Geozentrisches Weltbild

Das Ptolemäische Weltbild ist ein geozentrisches Weltbild, das von der aristotelischen Annahme ausgeht, dass Himmelskörper sich nur mit konstanter Geschwindigkeiten auf Kreisbahnen bewegen können. Es wurde von Claudius Ptolemäus (ca. 100–160 n. Chr.) ausgearbeitet. Sein Werk Mathematices syntaxeos biblia XIII schrieb dieses geozentrische Weltbild im europäischen Raum für fast 1500 Jahre fest. Eine Herausforderung für das geozentrische Weltbild mit seiner Annahme ausschließlich gleichförmiger Kreisbewegungen um die Erde sind die Unregelmäßigkeiten der am Himmel beobachteten Bewegungen von Sonne, Mond und Planeten gegen den Sternenhintergrund. Merkur und Venus überholen periodisch die Sonne und fallen dann wieder zurück, während bei den äußeren Planeten (Mars, Jupiter Saturn) immer dann rückläufige Bewegungen auftreten, wenn sie der Sonne gegenüber stehen. Dieses Phänomen, das auch als retrograde Bewegung bezeichnet wird, führt insgesamt aus der Erdperspektive zu einer scheinbaren Schleifenbewegung des Planeten. Um diese Beobachtungen mit dem geozentrischen Weltbild in Einklang zu bringen, wurde angenommen, dass die betreffenden Himmelskörper sich auf einer Kombination von mehreren Kreisbahnen bewegen. Danach bewegen sie sich in einer kleinen Kreisbahn (Epizykel) um einen Punkt, der seinerseits auf einem größeren Kreis (Deferent) umläuft. Allerdings erfolgt diese Bewegung nicht mit konstanter Geschwindigkeit, und die Erde steht auch nicht genau im Zentrum des Deferenten. Zwecks besserer Übereinstimmung mit den Beobachtungen nahm Ptolemäus vielmehr zwei weitere Punkte in gleichem Abstand vom Mittelpunkt des Deferenten an, den Exzenter und den Äquanten. Im Exzenter steht die Erde, vom Äquanten aus erscheint die Bewegung auf dem Deferenten gleichförmig. Damit stellt sich der von der Erde aus beobachtete Planetenumlauf als Überlagerung dieser Bewegungen dar. Teilweise wurden dann auch noch weitere Bahnen um diese Kreise modelliert. Berechnungen innerhalb dieses Modells waren sehr kompliziert. Durch den Einsatz von insgesamt etwa 80 solcher Bahnen konnte Ptolemäus das geozentrische Weltbild mit den damals möglichen Beobachtungen der Planetenbewegungen in Einklang bringen. Bei optimaler Wahl der Parameter hätte allerdings ein System mit nur neun Epizyklen eine vergleichbare Genauigkeit erreichen können.

Bild: Ptolemäisches Weltbild. Jan van Loon. 1660