Die astronomische Einheit: Sie ist so relativ

Als wir das letzte Mal erfuhren, dass frühe Wissenschaftler die Erde selbst als optischen Entfernungsmesser verwendeten, um ihre Entfernung vom Mond zu messen, stellten wir die Frage: Kann die Erde auf die gleiche Weise verwendet werden, um die Entfernung zur Sonne zu messen? Leider nicht. Wie wir bereits in dieser Blogserie erfahren haben, ist der erforderliche Entfernungsmesser umso größer, je weiter das Objekt entfernt ist, und die Erde ist einfach nicht groß genug, um diese Entfernung zu berechnen. Die Sonne ist 390 Mal weiter entfernt als der Mond, und das ist ein echtes Problem. Heute lernen wir eine alternative Methode kennen, um diese große Entfernung zu messen.

Johannes Kepler leistete einen großen Beitrag zur Ermittlung der Entfernung von der Erde zur Sonne, als er sein drittes Gesetz der Planetenbewegung entwickelte. Durch seine Beobachtung der Planetenbewegungen konnte er die bestimmen relativ Entfernung von der Sonne in Bezug auf das, was er die nannte astronomische Einheit (AU), ein Kriterium, anhand dessen die Entfernung zwischen allen Planeten in unserem Sonnensystem und unserer gemeinsamen Sonne beurteilt werden kann. Kepler stellte den Abstand zwischen Erde und Sonne als diese astronomische Einheit fest, die in der Abbildung als dargestellt ist r.

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Der Grund, warum Kepler die UA entwickelte, war, dass es zu seiner Zeit keine bekannte Methode gab, die Entfernung zur Sonne zu messen. Die AU, ein abstrakter Begriff ohne wirklichen numerischen Wert in Bezug auf die gemessene Entfernung, wurde bis zu einer Art Platzhalterbegriff r könnte wirklich gemessen werden. Das Beste, was die AU tun konnte, war zuzulassen, wie weit ein Planet in Bezug auf seine Entfernung von der Erde von der Sonne entfernt war.

Zum Beispiel besagt Ihr drittes Gesetz, dass die Entfernung von der Venus zur Erde ungefähr ein Viertel der Entfernung zwischen der Erde und der Sonne oder 0,28 AE beträgt. Das bedeutete, dass die Entfernung von der Venus zur Sonne drei Viertel der Entfernung von der Erde zur Sonne oder 0,72 AE betrug. Zusammen entsprachen diese beiden Abstände einer AU, der noch nicht quantifizierbaren Entfernung r zwischen der Erde und der Sonne.

Warum all die Aufregung um Venus? Denn Edmund Halley, ein Wissenschaftler, der Kepler folgte und seine Faszination für interplanetare Entfernungen teilte, nutzte die Nähe der Venus zur Erde, um eine optische Entfernungsmesserbeziehung zwischen ihnen und dem Objekt ihrer Fixierung, der Sonne, herzustellen. Für diesen Erfolg wäre es entscheidend, die Orbitalbewegung der Venus und den Moment zu nutzen, in dem sie in eine direkte Linie zwischen der Erde und der Sonne eintreten würde.

Wir werden es beim nächsten Mal weiter erforschen.

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