Das heliozentrische Weltbild

Die Bahnen von Merkur und Venus liegen innerhalb der Erdbahn (F7). Für Beobachtungen am Himmel ist vor allem die Venus interessant, weil sie neben Sonne und Mond das hellste Objekt am Himmel ist. Der Winkel zwischen Sonne und Venus kann 44° niemals überschreiten (folgende Abb.). Deshalb ist die Venus entweder kurz nach Sonnenuntergang als „Abendstern“ oder kurz vor Sonnenaufgang als „Morgenstern“ zu sehen (F8). Natürlich ist die Venus aber ein Planet und kein Stern. Sie leuchtet nicht von selbst, sondern sie wird von der Sonne angestrahlt.

Morgenstern = Abendstern

Galilei beobachtete um 1600 auch den Mond. Zu dieser Zeit war man noch fest davon überzeugt, dass dieser perfekte Kugelgestalt habe. Diese Ansicht ging noch auf Aristoteles zurück, war also bereits fast 2000 Jahre alt. Natürlich hatte Galilei keinen Fotoapparat, deshalb fertigte er wunderschöne Zeichnungen an (a).

Eine von Galileis Mondzeichnungen (a) und ein Foto (b) vom Mond. Der Vergleich zeigt, dass er die Kratergrößen überschätzt hat. Für die damalige schlechte Fernrohroptik war das trotzdem eine gewaltige Leistung.

Wenn der Mond nur halb beleuchtet war, dann erschien die Grenzlinie zwischen Hell und Dunkel sehr unregelmäßig. Galilei schloss daraus völlig richtig, dass die Oberfläche des Mondes uneben und mit Kratern übersät sein musste. Die Ansicht von der perfekten Kugelform aller Himmelskörper war nicht mehr haltbar.

Eine der Annahmen des heliozentrischen Weltbildes war, dass die scheinbare Drehung der Sterne durch die Eigendrehung der Erde zustande kommt. Weil sich die Erde zu langsam dreht, konnte erst im Jahr 1851 Leon Foucault mit Hilfe eines langen Pendels diese Drehung belegen (F6, F9; folgende Abb.) und somit auch, dass die Erde kein Inertialsystem ist.

Schwingendes Pendel und Erde aus der Sicht von außen (a) und einer Person am Pol (b).

Um das Prinzip des Nachweises zu verstehen, stellen wir in Gedanken ein Pendel am Nordpol auf. Jedes Pendel schwingt - bezogen auf das Universum - immer in derselben Ebene. Die Erde dreht sich jedoch gegen den Uhrzeigersinn unter dem Pendel weg (Abb. a). Für dich am Pol sieht es daher so aus, als würde sich die Pendelebene im Uhrzeigersinn drehen (b). Die Kraft, die das Pendel scheinbar dreht, ist die Corioliskraft.

Die Drehung der Pendelebene macht am Pol pro Tag 360° aus. Am Äquator ist der Effekt null, weil die Pendelebene quasi nur parallel verschoben wird. Allgemein beträgt die Drehung der Pendelebene pro Tag 360° mal dem Sinus der geografischen Breite. In Österreich wären das knapp 270° pro Tag.

Zeitgenössische Darstellung des Pendelversuchs im Pantheon in Paris.