AG Orion Themenabend am 19. November 2025: „Von der Kreisbahn zur Ellipse – Kepler und die Geburt der modernen Himmelsmechanik“

Am Mittwoch, dem 19. November 2025, laden wir zu unserem nächsten Themenabend ein. Der Vortrag beginnt um 20 Uhr und findet im Vereinshaus Dornholzhausen, Saalburgstraße 158, 61350 Bad Homburg, statt. Der Eintritt ist frei. Um Spenden für die weitere Ausstattung der Volkssternwarte Hochtaunus wird gebeten.

Schon frühe Kulturen beobachteten den Himmel mit großer Aufmerksamkeit: Der Lauf der Sonne bestimmte Aussaat und Ernte, die Mondphasen regelten rituelle Feste, und die Bewegungen der Planeten wurden in der Astrologie gedeutet.

In der Antike galt der Kreis als göttlich und vollkommen. Entsprechend versuchten Astronomen, alle Himmelsbewegungen mit Kreisbahnen zu erklären. Das geozentrische Weltbild, über 1500 Jahre lang die anerkannte Lehrmeinung, wurde von Ptolemäus in seinem Hauptwerk, dem Almagest, systematisch ausgearbeitet. Um die scheinbaren Schleifen und Rückläufe der Planeten zu erklären, griff er zu einem komplexen System aus überlagerten Kreisbewegungen. Die ungleichmäßigen Umlaufgeschwindigkeiten erklärte er zusätzlich mit einer eingeführten Hilfsgröße: dem sogenannten „Ausgleichspunkt“. Insgesamt entstand dabei ein sehr komplexes Modell, das dem philosophischen Ideal einer einfachen, harmonischen Erklärung widersprach.

Johannes Kepler war fasziniert von dem vergleichsweisen einfacheren und eleganteren kopernikanischen Modell, das die Sonne ins Zentrum rückte. Doch die Kreisbahnen des Kopernikus konnten die präzisen Beobachtungsdaten seines Mentors Tycho Brahe nicht zufriedenstellend erklären. Kepler suchte jahrzehntelang leidenschaftlich nach einer besseren Lösung. Schließlich fand er sie in der Ellipse. Mit der Sonne in einem Brennpunkt der Ellipsenbahn gelang ihm nicht nur eine elegante mathematische Beschreibung, sondern auch eine physikalisch zutreffende Vorhersage der Planetenbewegungen. In seiner Astronomia Nova von 1609 formulierte er dazu triumphierend:

„Die Sonne bleibt unbeweglich im Mittelpunkt der Welt, und um sie bewegen sich alle Planeten.“ – Johannes Kepler

Die Entstehung seiner drei Gesetze ist nicht nur ein Triumph der Wissenschaft, sondern auch ein Zeugnis für die tiefe Verbundenheit von Naturbeobachtung, Philosophie und religiöser Weltdeutung im frühen 17. Jahrhundert. Dazu gibt das bewegte Leben von Johannes Kepler einen faszinierenden Einblick.

Beim Vortragsabend beleuchten unser Mitglied Heinrich Mödden und unser Vorsitzender Benno Schneider die spannende Entwicklung von der antiken Kreisbahn zur keplerschen Ellipse. Sie zeigen, wie aus der bloßen Beobachtung von Sonne, Mond und Sternen eine erstaunlich präzise Himmelsmechanik entstand. Eine, mit der Kepler sogar den „Stern von Bethlehem“ zu erklären versuchte.

Zusatzinformation: Zwei ergänzende Grafiken zeigen den Unterschied zwischen dem alten Weltbild mit komplexen Kreisbewegungen und Keplers moderner Ellipsen-Theorie.

Schleifenbahnen des Mars“ illustriert, wie die Rückläufe des Planeten früher mithilfe von Epizykeln erklärt wurden:

„Ellipsen-Theorie“ zeigt Keplers elegante Lösung. Die Planeten bewegen sich in Ellipsen um die Sonne: