Johannes Kepler und seine Theorien

Düx, Thewes, Hauschulz

Gliederung

• Wer war Johannes Kepler? -Allgemein -Leben -Arbeit• 1. Keplersches Gesetz• 2. Keplersches Gesetz• 3. Keplersches Gesetz• Eplizykeltheorie

Düx, Thewes, Hauschulz

Wer war Johannes Kepler?Allgemein:

- geboren am 27. Dezember 1571 in Weil der Stadt

- gestorben am 15. November 1630 in Regensburg

- deutscher Naturphilosoph, Mathematiker, Astronom, Astrologe, Optiker, evang. Theologe

- entdeckte die Gesetze der Planetenbewegung („Keplersche Gesetze“), Einführung des Rechnen mit Logarithmen in Deutschland

- einer der Begründer der modernen Naturwissenschaften, jedoch sehr gläubig

- der Mensch soll (von Gott aus) die Geheimnisse der Welt erkunden

Wer war Johannes Kepler?Leben:

- Vater: Händler; Mutter Kräuterfrau bzw. „Hexe“- 1575 bleibende Sehschäden durch Pockenerkrankung- frühreif, Interesse für Astronomie (durch Mutter unterstützt)- viele Umzüge, musste auch Schule unterbrechen- ab 1589 Theologiestudium am Evangelischen Stift in Tübingen, studierte bei Michael Mästlin- August 1591 wird er Magister- 1594 Lehrauftrag als Mathematiker an der evangelischen Stiftsschule in Graz- 1597 veröffentlichte er Mysterium Cosmographicum. -April 1597 Heirat mit Müllerstochter Barbara Mühleck, eine Tochter aus einer früheren Ehe und vier eigene bzw. 2

Wer war Johannes Kepler?

- ab 1600 mit Tycho Brahe- Brahe`s Tod 1601, wurde kaiserlicher Hofmathematiker.- Mit dessen Beobachtungen: neue Theorie, veröffentlichte sie 1609 als Astronomia nova.- 1611 starben Frau Barbara und ein Sohn.- wachsende religiöse Spannungen -> Provinzmathematiker in Linz, bis 1626- 1613 Heirat mit Bürgerstochter Susanne Reuttinger. Von den sechs Kindern -> 1- 1615 Verteidigung seiner Mutter gegen Hexerei, Oktober 1621 → Freilassung (Gutachten von Studienfreund). 1616 starb sie an den Folgen der Folter.- Flucht nach Ulm (Geldprobleme, Beschlagnahmung, religiöser Zwang)- 1627 neuer Förderer: Albrecht von Wallenstein August 1630 verlor er Amt als Oberbefehlshaber -> Kepler zog nach Regensburg.- Nach wenigen Monaten Aufenthalt starb er dort im Alter von 58 Jahren.

Wer war Johannes Kepler?

Arbeit:grundüberzeugung, dass die ganze natur aus mathematischen beziehungen bestehe

anima motrix: die Sonne übe eine in die Ferne wirkende Kraft aus, die mit wachsender Entfernung abnehme und die Planeten auf ihren Umlaufbahnen halte ellypsenbahnen mit sonne als einen brennpunkt (1. kepplersches gesetz)2.keplersches gesetz:

Seine Arbeiten:

- anima motrix: die Sonne übe eine in die Ferne wirkende Kraft aus, die mit wachsender Entfernung abnehme und die Planeten auf ihren Umlaufbahnen halte- 1. Keplersches Gesetz- 2. Keplersches Gesetz - De Stella nova in pede serpentarii, et qui sub ejus exortum de novo iniit (1606 veröffentlicht): „neuer Stern“ <-> „Fixsterngewölbe“- 1604: Ad Vitellionem Paralipomena, Quibus Astronomiae Pars Optica Traditur : das Auge ist passiv, sammelt strahlen ein, sendet keine aus- Astronomia Nova (Neue astronomie):umfasst die ersten beiden kepl. Gesetze- 1611 veröffentlicht er die „Dioptrice“: Grundlagen der Optik-1615 Stereometria Doliorum Vinariorum („Stereometrie der Weinfässer“) = Keplersche Fassregel- 15. Mai 1618 entdeckt, 1619 in Harmonices mundi libri V („Fünf Bücher zur Harmonik der Welt“ veröffentlicht: ist für alle Planeten gleich (drittes Keplersches Gesetz). - 1627 Tabulae Rudolfinae (Rudolfinische Tafeln) : sehr genaue Positionsbestimmung der Planeten

Wer war Johannes Kepler?- Als Teil seiner Aufgabe als Landschaftsmathematiker in Graz erstellte Kepler eine Prognose für 1595, in der er schwere Aufstände, den Türkeneinfall und bittere Kälte voraussagte. All dies trat ein und brachte ihm die Anerkennung seiner Zeitgenossen ein.

Seine Grundüberzeugung war, dass die ganze Natur aus mathematischen

Beziehungen bestehe

1. Keplersches GesetzDie Planetenbahnen sind Ellipsen, mit der Sonne in einem Brennpunkt : - Die Sonne in einem Brennpunkt einer Ell(der andere Brennpunkt ist leer!)

-Der Planet folgt dieser Ellipse auf seiner Umlaufbahn-> der Abstand zur Sonne ändert sich ständig

-http://www.leifiphysik.de/web_ph10_g8/grundwissen/01keplergesetze/keplergesetze.htm

2. Keplersches GesetzDie Verbindungslinie Planet-Sonne (Fahrstrahl) überstreicht in gleichen Zeiten gleich große Flächen:

- Der Planet bewegt sich also unterschiedlich schnell. In Sonnennähe ist der Planet schneller als in Sonnenferne.

-Für die Erde bedeutet dies, dass im Nordsommer die Erde langsamer ist, da sie weiter von der Sonne entfernt ist. -> Sommer (vom 20.März bis 23.September) um 9 Tage länger als der Winter (vom 23.September bis 20.März).

-http://www.leifiphysik.de/web_ph10_g8/grundwissen/01keplergesetze/keplergesetze.htm

3. Keplersches GesetzDas Verhältnis der Quadrate der Umlaufzeiten zweier verschiedener Planeten ist genau so groß wie das Verhältnis der dritten Potenzen ihrer großen Halbachsen

- vergleicht die Umlaufzeiten verschiedener Planeten um das gleiche Zentralgestirn Sonne. - Auch anwendbar auf ein anderes Zentralgestirn

- Geht von größter Masse = Zentralgestirn aus

- Planeten mit größerer Sonnenferne brauchen wesentlich länger für einen Umlauf als nahe Planeten.- Merkur: 88 Tage - Pluto: 248 Jahre

-lieferte den Schlüssel für Aussagen über die Ausdehnung unseres Planetensystems.

- Messen der großen Halbachse damals sehr schwierig

3. Keplersches Gesetz

Für das Zentralgestirn Sonne gilt für alle umlaufenden Körper

-http://www.leifiphysik.de/web_ph10_g8/grundwissen/01keplergesetze/keplergesetze.htm

Eplizykeltheorie• Im ptolemäischen Weltsystem zur Erklärung von Geschwindigkeit und

(scheinbaren) Bewegungen eingeführt• Von Appolonios von Perge, Ende des 3. Jh.• Auch von Kupernikus, Galilei benutzt; ersdt durch 1. Keplersches Gesetz überflüssig

Quellenangaben

• http://www.leifiphysik.de• http://www.wikipedia.de• www.physik.de