großer Genauigkeit. Es gab sogar das Gerücht, dass Kepler Brahe getötet hat, um Zugang zu seinem Observatorium und seiner Arbeit zu bekommen, aber die meisten Leute denken, dass das nur ein Gerücht ist, dass es nicht wirklich passiert ist, aber es gab genug Unsicherheit, dass Brahes Körper exhumiert und auf Gift getestet wurde . (keine gefunden). Aber ich schweife ab.

Eine dritte Information ist, dass Sie durch die Verwendung der Parallaxe und des maximalen Winkels, den der Mars am Himmel variiert, eine grobe Schätzung der Entfernung der Planeten relativ zueinander erhalten können. Copernicus tat das, damit Kepler es nicht tun musste. Etwas mehr dazu hier . und hier .

Kepler hatte also viele Informationen zur Hand, als er Zugriff auf Brahes Notizen erhielt. Er wusste, dass der Mars etwa 1,5-mal so weit von der Sonne entfernt war wie die Erde (von Copernicus) und er wusste, dass die Umlaufbahn des Mars 687 Tage betrug (nicht schwierig angesichts des heliozentrischen Modells), was bedeutet, dass sich der Mars jedes Jahr und 322 Tage darin befindet die gleiche Stelle relativ zur Sonne, aber die Erde hat sich bewegt. - Sie haben also 2 unbewegte Objekte und ein sich bewegendes Objekt, das sich jedes Mal, wenn sich der Mars am selben Ort befindet, etwa "43 Tage" früher in seiner Umlaufbahn befindet, und indem Sie diese Messung alle 687 Tage durchführen, können Sie viel über die relative Position des Mars lernen. Erde und Sonne. Und das hat Kepler getan.

Seine beiden wichtigsten Durchbrüche (meiner Meinung nach) waren die Beobachtung, dass der Mars nicht auf derselben Ebene wie die Erde war (Er tat dies, indem er Copernicus 'Beobachtungen beobachtete, nicht Brahes - ich habe das gelesen, ich kann die Notation gerade nicht finden). Und sein anderer Durchbruch bestand darin, herauszufinden, dass die Sonne nicht im Zentrum der Erdumlaufbahn stand. Er tat das, indem er alle 687 Tage den Winkel zwischen Erde und Sonne und Erde und Mars maß. Mehr dazu hier.

Seine Messungen, die ihm sagten, dass die Sonne nicht im Mittelpunkt der Erdbahn stand, führten ihn zu seinem Ellipsenmodell. Danach waren es alles Klärungen und detailliertere Messungen, die ihn zu seinen 3 Gesetzen führten, aber ich denke, die Erkenntnis, dass die Sonne nicht im Zentrum der Erdumlaufbahn war, war sein großer „Aha“-Moment und seine Entdeckung des Mars auf einer anderen Orbitalebene. Keplers Messung war ziemlich genau. Die Neigung des Mars zur Erde beträgt 1,87 Grad. Kepler ließ es bei 1 Grad, 50 Minuten oder 1,83 Grad messen.