Beim heliozentrischen Weltbild befindet sich die große Sonne im Zentrum, und alle Planeten und andere Kleinkörper umkreisen sie. Dieses Bild entspricht den realen Gegebenheiten. Das herauszufinden und auch als glaubwürdig zu befinden war nicht leicht, obwohl bereits im antiken Griechenland die Idee aufkam, die Sonne könnte im Mittelpunkt stehen und von der Erde umkreist werden. Aristarch von Samos vertrat um 300 vor Christus diese Ansicht, fand aber nicht genügend Anhänger, um sich durchsetzen zu können.
Stattdessen verfestigte sich die Meinung, dass die Erde im Mittelpunkt stünde und sich alle anderen Körper um sie herum bewegen. Das entspricht eher den Eindrücken, die man gewinnt, wenn man den Lauf der Himmelskörper verfolgt. Alle Planeten, Sonne, Mond und Sterne wandern sichtbar im Laufe eines Tages über den Himmel und kommen am nächsten Tag zu ihrem Ausgangspunkt zurück, um erneut in gleicher Weise über den Himmel zu wandern.
Dass es sich aber um eine optische Täuschung handelt, die dadurch zustandekommt, dass sich die Erde um sich selbst dreht, war lange nicht klar. Das geozentrische Weltbild wurde von den Griechen der Antike erdacht und etabliert. Seit es Ptolemäus um 140 nach Christus in seinem Werk Almagest niederschrieb, galt das geozentrische System als unumstößliche Weltanschauung.
Das Umdenken erfolgte erst 1400 Jahre später, als Nikolaus Kopernikus die Bewegungen am Himmel damit begründete, dass die Sonne im Zentrum des Planetensystems stehen müsse, während sowohl die Erde als auch die Planeten sie umkreisen. Das neue, nun heliozentrische Weltbild hatte es nicht leicht, sich durchzusetzen, denn die etablierten Gelehrten und auch die Kirchenoberen wollten am festgefügten alten System festhalten.
Da sie die Erde als Mittelpunkt der Schöpfung betrachteten, wollten sie nicht, dass die Erde aus dem Zentrum des Kosmos herausgelöst wird und als ein Planet unter vielen durchs Weltall rast, um die Sonne zu umkreisen. Diese Auffassung widerspräche den Aussagen der Bibel, meinten sie. Die neue Sicht auf die Welt wurde abgelehnt und schließlich sogar verboten.
Der Wandel des Weltbildes im 16. und 17. Jahrhundert
Die vielen Ungereimtheiten des geozentrischen Systems führten letztlich dazu, dass das heliozentrische Weltbild nach und nach anerkannt wurde. Nikolaus Kopernikus war der Erste, der sich dazu bekannte und die Bewegungen der Planeten am Himmel damit erklärte, dass sie die Sonne und nicht, wie bisher geglaubt, die Erde umkreisen. Mit dem heliozentrischen System lassen sich bestimmte Beobachtungen sehr viel besser erklären als mit dem geozentrischen System.
Weshalb befinden sich Merkur und Venus ...
... immer in der Nähe der Sonne und sind nie mitten in der Nacht am Himmel zu sehen? Weil sie die Sonne innerhalb der Erdbahn umkreisen und nie hinter der Erde (gegenüber der Sonne) stehen können.
Weshalb vollführen die Planeten merkwürdige Schleifen ...
... am Himmel und bewegen sich zeitweise rückwärts? Weil sie in dem Moment von der Erde überholt werden. Die Rückwärtsbewegung ist nur eine scheinbare Bewegung, die dadurch zustandekommt, dass wir die Planeten nicht vom Zentrum ihrer Bewegung aus sehen, sondern sich unser Beobachtungsstandpunkt (die Erde) ebenfalls bewegt.
Weshalb schwankt die Helligkeit der Planeten?
Im geozentrischen System wären die Planeten immer gleich weit von der Erde entfernt, im heliozentrischen System aber schwanken die Abstände zwischen den Planeten stark, je nachdem wo auf ihrer Umlaufbahn sie sich gerade befinden. In der Nähe der Erde erscheinen sie heller am Himmel als in Erdferne.
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Das heliozentrische Weltbild des Kopernikus
Das heliozentrische Weltbild des Kopernikus (zu sehen in der Abbildung) war noch immer nicht das, was wir heute als richtig ansehen. Er konnte sich von einigen althergebrachten Vorstellungen noch nicht lösen. Kopernikus setzte zwar die Sonne ins Zentrum und ließ die Erde sie als ein Planet unter vielen umkreisen.
Er glaubte aber nach wie vor, die Planeten seien an Kristallschalen befestigt, die sich bewegen und dabei die Planeten mitnehmen. An einer äußeren Schale seien die Sterne befestigt, die alle gleich weit von der Erde entfernt sind.
Auch von den perfekten Kreisbahnen, auf denen sich die Planeten bewegen sollen, konnte sich Kopernikus noch nicht trennen. Diese Vorstellung wurde einstmals von Aristoteles geprägt, der den Kreis und die Kugel als göttliche Vollendung ansah. Da Planeten Objekte des Himmels sind, müssten sie dieser göttlichen Ordnung gehorchen.
Eine animierte Darstellung der Abbildung gibt es auf der Seite Kopernikanisches Weltbild.
Auch wenn das kopernikanische System noch nicht wirklich den Tatsachen entsprach, war es doch ein großer und wichtiger Schritt in die richtige Richtung. Astronomen und Wissenschaftler, die nach Kopernikus kamen, übernahmen seine Vorstellungen und verbesserten das System. Sie bauten auf seinen Erkenntnissen auf, ließen sich von seinen neuen Ideen inspirieren und trugen durch eigene Beobachtungen und Überlegungen dazu bei, dass das heliozentrische System verbessert werden und sich schließlich endgültig durchsetzen konnte.
Das heliozentrische Weltbild des Johannes Kepler
In der Grafik ist zu sehen, wie das heliozentrische Weltbild zu Zeiten von Johannes Kepler und Galileo Galilei ausgesehen hat. Es enthält einige Verbesserungen zum kopernikanischen System (obere Abbildung). Die Planeten Uranus und Neptun, die zu unserem heutigen Weltbild gehören, fehlen noch, da sie erst später entdeckt wurden.
Die Planeten beschreiben nun keine perfekten Kreisbahnen mehr, denn Johannes Kepler konnte nach umfangreichen Berechnungen der Marsbahn beweisen, dass sich Mars auf einer elliptischen Bahn um die Sonne bewegt. Auch die anderen Planeten haben leicht elliptische Bahnen.
Die äußere Schale der Sterne konnte aufgelöst werden, denn seit Galilei ein Fernrohr auf den Himmel richtete und dabei Sterne entdeckte, die man mit bloßem Auge nicht sehen kann, war klar, dass die Sterne nicht alle gleich weit von der Erde entfernt sind. Es gibt also keine äußere Schale, an der die Sterne befestigt sind.
Die Kristallschalen der Planeten hatte vorher schon Tycho Brahe abgeschafft, der die Bahn von Kometen genau beobachtete und berechnete und dabei feststellte, dass diese die Bahnen der Planeten kreuzen. So etwas wäre bei festen Schalen im Weltall unmöglich, da die Kometen sie nicht durchdringen könnten. Weshalb aber die Planeten nicht vom Himmel stürzen, da sie ja nun nicht mehr an etwas befestigt sind, verstand man noch nicht.
Eine animierte Darstellung gibt es auf der Seite Keplersches Weltbild.
Das heliozentrische Weltbild hatte es schwer, sich gegen althergebrachte Vorstellungen durchzusetzen. Nach Kopernikus dauerte es noch etwa 100 Jahre, bis es allgemein akzeptiert wurde. Zum einen wollte man sich nicht von der Erde als Mittelpunkt der Schöpfung trennen. Die Vorstellung, die Erde sei nur ein ganz normaler Planet unter vielen, stieß nicht gerade auf Begeisterung. Bisher hatte sich doch alles um die Wirkungsstätte des Menschen gedreht!
Zum anderen konnten sich die Menschen einfach nicht vorstellen, dass sich die Erde rasend schnell durch das Weltall bewegt und sich dabei auch noch um sich selbst dreht. Müsste man da nicht den Fahrtwind spüren? Und sich die Wolken nur in eine Richtung bewegen? Müssten nicht Gegenstände, die man fallen lässt, schräg nach unten fallen?
Eine richtig gute Begründung für ein heliozentrisches System, bei dem der größte und schwerste Körper sich im Zentrum befindet und von den kleineren Körpern umkreist wird, ohne dass diese abstürzen, konnte erst Isaak Newton mit seiner Entdeckung der Wirkungsweise der Schwerkraft finden.
Unser Bild von der Welt heute
Unser heutiges Bild vom Sonnensystem enthält sehr viel mehr Körper als zu Zeiten von Kopernikus, Kepler und Galilei. Durch die Erfindung und fortlaufende Verbesserung der Fernrohre war es uns möglich, auch Mitglieder des Sonnensystems zu entdecken, die mit bloßem Auge nicht erkennbar sind.
Die Zahl der Monde nahm enorm zu, nachdem bis 1610 nur ein einziger bekannt war, nämlich unser Mond. Dann entdeckte Galilei mit seinem neuen Fernrohr, dass auch der Planet Jupiter Monde besitzt. Nach und nach fand man dann Monde auch bei den anderen Planeten (außer bei Venus und Merkur).
Auch die Zahl der Planeten änderte sich. 1781 kam Uranus als siebter Planet hinzu, 1846 Neptun als achter Planet und 1930 Pluto als vorübergehend neunter Planet. Zwischen den Planeten entdeckte man eine Vielzahl an Kleinkörpern (Asteroiden). Die meisten halten sich im Asteroidengürtel und im Kuipergürtel auf.
Mit Hilfe der Raumfahrt, die wir seit einigen Jahrzehnten betreiben, konnten wir unsere Erkenntnisse bezüglich des Sonnensystems noch weiter steigern. Absolut alles haben wir sicher längst noch nicht entdeckt. Hinter Pluto beispielsweise werden noch viele Himmelskörper vermutet, die die Sonne umkreisen und von der Erde aus nicht zu erkennen sind.
Es bleibt also weiter spannend. Wollen wir hoffen, dass sich die Menschen neuen Erkenntnissen nicht verschließen, sondern sie offen in ihr bestehendes Weltbild integrieren können.
Eine Animation des heutigen Weltbildes findet sich auf der Seite Heutiges Weltbild.
