Big Bang 5 RG, Schulbuch

mr34nb 84  Mechanik 1 Von Aristoteles bis Kepler 9 ISAAC NEWTON, einer der größten Physiker, der jemals gelebt hat, soll einmal gesagt haben: „Wenn ich weiter als andere gesehen habe, so nur deshalb, weil ich auf den Schultern von Riesen stand.“ Er meinte damit Geistesriesen wie KOPERNIKUS, GALILEI oder KEPLER. Bevor wir uns in Kapitel 10 mit dem Newton’schen Gravitationsgesetz beschäftigen, machen wir einen kurzen Streifzug durch 3600 Jahre Geschichte und lernen dabei auch diese Geistesriesen kennen. 9.1 Das fünfte Element Das geozentrische Weltbild In diesem Abschnitt geht es um das Weltbild der Antike, in dem die Erde den Mittelpunkt des Universums bildete. Dieses Weltbild hatte weit über 1000 Jahre, also bis ins Mittelalter, Bestand. Versuche Argumente für die Kugelgestalt der Erde zu finden. Welche davon kannte man wahrscheinlich schon in der Antike? Und wie kann es möglich sein, dass man bereits vor über 2200 Jahren ziemlich genau den Erdumfang kannte? L Columbus ging auf Reise um zu beweisen, dass die Erde eine Kugel ist! Richtig oder nicht? Warum sind Sonne, Mond und Sterne rund? Warum sind fallende Wassertropfen rund? Was zeichnet die Kugelform gegenüber anderen Formen aus? L Welche Bahnen beschreiben die Planeten Mars oder Jupiter scheinbar am Himmel: gerade Linien, Kurven oder Schleifen? F1 W2  F2 W2  F3 W2  F4 W1  für die Kugelgestalt war ja bereits seit der Antike bekannt: Die Erde warf bei jeder Mondfinsternis einen kreisförmigen Schatten (Abb. 9.3). Sogar den Erdumfang kannte man in der Antike bereits ziemlich genau.  Info: Eratosthenes Etwa 340 v. Chr. festigte Aristoteles die damaligen Vorstel- lungen vom Universum. In seinem Weltbild hatte die Erde bereits Kugelgestalt und befand sich ruhend im Mittelpunkt des Weltalls. Man nennt dieses Weltbild daher geozentrisch (gr. geo = Erde; lat. centrum = Mitte). Die Erde war von Eratosthenes ERATOSTHENES (etwa 282 bis 202 v. Chr.) war ein bedeuten- der Mathematiker und Astronom seiner Zeit und wahr- scheinlich der Erste, der den Erdumfang berechnet hat (etwa um 250 v. Chr.). Seine Methode war bestechend einfach. An einem bestimmten Tag spiegelte sich im heutigen Assuan in Ägypten die Sonne in einem tiefen Brunnen – sie stand also genau senkrecht. Eratosthenes maß am selben Tag in Alexandria, das am selben Län- genkreis im Norden liegt, den Einfallswinkel des Sonnen- lichts und kam auf 7,2°. Das ist etwa 1/50 eines Kreisumfan- ges. Deshalb muss zwischen Assuan und Alexandria 1/50 des Erdumfanges liegen. Den Abstand zwischen den beiden Städten maß er mit 5.000 Stadien, was für den Erdumfang 250.000 Stadien ergab. Man weiß heute nicht, wie lang die Einheit Stadion tatsäch- lich war. Der berechnete Wert für den Erdumfang dürfte aber umgerechnet zwischen 35.000 und 45.000 km gelegen und somit dem heute bekannten Wert von etwa 40.000 km sehr nahe gekommen sein. i Abb. 9.2:  Methode zur Bestimmung des Erdumfangs nach ERATOSTHENES. Der Winkel ist übertrieben groß dargestellt. Vor einigen Tausend Jahren stellte man sich die Erde noch als Scheibe vor, über der sich das Himmelsgewölbe befand. Die „Himmelsscheibe von Nebra“ (Abb. 9.1) ist der älteste erhaltene Beleg für dieses Weltbild. Es ist aber ein weit verbreiteter Irrtum, dass CHRISTOPH COLUMBUS 1492 mit seiner Fahrt die Kugelgestalt der Erde beweisen wollte. Erstens hätte er das nur mit einer Umrundung machen können, die aber erst FERNANDO MAGELLAN 1519 gelang. Zweitens glaubte man zur Zeit des Columbus schon lange nicht mehr an eine scheibenförmige Erde ( F2 ). Ein Beleg Abb. 9.1:  Die mehr als 3600 Jahre alte Scheibe von Nebra (links). Die Menschen stellten sich offenbar damals die Erde als Scheibe vor, über der sich der Himmel wölbte (rechts). Eine Barke brachte die untergegangene Sonne wieder an ihren Ausgangspunkt zurück. Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv

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