Commentariolus - Commentariolus

De hypothesibus motuum coelestium a se konstituis commentariolus
Commentariolus Wien MS10530 Blatt 34.png
Frau Österreichische Nationalbibliothek, 10530, f. 34r
Autor Nikolaus Kopernikus
Sprache Latein
Gegenstand Astronomie
Veröffentlichungsdatum
1543

Der Commentariolus ( kleiner Kommentar ) ist Nicolaus Copernicus 'kurzer Überblick über eine frühe Version seiner revolutionären heliozentrischen Theorie des Universums. Nach einer langen Entwicklung seiner Theorie veröffentlichte Copernicus 1543 die reife Version in seinem wegweisenden Werk De revolutionibus orbium coelestium ( Über die Revolutionen der himmlischen Sphären ).

Copernicus schrieb den Commentariolus 1514 in lateinischer Sprache und verteilte Kopien an seine Freunde und Kollegen. So wurde es unter Copernicus 'Zeitgenossen bekannt, obwohl es zu seinen Lebzeiten nie gedruckt wurde. 1533 hielt Johann Albrecht Widmannstetter in Rom eine Reihe von Vorlesungen über Copernicus 'Theorie. Papst Clemens VII. Und mehrere katholische Kardinäle hörten die Vorträge und interessierten sich für die Theorie. Am 1. November 1536 schrieb Nikolaus von Schönberg , Erzbischof von Capua und seit dem Vorjahr Kardinal, aus Rom an Kopernikus und bat ihn "zum frühestmöglichen Zeitpunkt" um eine Kopie seiner Schriften.

Obwohl Kopien des Commentariolus eine Zeit lang nach Copernicus 'Tod im Umlauf waren, verfiel er später in Vergessenheit, und seine frühere Existenz blieb nur indirekt bekannt, bis in der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts eine erhaltene Manuskriptkopie entdeckt und veröffentlicht wurde.

Zusammenfassung

Der Commentariolus ist in acht Abschnitte (oder Kapitel) unterteilt, von denen alle bis auf den ersten kurze beschreibende Titel tragen. Nach einer kurzen Einführung enthält der erste Abschnitt sieben Postulate, aus denen Copernicus vorschlagen möchte, dass die scheinbare Bewegung der Planeten systematisch erklärt werden kann.

Die sieben Postulate

  1. Himmelskörper drehen sich nicht alle um einen einzigen Punkt.
  2. Der Erdmittelpunkt ist der Mittelpunkt der Mondkugel - die Umlaufbahn des Mondes um die Erde.
  3. Alle Kugeln drehen sich um die Sonne , die sich in der Nähe des Zentrums des Universums befindet.
  4. Die Entfernung zwischen Erde und Sonne ist ein unbedeutender Bruchteil der Entfernung zwischen Erde und Sonne und den Sternen, sodass bei den Sternen keine Parallaxe beobachtet wird.
  5. Die Sterne sind unbeweglich; Ihre scheinbare tägliche Bewegung wird durch die tägliche Rotation der Erde verursacht.
  6. Die Erde wird in einer Kugel um die Sonne bewegt, was die scheinbare jährliche Wanderung der Sonne verursacht. Die Erde hat mehr als eine Bewegung.
  7. Die Umlaufbahn der Erde um die Sonne bewirkt die scheinbare Umkehrung der Bewegungen der Planeten.

Die verbleibenden sieben Abschnitte tragen der Reihe nach De ordine orbium ( "Die Ordnung der Kugeln" ), De motibus qui circa solem scheinbar ( "Die scheinbaren Bewegungen der Sonne" ) und Quod aequalitas motum non ad aequinoctia sed ad stellas fixas referatur ( "Gleiche Bewegung sollte nicht an den Äquinoktien gemessen werden, sondern an den Fixsternen" ), De Luna ( "Der Mond " ), De tribus superioribus: Saturno, Jupiter und Marte ( "Die äußeren Planeten: Saturn , Jupiter und Mars ") ), De Venere ( " Venus " ) und De Mercurio ( " Merkur " ).

Die Reihenfolge der Kugeln

In diesem Abschnitt werden die himmlischen Sphären in der Reihenfolge von außen nach innen angegeben. Die äußerste Kugel ist die der Fixsterne, die vollkommen stationär bleibt. Dann folgen die von Saturn, Jupiter, Mars, Erde, Venus und Merkur, die sich jeweils mit nacheinander kürzeren Umdrehungsperioden von West nach Ost um die Sonne drehen. Saturn liegt zwischen 29 und 30 Jahren, Jupiter zwischen 11 und 12, Mars zwischen 2 und 3, genau die Erde, Venus zwischen 8 und 9 Monaten und Merkur zwischen 2 und 3 Monaten. Die Mondkugel dreht sich jedoch innerhalb eines Monats um die Erde und bewegt sich mit ihr wie ein Dreirad um die Sonne .

Die scheinbare Bewegung der Sonne

In diesem Abschnitt wird erklärt, wie die scheinbare Bewegung der Sonne aus drei verschiedenen Bewegungen der Erde entstehen kann. Die erste Bewegung ist eine gleichmäßige Umdrehung mit einem Zeitraum von einem Jahr von West nach Ost entlang einer kreisförmigen Umlaufbahn, deren Zentrum um 1/25 des Radius der Umlaufbahn von der Sonne versetzt ist.

Die zweite Bewegung ist die tägliche Rotation um eine Achse , die den Erdmittelpunkt verlaufen und etwa 23 in einem Winkel von geneigten 1 / 2 ° zur Senkrechten zur Ebene der Umlaufbahn.

Die dritte Bewegung ist eine Präzession der Rotationsachse der Erde um eine Achse senkrecht zur Ebene ihrer Umlaufbahn. Copernicus spezifizierte die Rate dieser Präzession in Bezug auf die radiale Linie von der Erde zum Zentrum ihrer Umlaufbahn als etwas weniger als ein Jahr, mit einer impliziten Richtung als von West nach Ost. In Bezug auf die Fixsterne ist diese Präzession sehr langsam und in entgegengesetzter Richtung - von Ost nach West - und erklärt das Phänomen der Präzession der Äquinoktien .

Gleiche Bewegung sollte nicht an den Äquinoktien, sondern an den Fixsternen gemessen werden

Hier behauptet Copernicus, dass die Bewegung der Äquinoktien und Himmelspole nicht einheitlich war, und argumentiert, dass sie folglich nicht verwendet werden sollten, um den Referenzrahmen zu definieren, in Bezug auf den die Bewegungen der Planeten gemessen werden, und dass die Perioden der verschiedenen Planetenbewegungen sind genauer bestimmbar, wenn diese Bewegungen in Bezug auf die Fixsterne gemessen werden. Er behauptet, er habe festgestellt, dass die Länge des Sternjahres immer 365 Tage, 6 Stunden und 10 Minuten gewesen sei.

Der Mond

Diagramm der Umlaufbahn des Mondes, wie von Copernicus in seinem Commentariolus beschrieben

Inklusive der jährlichen Revolution um die Sonne, die der Mond mit der Erde in seinem System teilt, erklärt Copernicus die Bewegung des Mondes als aus fünf unabhängigen Bewegungen zusammengesetzt. Seine Bewegung um die Erde liegt in einer Ebene, die in einem Winkel von 5 ° zur Ebene der Erdumlaufbahn geneigt ist und die von Ost nach West um eine Achse senkrecht zu dieser Ebene mit einem Zeitraum zwischen 18 und 19 Jahren verläuft in Bezug auf die Fixsterne. Die verbleibenden drei Bewegungen, die innerhalb dieser Orbitalebene stattfinden, sind im Diagramm rechts dargestellt. Das erste davon ist das des ersten und größeren von zwei Epizyklen , deren Zentrum (dargestellt durch den Punkt e1 im Diagramm) sich gleichmäßig von West nach Ost um den Umfang eines auf der Erde zentrierten Deferents (dargestellt durch Punkt T ) bewegt im Diagramm) mit einem Zeitraum von einem drakonitischen Monat . Das Zentrum des zweiten, kleineren Epizyklus (dargestellt durch den Punkt e2 im Diagramm) bewegt sich gleichmäßig von Ost nach West um den Umfang des ersten, so dass die Periode des Winkels β im Diagramm einen anomalistischen Monat beträgt .

Der Mond selbst, dargestellt durch den Punkt M im Diagramm, bewegt sich gleichmäßig von West nach Ost um den Umfang des zweiten Epizyklus, so dass die Periode des Winkels γ einen halben synodischen Monat beträgt . Copernicus gibt an, dass der Mond M immer dann, wenn der Punkt e1 auf der Linie liegt, die die Erde mit dem Zentrum ihrer Umlaufbahn verbindet (dargestellt durch die gepunktete Linie OTC im Diagramm, von der hier nur der Punkt T in der Umlaufbahn des Mondes liegt) liegen genau zwischen e1 und e2. Dies kann jedoch nur einmal alle 19 Jahre auftreten, wenn diese Linie mit der Linie der Knoten WTE übereinstimmt. Zu anderen Zeiten liegt es nicht in der Umlaufbahn des Mondes und der Punkt e1 kann daher nicht durch ihn hindurchgehen. Im Allgemeinen sind diese Ereignisse zwar nicht nahe an der Konjunktion oder im Gegensatz zur Sonne, wenn sie genau zwischen e1 und e2 liegen, aber nicht gleichzeitig.

Das Verhältnis, das Copernicus für die relativen Längen des kleinen Epizyklus, des großen Epizyklus und des Deferents nahm, beträgt 4: 19: 180.

Die äußeren Planeten Saturn, Jupiter und Mars

Die Theorien, die Copernicus im Commentariolus für die Bewegungen der äußeren Planeten gibt, haben alle die gleiche allgemeine Struktur und unterscheiden sich nur in den Werten der verschiedenen Parameter, die zur vollständigen Spezifizierung ihrer Bewegungen erforderlich sind. Ihre Umlaufbahnen sind nicht koplanar mit denen der Erde, sondern teilen ihr Zentrum als ihr eigenes gemeinsames Zentrum und liegen in Ebenen, die nur geringfügig zur Umlaufbahn der Erde geneigt sind. Im Gegensatz zur Umlaufbahn des Mondes sind die der überlegenen Planeten nicht erforderlich. Ihre Neigungen zur Umlaufbahn der Erde schwanken jedoch zwischen den Grenzen 0 ° 10 'und 1 ° 50' für den Mars, 1 ° 15 'und 1 ° 40' für den Jupiter und 2 ° 15 'und 2 ° 40' für den Mars Saturn. Obwohl Copernicus annimmt, dass diese Schwingungen um die Knotenlinien der Umlaufbahnen stattfinden, von denen er annimmt, dass sie fest bleiben, verursacht der Mechanismus, mit dem er sie modelliert, auch winzige Schwingungen in den Knotenlinien. Wie Kepler später betonte, ist die Notwendigkeit, Schwingungen in den Neigungen der Umlaufebenen der äußeren Planeten anzunehmen, ein Artefakt von Copernicus, der sie als durch den Mittelpunkt der Erdumlaufbahn verlaufend angesehen hat. Wenn er sie als durch die Sonne gehend angesehen hätte, hätte er diese Schwingungen nicht einführen müssen.

Diagramm der Umlaufbahn eines äußeren Planeten, wie von Copernicus in seinem Commentariolus beschrieben

Wie die Bewegung des Mondes wird die der äußeren Planeten, die im Diagramm rechts dargestellt ist, durch eine Kombination aus einem Deferent und zwei Epizyklen erzeugt. Das Zentrum des ersten und größeren der beiden Epizyklen, dargestellt durch den Punkt e1 im Diagramm, dreht sich gleichmäßig von West nach Ost um den Umfang eines Deferenten, dessen Zentrum der Mittelpunkt der Erdumlaufbahn ist, dargestellt durch den Punkt S in das Diagramm mit einer Periode relativ zu den Fixsternen, wie im Abschnitt Die Reihenfolge der Kugeln oben angegeben.

Das Zentrum des zweiten Epizyklus, dargestellt durch den Punkt e2 im Diagramm, dreht sich gleichmäßig von Ost nach West um den Umfang des ersten, wobei dieselbe Periode relativ zur radialen Linie ist, die S mit e1 verbindet. Infolgedessen bleibt die Richtung der radialen Linie, die e1 mit e2 verbindet, relativ zu den Fixsternen parallel zur Apsidenlinie EW des Planeten fest , und der Punkt e2 beschreibt einen exzentrischen Kreis, dessen Radius gleich dem des Deferenten ist, und dessen Zentrum, dargestellt durch den Punkt O im Diagramm, gegenüber dem des Deferenten um den Radius des ersten Epiycle versetzt ist. In seiner späteren Arbeit De revolutionibus orbium coelestium verwendet Copernicus diesen exzentrischen Kreis direkt, anstatt ihn als eine Kombination aus einem Deferent und einem Epizyklus darzustellen.

Der Planet selbst, die durch den Punkt P in dem Diagramm dargestellt ist , dreht sich einheitlich von Westen nach Osten um den Umfang des zweiten epizyklischen, dessen Radius genau ein Drittel von dem des ersten, mit der doppelten Umdrehungsgeschwindigkeit von e1 etwa S . Dieses Gerät ermöglichte es Copernicus, auf das Äquivalent zu verzichten , ein viel kritisiertes Merkmal von Claudius Ptolemäus 'Theorien für die Bewegungen der äußeren Planeten. In einer heliozentrischen Version von Ptolemäus 'Modellen würde seine Entsprechung am Punkt Q im Diagramm liegen, der entlang der Linie der Apsiden EW vom Punkt S um das ein- und ein Drittel des Radius von Copernicus' erstem Epizyklus versetzt ist. Das Zentrum des Planeten-Deferents mit dem gleichen Radius wie Copernicus würde am Punkt C auf halbem Weg zwischen S und Q liegen. Der Planet selbst würde am Schnittpunkt dieses Deferents mit der Linie QP liegen. Während dieser Punkt nur dann genau mit P übereinstimmt, wenn beide an einer Apsis sind , ist der Unterschied zwischen ihren Positionen im Vergleich zu den Ungenauigkeiten, die beiden Theorien innewohnen, immer vernachlässigbar.

Für die Verhältnisse der Radien der äußeren Planeten Deferenten zu Radius der Erde, die Commentariolus gibt 1 13 / 25 zum Mars, 5 13 / 60 für Jupiter, und 9 7 / 30 für Saturn. Für die Verhältnisse der Radien ihrer Deferenten der Radien der größeren ihre Epizyklen, gibt es 6 138 / 167 für Mars, 12 553 / 606 für Jupiter und 11 859 / 1181 für Saturn.

Venus

In den letzten beiden Abschnitten spricht Copernicus über Venus und Merkur. Der erste hat ein Kreissystem und benötigt 9 Monate, um eine Revolution abzuschließen.

Merkur

Die Umlaufbahn von Merkur ist schwieriger zu untersuchen als die der anderen Planeten, da sie nur wenige Tage im Jahr sichtbar ist. Merkur hat genau wie die Venus zwei Epizyklen, eines größer als das andere. Es dauert fast drei Monate, um eine Revolution abzuschließen.

Anmerkungen

Verweise

Literaturverzeichnis

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Externe Links