Das heliozentrische Modell ist ein astronomisches Modell, das die Sonne in den Mittelpunkt des Universums stellt. Dies steht im Gegensatz zum geozentrischen Modell, das die Erde in den Mittelpunkt des Universums stellt.

Aber was bedeutet es, im Mittelpunkt des Universums zu stehen? Das heliozentrische Modell impliziert, dass alle anderen Planeten, Sterne usw. eine Umlaufbahn um die Sonne beschreiben. Im geozentrischen Modell kreisen alle diese Himmelskörper um die Erde.

Das heliozentrische Modell wurde im 16. Jahrhundert vom polnischen Astronomen und Mathematiker Nicolaus Copernicus eingeführt. Der Paradigmenwechsel vom Geozentrismus zum Heliozentrismus wird als Kopernikanische Revolution bezeichnet.

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Wer hat die heliozentrische Theorie vorgeschlagen?

Obwohl Nicolaus Copernicus der Vorschlag der heliozentrischen Theorie zugeschrieben wird, gab er zu, von der Arbeit des antiken griechischen Astronomen und Mathematikers beeinflusst worden zu sein. Aristarch von Samos.

Aristarch entwickelte um 250 v. Chr. eine frühe heliozentrische Theorie des Universums, nach dem Einfluss von Philolaus von Kroton, der über ein Feuer im Zentrum des Universums schrieb. Die meisten Arbeiten von Aristarch sind nicht erhalten, aber seine Ideen sind aus Referenzen bekanntvon anderen griechischen Philosophen, einschließlich Archimedes, Plutarch, und Sextus Empirikus.

Aristarch identifizierte das zentrale Feuer mit der Sonne und baute ein Modell, in dem alle Planeten im Sonnensystem eine Umlaufbahn um sie herum beschrieben. Er berechnete auch mehr oder weniger richtig die Reihenfolge und die Entfernung der bekannten Planeten zur Sonne.

Im Gegensatz dazu waren die meisten antiken griechischen Philosophen der Ansicht, dass der Himmel in perfekt runden Kreisen um die Erde angeordnet war. Ein Problem bei dieser Theorie war, dass die Planeten manchmal in ihrer Umlaufbahn um die Erde anzuhalten schienen und sich rückwärts über den Himmel bewegten.

Im zweiten Jahrhundert n. Chr. schlug der alexandrinische Geograph und Astronom Ptolemäus eine Lösung für dieses Problem vor, indem er argumentierte, dass sich Sonne, Planeten und Mond alle in kleinen Kreisen, Epizyklen genannt, um viel größere Kreise, sogenannte Deferenten, bewegen, die sich um sie drehender Erde. Durch die Annahme, dass sich die verschiedenen Epizyklen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten drehen, könnte das ptolemäische Modell mit bestehenden Beobachtungen übereinstimmen.

Das von Aristoteles und Ptolomäus vorgeschlagene geozentrische Modell überschattete die astronomischen Ideen von Aristarchus im Westen, bis Kopernikus sie im 15. und in der Reihenfolge der Planeten von der Erde.

Die Theorie von Copernicus hatte mehrere Probleme. Eines davon war die Frage, warum Objekte zu Boden fallen würden, wenn die Erde nicht das Zentrum des Universums wäre. Ein anderes war, dass er glaubte, dass sich die Planeten auf kreisförmigen Bahnen bewegten, obwohl es Beweise gabanders gezeigt. Aufgrund dieser Probleme Kopernikus verzögerte die Veröffentlichung seines Hauptwerks, De revolutionibus orbium coelestium libri vi Sechs Bücher über die Umdrehungen der himmlischen Kugeln bis zu seinem Todesjahr - 1543.

Erst im frühen 17. Jahrhundert entwickelten Galileo und Johannes Kepler die Theorie von Copernicus weiter und bewiesen sie.

Bildung der heliozentrischen Theorie

Dank der Erfindung des Teleskops im Jahr 1608, Galileo konnte astronomische Beobachtungen machen das bestätigte die von Kopernikus entwickelte heliozentrische Theorie.

Im Jahr 1609 beobachtete Galileo, dass der Mond rauh und mit Kratern übersät war, was der Vorstellung von Aristoteles widersprach, dass alle Himmelskörper perfekte Kugeln seien. Er beobachtete auch, dass die Venus Phasen durchläuft, deren Natur nur erklärt werden kann, wenn die Venus die Sonne umkreist, nichtdie Erde. Im Jahr 1610 bewies Galileos Entdeckung, dass Jupiter auch Monde hatte, dass es für Himmelskörper, die andere Objekte als die Erde umkreisen.

1610 veröffentlichte er seine Ergebnisse in einer kurzen Broschüre in Neulateinisch mit dem Titel Sidereus Nuncius The Starry Messenger, wo er die Ideen von Copernicus verteidigte. Die Broschüre machte Galileo zu einer Berühmtheit. Er wurde zum Mathematiker und Philosophen der regierenden Medicis ernannt.

Das Problem war, dass das heliozentrische Modell der geozentrischen Beschreibung des Universums widersprach, die von den meisten Wissenschaftlern akzeptiert und von der katholischen Kirche als Dogma behandelt wurde. Copernicus hatte keine Konsequenzen erlitten, da er kurz nach der Veröffentlichung seines Magnum Opus starb, De revolutionibus orbium coelestium 1543. Obwohl Galileo nicht der einzige war, der diese Entdeckungen machte, hatte sich seine Arbeit weiter verbreitet.

1616 von der katholischen Kirche verboten PolizistErnikus's De Revolutionibus, und Papst Paul V. rief Galileo nach Rom, um ihn zu warnen, dass er Kopernikus und den Heliozentrismus nicht länger öffentlich unterstützen könne.

1632, Galileo veröffentlichte ein Werk mit hypothetischen Argumenten sowohl für als auch gegen den Heliozentrismus mit dem Titel „Dialogue Concerning the Two Chief World Systems“.nicht um die kopernikanische Theorie zu fördern.

Galileo wurde vor den Römer gerufen Inquisition im Jahr 1633 und wurde schließlich wegen „vehementen Häresieverdachts“ verurteilt, gezwungen, seine Theorien zu widerrufen, und für die letzten neun Jahre seines Lebens unter Hausarrest gestellt. Während er unter Hausarrest stand, schrieb er eine Zusammenfassung seiner frühen Bewegungsexperimentedas wurde seine herausragende wissenschaftliche Arbeit, Diskurse und mathematische Demonstrationen zu zwei neuen Wissenschaften.

Zu diesem Zeitpunkt hatte die Kirche bereits mehrere heliozentrische Bücher in der Index Librorum Prohibitorum Liste der verbotenen Bücher. Das Verbot wurde 1758 aufgehoben, mit Ausnahme der Werke von Copernicus und Galileo. Diese verschwanden erst in der Ausgabe von 1835 aus dem Index.

Bis dahin war das heliozentrische Modell zum akzeptierten Modell geworden, hauptsächlich dank Johannes Keplers Inbegriff der kopernikanischen Astronomie 1618-1621 und Newtons theoretische Grundlage von Kepplers Gesetzen der Planetenbewegung und durch seine Bewegungsgesetze und universellen Gravitationsgesetze veröffentlicht in Philosophiae Naturalis Principia Mathematica1687.

Prinzipien des heliozentrischen Modells

KopernikusKommentare, ein vierzigseitiges Manuskript aus dem Jahr 1514, legt die sieben Hauptprinzipien seines heliozentrischen Modells dar:

1. Himmelskörper kreisen nicht alle um einen bestimmten Punkt.
   
   
2. Der Erdmittelpunkt ist der Mittelpunkt der Umlaufbahn des Mondes um die Erde.
   
   
3. Alle kugelförmigen Körper drehen sich um die Sonne die sich nahe dem Zentrum des Universums befindet.
   
   
4. Die Entfernung zwischen Erde und Sonne ist ein kleiner Bruchteil der Entfernung von der Erde und der Sonne zu den Sternen. Daher Parallaxe ist in den Sternen nicht wahrnehmbar.
   
   
5. Die Sterne bewegen sich nicht wirklich. Die Erde tut es.
   
   
6. Die Erde beschreibt eine Umlaufbahn um die Sonne, was die scheinbare jährliche Wanderung der Sonne verursacht. Die Erde hat mehr als eine Art von Bewegung.
   
   
7. Die Umlaufbahn der Erde um die Sonne verursacht die scheinbare Richtungsumkehr der Bewegungen der Planeten.
   

Unterschied zwischen geozentrischen und heliozentrischen Modellen

Wie oben erläutert, besteht der Hauptunterschied zwischen geozentrischen und heliozentrischen Modellen darin, dass das erste die Erde in den Mittelpunkt des Universums stellt und das zweite die Sonne in den Mittelpunkt des Universums stellt.

Dies impliziert, dass sich im geozentrischen Modell alle astronomischen Objekte um die Erde drehen. Im heliozentrischen Modell drehen sich Planeten, natürliche Satelliten wie der Mond, Sterne usw. um die Sonne. Es impliziert auch, dass die Erdedreht sich um die eigene Achse, was die Illusion von Bewegung in den Sternen hervorruft.

Es gibt auch einen Unterschied in der Art der Bewegung, die jedes Modell beschreibt. Das geozentrische Modell besagt, dass sich Himmelskörper in einer kreisförmigen Bewegung um die Erde bewegen, während das heliozentrische Modell vorschreibt, dass sich Himmelskörper in einer elliptischen Bewegung bewegen.

Johannes Kepler ist der Astronom, der für die Einführung der Idee elliptischer Umlaufbahnen durch seine drei Gesetze der Planetenbewegung verantwortlich ist:

1. Die Umlaufbahn eines Planeten ist eine Ellipse mit der Sonne in einem der beiden Brennpunkte.
2. Ein Liniensegment, das einen Planeten und die Sonne verbindet, überstreicht in gleichen Zeitintervallen gleiche Flächen.
3. Das Quadrat der Umlaufzeit eines Planeten ist proportional zur dritten Potenz der Länge der großen Halbachse seiner Umlaufbahn.

Vor Keplers Intervention verwendeten heliozentrische Modelle dieselben kreisförmigen Umlaufbahnen, die im geozentrischen Modell beschrieben sind, aber diese kreisförmigen Umlaufbahnen konnten nicht erklären, warum sich Planeten zu unterschiedlichen Zeiten mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten um die Sonne drehten.

Aktuelles astronomisches Modell

Im frühen 20. Jahrhundert wurde der Heliozentrismus durch den Galaktozentrismus ersetzt, der die Milchstraße im Zentrum des Universums.

Das galaktozentrische Modell wurde hauptsächlich von den amerikanischen Astronomen Harlow Shapley und Heber Doust Curtis entwickelt. Shapley zeigte, dass sich die Sterne in der Milchstraße um ein galaktisches Zentrum in der Nähe von drehen das Sternbild Schütze, und Curtis argumentierte, dass es außerdem noch andere Galaxien im Universum gäbe die Milchstraße.

1925 bestätigte Edwin Hubble das Andromeda und andere „Wolken aus Gas und kosmischem Staub“, die früher als klassifiziert wurdenNebel waren eigentlich andere Galaxien. Dann, im Jahr 1929, entwickelte Hubble das, was heute als Hubbles Gesetz bekannt ist, das besagt, dass sich Galaxien mit einer Geschwindigkeit von der Erde entfernen, die proportional zu ihrer Entfernung von ihr ist. Diese Beobachtung unterstützt der Urknall Kosmologisches Modell eines azentrischen Universums, das sich in ständiger Expansion befindet.

All dies führte schließlich zu dem aktuellen azentrischen Modell namens Lambda-Kalte Dunkle Materie, das auf der Urknalltheorie aufbaut, um die Existenz dunkler Materie einzubeziehen.