Wie alt ist die Vorstellung von der Rückseite des Mondes? Ich dachte, sobald wir den Mond sehen, müssen wir uns damit abfinden, dass es noch mehr davon gibt, die wir nicht sehen können.
Die Libration des Mondes ist eine natürliche Folge seiner elliptischen Umlaufbahn; Während es sich mit konstanter Winkelgeschwindigkeit (360 ° alle ~ 29,5 Tage) um seine eigene Achse dreht, ist seine Winkelgeschwindigkeit der Umdrehung um die Erde nicht so konstant; Er bewegt sich schneller als der Durchschnitt, wenn er näher bei uns ist, und langsamer als der Durchschnitt, wenn er weiter entfernt ist.
Dadurch können wir im Laufe des Monats "um die Ecke schauen" und zusätzliche Bits auf der linken und rechten Seite sehen.
Die ungleichmäßige Winkelgeschwindigkeit der Umdrehung ist eine Folge der Kepler-Bahnen, also hätte man sie vorhersagen können. Tatsächlich ist es sogar vor der Orbitalmechanik möglich, nur die Position des Mondes zwischen den Sternen aufzuzeichnen, um diese Geschwindigkeitsvariation zu zeigen.
Also ich möchte folgendes fragen:
Frage: Wurde die Mondlibration zuerst beobachtet oder zuerst vorhergesagt? Wer war in beiden Fällen verantwortlich?
Diese Antwort auf die Rotation und Revolution des Mondes sagt
Wie auch immer, wenn Sie stattdessen fragen, wie und wann wir den genauen Mechanismus erkannt haben, durch den der Mond seine synchrone Rotation erlangte , dann lautet die Antwort, dass der Prozess zuerst vom britischen Astronomen George Darwin richtig beschrieben wurde (das ist Charles Darwin Sohn von der Weg) im Jahr 1879 . Aber die Hauptidee war wirklich schon in Isaac Newtons Arbeit an seiner Mondtheorie präsent . So war nicht nur die Tatsache, dass der Mond die gleiche Rotationsperiode wie seine Umlaufzeit hat, schon lange bekannt, sondern auch die genaue Art und Weise, warum dies geschah, ist seit mindestens 142 Jahren wissenschaftlich geklärt. Das ist 90 Jahre bevor ein Mensch auf dem Mond gelandet ist und 78 Jahre bevor sogar der Sputnik unsere Welt zu Beginn der Weltraumforschung verlassen hat.
was ganz hilfreich ist, aber es reicht nicht aus, um meine aktuelle Frage endgültig zu beantworten.
Die variable Geschwindigkeit des Mondes auf der Himmelskugel ist seit der Antike bekannt. Die Babylonier führten ungefähr 7 Jahrhunderte täglicher astronomischer Beobachtungen um 700 v. Chr. durch. Diese Daten waren die Grundlage der astronomischen Tafeln des Hipparch , die Ptolemaios bei der Erstellung der Formeln der Himmelsbewegungen im Almagest verwendete .
Die tatsächliche Beobachtung der Libration des Mondes wäre jedoch vor der Entwicklung des Teleskops schwierig gewesen. Thomas Harriot war der erste Mensch, der am 26. Juli 1609, mehr als vier Monate vor Galileo Galilei, eine Zeichnung des Mondes durch ein Teleskop anfertigte.
Laut Wikipedia wurde die Mondlibration in Längengrad in den frühen 1640er Jahren von Johannes Hevelius entdeckt und 1647 veröffentlicht. Hevelius war der letzte Astronom, der bedeutende Arbeiten ohne Teleskope durchführte, obwohl er sie schließlich benutzte.
unternahm in den 1590er Jahren den ersten Versuch, die Oberflächenmarkierungen auf dem Mond zu kartieren. Seine Karte, die ohne Verwendung eines Teleskops erstellt wurde, zeigte Umrisse dunkler und heller Flecken auf dem Gesicht des Mondes.
Galileo Galilei wird manchmal die Entdeckung der Mondlibration im Breitengrad im Jahr 1632 zugeschrieben, obwohl Thomas Harriot oder William Gilbert dies möglicherweise schon früher getan haben.
Newton präsentierte eine ziemlich detaillierte Analyse der Mondbewegung in den Principia , aber einige seiner Berechnungen waren aufgrund verschiedener Annäherungen, die er vornahm, um die Berechnungen zu vereinfachen, ziemlich ungenau. Mondtheorie ist schwer!
Vor Newton ist es unwahrscheinlich, dass irgendjemand daran gedacht hat, dass der Mond von der Gezeitensperre betroffen ist. Natürlich war bekannt, dass die Gezeiten mit den Zyklen des Mondes zusammenhängen, aber es gab keine wirklich solide Theorie darüber, wie das funktionierte.
Denken Sie daran, dass es vor Newton üblich war, die Himmelsmechanik und die Erdmechanik als getrennte Gesetzmäßigkeiten zu betrachten. Wie ich hier erwähnt habe , war Newtons herausragende Einsicht, dass ein einziges Schema sowohl die Erdbewegung als auch die Himmelsbewegung beschreiben könnte.
Vor Newton wurde also angenommen, dass die Bewegung des Mondes auf himmlische Einflüsse zurückzuführen sei. Die Vorstellung, dass die Erde den Mond beeinflusst, war eine sehr radikale Idee.
Keplers Gesetze, wie sie in seiner Astronomia Nova veröffentlicht wurden , waren rein empirisch. Es war vernünftig anzunehmen, dass sich auch andere Körper des Sonnensystems auf elliptischen Bahnen bewegten, aber wir mussten mehrere Jahrzehnte warten, bis Newtons Principia dieser Idee eine solide theoretische Grundlage gab. In ähnlicher Weise war es vernünftig anzunehmen, dass die Rotation des Mondes um seine Achse (relativ zu den Sternen) ziemlich gleichmäßig war (wie die der Erde), aber bis Newton gab es keine solide Theorie, die besagte, dass die Rotation von Himmelskörpern dem Gesetz von gehorchen sollte Erhaltung des Drehimpulses.
So kamen die Beobachtungen der Mondlibration vor die notwendige Theorie.
Um die unten gegebene Antwort zu verstehen, müssen wir die ursprüngliche Frage etwas umformulieren. Vielleicht ist eine bessere Art zu sagen "wurde die Libration zuerst vorhergesagt" zu sagen, dass die Libration zuerst beobachtet wurde, dann wurde eine Theorie aufgestellt, die ihr Auftreten erklärt. Obwohl die Beobachtung der Libration 1632 von Galileo dokumentiert und 1647 von Hevelius unabhängig beobachtet und dokumentiert wurde, eröffnet die Frage einen zunächst ungesehenen Blick auf die Geschichte, wer zuerst eine Theorie zur Libration entwickelt hat. Lesen relevanter Teile von Newtons erhaltener Korrespondenz, arbeitete Newton offensichtlich um 1670 oder so eingehend an dem Librationsproblem. Ab etwa 1670 und mehr oder weniger im folgenden Jahrzehnt war die Frage der Mondbefreiung Gegenstand von Diskussionen unter anderem zwischen Newton und Huygens sowie mit Halley und Mercator. Die Geschichte der Ereignisse zeigt, dass Newton in seinem späteren Leben in nicht geringem Maße versuchte, den Vorrang seiner Arbeit in Bezug auf die Libration festzunageln. Es scheint einen Hauch von Intrigen darüber gegeben zu haben, wann die Libration zum ersten Mal erklärt wurde, andere versuchten zu behaupten, sie seien die ersten in der Reihe. Die allgemeine Sicht auf den ptolemäisch-aristotelischen Kosmos wird durch Newtons Darstellungen in Principia Mathematica,und in Bezug auf die Libration wollte Newton einen soliden und ehrlichen Eckpfeiler, der das Datum seiner Arbeit als das erste festlegt. Aber anscheinend gibt es keine Beweise dafür, dass die Mondlibration vorhergesagt und dann durch Beobachtung bestätigt wurde.
Alan Gabby diskutiert die Entdeckung der Mondlibration durch Hevelius und die Entwicklung der Theorie dazu durch Newton in einem Aufsatz mit dem Titel Innovation and Continuity in the History of Astronomy: The Case of the Rotating Moon. Dieser Essay ist Teil einer größeren Anthologie, Studies in Philosophy and the History of Philosophy, Volume 24, Revolution and Continuity: Essays in the History and Philosophy of Early Modern Science, herausgegeben von Peter Barker und Roger Ariew. Der Herausgeber ist Catholic University Press (1991).
Gabby gibt auf Seite 96 und den folgenden Seiten folgenden Bericht:
Galileo berichtete im Dialogo von 1632 über den parallaktischen Mond und kündigte in einer Korrespondenz von 1637-38 (obwohl Newton wahrscheinlich unbekannt) weitere parallaktische Bibliothekseffekte an. Die Libration in Breiten- und Längengrad wurde von Hevelius entdeckt, der die ersten Librationskarten in Selenographia (1647) erstellte. 1648 kam Hevelius auf die Idee, die longitudinale Libration dadurch zu erklären, dass der Mond immer seinem exzentrischen Punkt gegenübersteht, nicht der Erde. Diese Idee kam Riccioli unabhängig, der sie in Almagestum novum veröffentlichte(1651), zusammen mit Librationskarten und einem allgemeinen Überblick über das Thema. Riccioli war jedoch mit der exzentrischen Hypothese unzufrieden, da die beobachteten Librationen nicht ganz den vom akzeptierten Wert für die Mondexzentrizität vorhergesagten entsprachen, eine Schwäche, die Hevelius erkannte, obwohl er es vorzog, die Hypothese beizubehalten, bis etwas Besseres auftauchte.
Gabby gibt einen detaillierten Bericht über Newtons Beteiligung an der Entwicklung eines Verständnisses der Mondlibration und ihres Auftretens. Mercator liefert in seinem Institutionum astronomicarum libri duo (1676) die früheste Version von Newtons Librationstheorie, wie sie ihm von Newton persönlich (vermutlich in Gesprächen mit Mercator bei Treffen der Royal Society) und später per Brief mitgeteilt wurde. Newton hatte anscheinend 1673 einen Text zur Veröffentlichung zu diesem Thema fertig. Wie Gabby feststellt,
Newtons Brief an Huygens vom 23. Juni 1673 an Oldenburg ... deutet stark darauf hin, dass die Theorie selbst spätestens zu diesem Zeitpunkt existierte.
Offensichtlich hatte Newton die Theorie noch vor Mitte 1673 zur Hand, aber Einzelheiten über die Zeit sind nicht verfügbar. Newtons eigene Erinnerung an die Anfänge der Theorie wurde jedoch etwa 40 Jahre später von Newton in der dritten Auflage seiner Principia Mathematica dokumentiert. Diese Details stammen gewissermaßen aus einem Entwurf dieser Ausgabe, aus dem hervorgeht, dass Newton das genaue Datum möglicherweise nicht genau kannte. Ohne seine erhaltene Korrespondenz und die anderer sowie die Kommunikation mit und die Veröffentlichung durch Mercator wären diese Details möglicherweise unklar geblieben. Sein Vermerk im Entwurf bezog sich auf die Streichung von „anno 1675“ bezüglich des Datums, an dem er Mercator Einzelheiten der Librationstheorie mitgeteilt hatte. Gabby nimmt besonders zur Kenntnis,
Ob Newtons Streichung von „anno 1675“ eine unsichere Erinnerung an das Datum von etwas bedeutet, das mindestens vierzig Jahre zuvor stattgefunden hat, oder eine Entscheidung, nur das Datum der Veröffentlichung zu erwähnen, es scheint sicher, Newtons Theorie der Mondbefreiung, seine erste Veröffentlichung, zu verknüpfen Beitrag zur Astronomie, mit den Jahren 1673—75.
Aber hatte Newton einen anderen Grund, dieses Datum für den Primat seines Werkes festzulegen? Warum sollte Newton, jetzt in seinem Alter, so auf der Richtigkeit dieses Datums bestehen? Gabby macht folgenden Kommentar:
Was veranlasste diese beharrlichen Bemühungen in Newtons Alter, den Wortlaut dessen, was wir heute als Prioritätsanspruch erkennen, für die Erstveröffentlichung richtig zu machen? Es scheint mir, dass Newton von der Theorie der Libration des Mondes in Längengrad gelesen oder gehört hatte (ich kann nicht sagen, wann), die [Giovanni Domenico] Cassini 1693 veröffentlicht hatte. Cassinis Theorie scheint ebenfalls aus dem Jahr 1675 zu stammen und auch verwendet zu werden, obwohl keine zu deutlich, das Modell eines Mondes, der sich gleichmäßig um eine Achse dreht, die unter 7,5 ° zur Umlaufbahnachse (und unter 2,5 ° zur Ekliptikachse) geneigt ist und sich ungleichmäßig auf seiner Umlaufbahn bewegt. Zweifellos war es GD Cassini (dessen bemerkenswerte Beiträge zur Beobachtungsstudie der Rotationen des Ultramonds Newton erkannte und nutzte), der implizite ausländische Rivale, der Anspruch auf die Libration des Mondes erhebt, dem Newton in der dritten Ausgabe desPrinzipia...
Das war eine sehr interessante Frage. Trotzdem sind die Dinge nicht immer so, wie sie scheinen ... Man kann das Negative nicht beweisen, aber anscheinend gibt es keine Aufzeichnungen über eine Vorhersage der Mondlibration und dann eine Beobachtung, die dies bestätigt. Vielmehr wurde zuerst eine Mondlibration beobachtet und dann eine Theorie für ihr Auftreten aufgestellt.
Laut Wood war Galileo der erste, der die Libration in Längen- und Breitengraden beobachtete und sich Notizen darüber machte, die in seinem Siderus Nuncius beschrieben wurden.
Angesichts der Tatsache, dass genaue Beobachtungen und Vergleiche detaillierte Fotos oder Bilder erfordern, erscheint es unwahrscheinlich, dass diese Libration früher beobachtet wurde. Eine interessante Lektüre zur Diskussion unter den führenden Wissenschaftlern um 1600 findet sich in diesem Artikel von Jarosław Włodarczyk . Die dort beschriebenen Schwierigkeiten, auch mit (den ersten) Teleskopen eine Karte des damaligen Mondes auch nur annähernd zu erfassen, lassen eine frühere Entdeckung unwahrscheinlich erscheinen.
Das Fehlen von Bestätigungsgesprächen, insbesondere von Texten oder Korrespondenzen, in denen zB Kepler involviert ist, lässt mich glauben, dass dies nicht zuvor vorhergesagt wurde – zumindest nicht von jemandem, von dem Kepler, Galileo oder Gilbert Kenntnis hatten – trotz der Kenntnis der Monde variable Geschwindigkeit auf seiner Umlaufbahn.
äh