Ellipsen in der Wissenschaft
Kaum eine Entdeckung hat unser Weltbild stärker beeinflusst als die Erkenntnis von Johannes Kepler, dass sich die Planeten nicht auf Kreisbahnen um die Sonne bewegen, sondern auf elliptischen Bahnen. Daraus konnte Isaac Newton sein Gravitationsgesetz ableiten: (de Padova: Das Weltgeheimnis)
Dieses Gesetze ließ die kepplersche 'lebendige Kraft' (Vis Viva) zu einer physikalischen Konsequenz werden, denn die Planetenbewegungen erfolgen durch die Massenanziehung der Sonnen, und die entgegengesetzte Fluchtbewegung durch den Urknall. Die Fluchtbewegung ist zu klein, und das Gravitationsfeld der Sonnen zu verlassen und zu groß, um von ihr 'eingefangen' zu werden.
Die weitere Konsequenz daraus bedeutet, das Sommer und Winter nicht wirklich gleichlang sein können, denn die Erde bewegt in Sonnennähe schneller als in Sonnenferne. Das nachfolgende Applet zeigt diesen Zusammenhang als Simulation. Dabei sei angemerkt, dass die Bewegung des Planeten durch ein n-Eck angenähert wurde.
Der senkrechte Drehimpulsvektor spielt dabei keine Rolle, sondern dient dazu, dass die Erde sich auch stabil auf dieser Bahn bewegt. Ohne diesen Drehimpuls wäre eine Umlaufbahn nicht möglich.
Die sonnennächsten Planeten
Wenn man sich Plakate von unserem Sonnensystem anschaut, dann werden die elliptischen Bahnen immer sehr übertrieben dargestellt. Im Zusammenhang mit dem Parameter witrd deutlich, dass die Abweichung in der Realität deutlich kleiner ist als diese abgebildeten Ellipsen. Das hat was mit der Perspektive zu tun, aus der man auf diese Bahnen schaut. Da die Planeten keine Spur hinterlassen und man die Planetenbahnen nicht alle in einer Ebene liegen, kann man das Sonnensystem so drehen, dass man möglichst alle Bahnen sieht. Dadurch wird die Projektion verzehrt (Fischer, 1985).
Als Selbsttest können Sie ja mal einen Kreis auf einem Blatt Papier vor Ihren Augen drehen. Dann wird der Kreis sehr schnell zur Ellipse.
Die nachfolgende Simulation zeigt eine Draufsicht auf das Sonnensystem und tut so, als ob alle Planetenbahnen parallel liegen, was aber nicht der Fall ist.