Weltbild – heliozentrisch

Heliozentrisches Weltbild – einfach erklärt

Dass sich die Erde um die Sonne dreht, ist für uns selbstverständlich. Für lange Zeit glaubte die Menschheit jedoch, es wäre andersherum. Die Änderung dieser Ansicht war ein langer Entwicklungsprozess und wurde durch Erkenntnisse in der Astronomie und Physik geprägt.

Heliozentrisches Weltbild – Definition

Heliozentrisches Weltbild – Geschichte

Nicht immer wurde die Sonne als Zentrum unseres Universums angesehen. Und selbst in den heliozentrischen Weltbildern verschiedener Wissenschaftler gab es Unterschiede. Doch welche unterschiedlichen Weltbilder gab es überhaupt? Und wie wurden bestehende Weltbilder durch Erkenntnisse in der Physik und Astronomie beeinflusst?

Heliozentrisches Weltbild – Weltbilder in der Antike

In der Antike, also in der Epoche von ca. 800 v. u. Z. bis 600 n. u. Z, dominierten geozentrische Weltbilder. Hierbei galten die folgenden Annahmen:

• Die Erde ist das Zentrum des Universums und wird nicht als Planet betrachtet.
• Die Sonne und der Mond werden als Planeten betrachtet, die sich mit den anderen Planeten (bekannt waren zu dem Zeitpunkt fünf weitere Planeten) in Kreisbahnen um die Erde herum bewegen.
• Die Sterne sind auf einer äußeren Kugelschale fixiert.

Insgesamt erklärte man sich so die Beobachtungen am Nachthimmel.

Geozentrische Weltbilder resultieren aus verschiedenen Beobachtungen, die man auf der Erde oder von der Erde aus machen kann. Objekte fallen zum Beispiel auf den Boden. Ohne ein Konzept zur Gravitation ist eine durchaus naheliegende Deutung diese Vorgangs, dass alle Gegenstände zum Zentrum des Universums gezogen werden – das demnach die Erde ist.

Einige Beobachtungen ließen sich aber nicht durch diese Modellvorstellung erklären: Beispielsweise beobachtete man die Planeten Merkur und Venus stets in der Nähe der Sonne. Darüber hinaus vollzogen einige Planeten, darunter Jupiter, Saturn und Mars, sogenannte Schleifenbewegungen – mal bewegten sie sich vorwärts und mal rückläufig. Außerdem gab es Helligkeitsschwankungen bei der Beobachtung der Planeten. Manchmal erschienen die Planeten heller, manchmal dunkler. Da man im geozentrischen Bild einen stets konstanten Abstand der Planeten zur Erde annahm, ließen sich diese Schwankungen nicht erklären. Im Versuch, diese Feststellungen mit dem geozentrischen Weltbild zu vereinbaren, wurden im Lauf der Zeit immer wieder Veränderungen im Modell vorgenommen.

Die einflussreichste Person in dieser Hinsicht war in der Antike Claudius Ptolemäus (ca. 100–160 n. u. Z), der ein außerordentlich komplexes System von Hilfskreisen ersann, um die Beobachtungen erklären zu können.

Tatsächlich wurde schon in der Antike ein erster Ansatz zum heliozentrischen Weltbild geliefert: Aristarchos von Samos (ca. 300 v. u. Z) vermutete, dass die Erde nicht ruhte, sondern sich auf einer Bahn bewegte. Seine Theorie fand jedoch keine Beachtung.

Heliozentrisches Weltbild – Kopernikus

Zu Beginn des 16. Jahrhunderts, zu Zeiten der Seefahrer und Entdecker, gab es immer wieder neue Erkenntnisse über den Aufbau der Welt und des Universums. Die Astronomen beschäftigten sich zunehmend mit Theorien aus der Antike und so kam es, dass Nikolaus Kopernikus das heliozentrische Weltbild verfestigte. Seine Annahmen lassen sich folgendermaßen festhalten:

• Die Erde und andere Planeten bewegen sich in Kreisbahnen um das gemeinsame Zentrum.
• Das gemeinsame Zentrum, um das sich die Planeten bewegen, ist die Sonne.
• Die Planeten haben nicht die gleiche, aber eine konstante Geschwindigkeit.
• Die Erde dreht sich um ihre eigene Achse und hat einen Mond.
• Fixsterne, also Sterne, die ihre Position am Himmel nicht verändern, sind auf einer äußeren Kugelschale fixiert.

Das heliozentrische Weltbild nach Kopernikus und das geozentrische Weltbild hatten also Gemeinsamkeiten: die Bewegung in Kreisbahnen und die äußere Kugelschale.

Dadurch dass nun aber die Sonne den Mittelpunkt bildete, um den sich die Planeten bewegten, konnte man einige der bisherigen Ungereimtheiten erklären:

• Merkur und Venus befinden sich auf Kreisbahnen, die näher an der Sonne sind als die Erde. Daher kann man sie aus Sicht der Erde nur in der Nähe der Sonne sehen.
• Die Helligkeitsschwankungen bei der Beobachtung anderer Planeten lassen sich dadurch erklären, dass sich ihr Abstand zur Erde stets verändert.
• Das heliozentrische Weltbild liefert den Grund dafür, dass sich Planeten in augenscheinlichen Schleifen bewegen: Wenn ihre Bewegung vorwärts erscheint, überholen sie die Erde. Erscheint ihre Bewegung rückwärts, werden sie gerade von der Erde überholt.

Heliozentrisches Weltbild – Kepler

Zu Beginn des 17. Jahrhunderts erweiterte Johannes Kepler das heliozentrische Weltbild, als er versuchte, die Bewegung der Planeten mathematisch zu beschreiben. Dies gelang ihm jedoch mit dem Weltbild nach Kopernikus nicht. Auch in Keplers Annahme kreisen die Planeten um die Sonne, jedoch nicht in der bisher beschriebenen gleichförmigen Bewegung. Das heliozentrische Weltbild nach Kepler liefert folgende Zusammenfassung:

• Die Planeten bewegen sich auf elliptischen Umlaufbahnen mit der Sonne in einem der Brennpunkte.
• Die Planeten folgen einer festen Reihenfolge: Unabhängig von den Positionen auf ihren Umlaufbahnen ist der Merkur der Planet, der der Sonne am nächsten ist, darauf folgt die Venus etc.
• Die Planeten haben keine konstante Geschwindigkeit: Je weiter sie von der Sonne entfernt sind, desto langsamer sind sie.

Heliozentrisches Weltbild – Bestätigung durch Galilei und Newton

Als einem der ersten Menschen gelang es Galileo Galilei zu Beginn des 17. Jahrhunderts, mithilfe eines Fernrohrs astronomische Beobachtungen zu machen. Er bestätigte mit seinen Erkenntnissen, dass die Planeten um die Sonne kreisen.

Ende des 17. Jahrhunderts arbeitete Isaac Newton an einer mathematischen Beschreibung der Planetenbewegung nach Keplers Annahmen. Das Gravitationsgesetz lieferte schließlich eine Erklärung dafür, dass sich die Planeten auf festen Bahnen bewegen.

Darüber hinaus ergaben sich durch die Arbeiten von Galilei und Newton folgende Erkenntnisse:

• Nicht nur die Erde hat einen Mond, auch andere Planeten haben einen oder mehrere Monde (zum Beispiel Saturn und Jupiter).
• Das Gravitationsgesetz bot die Grundlage für die Entdeckung weiterer Planeten.

Heliozentrisches Weltbild – Konflikte mit der kirchlichen Weltanschauung

Das heliozentrische Weltbild resultierte in erster Linie aus Erkenntnissen in der Physik und Astronomie. Aus der Sicht der Kirche jedoch war es lange umstritten, wurde gar als unreligiös bezeichnet. Das heliozentrische Weltbild schien der Bibel zu widersprechen, sodass die Kirche ein Lehrverbot dagegen erwirken wollte. Insbesondere durch Experimente und Erkenntnisse von Galilei konnte das kirchliche Weltbild widerlegt werden. Kirchliche Richter verurteilten Galilei zu Haft und Schreibverbot. Erst durch die Ergebnisse von Newton, der eine allgemeine Anerkennung erfuhr, wurde das heliozentrische Weltbild geduldet und nach und nach anerkannt.

Ausblick – das lernst du nach Weltbild – heliozentrisch

Vertiefe dein Verständnis mit dem Weltbild der Neuzeit und lerne, wie wir das Universum beobachten. Entdecke außerdem die Satelliten und ihre Umlaufbahnen und wie sie mit den keplerschen Gesetzen zusammenhängen.

Häufig gestellte Fragen zum Thema Heliozentrisches Weltbild