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Weltbild – heliozentrisch
Das heliozentrische Weltbild beschreibt den Aufbau des Universums, bei dem die Sonne im Zentrum steht und um die sich die Planeten bewegen. In der Geschichte gab es Konflikte mit der kirchlichen Weltanschauung. Möchtest du mehr darüber erfahren? Dann lies weiter im folgenden Text!
- Heliozentrisches Weltbild – einfach erklärt
- Heliozentrisches Weltbild – Definition
- Heliozentrisches Weltbild – Geschichte
- Heliozentrisches Weltbild – Weltbilder in der Antike
- Heliozentrisches Weltbild – Kopernikus
- Heliozentrisches Weltbild – Kepler
- Heliozentrisches Weltbild – Bestätigung durch Galilei und Newton
- Heliozentrisches Weltbild – Konflikte mit der kirchlichen Weltanschauung
- Ausblick – das lernst du nach Weltbild – heliozentrisch
- Zusammenfassung – Heliozentrisches Weltbild
- Häufig gestellte Fragen zum Thema Heliozentrisches Weltbild
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Grundlagen zum Thema Weltbild – heliozentrisch
Heliozentrisches Weltbild – einfach erklärt
Dass sich die Erde um die Sonne dreht, ist für uns selbstverständlich. Für lange Zeit glaubte die Menschheit jedoch, es wäre andersherum. Die Änderung dieser Ansicht war ein langer Entwicklungsprozess und wurde durch Erkenntnisse in der Astronomie und Physik geprägt.
Heliozentrisches Weltbild – Definition
Ein Weltbild ist eine Modellvorstellung vom Aufbau des Weltalls. Das heliozentrische (von altgr. helios, Sonne, und kentron, Zentrum) Weltbild beschreibt die Sonne als ruhendes Zentrum des Universums, um das herum sich die Planeten bewegen. Dabei drehen sich die Planeten um sich selbst und haben Monde. Die Monde bewegen sich wiederum um den zugehörigen Planeten.
Heliozentrisches Weltbild – Geschichte
Nicht immer wurde die Sonne als Zentrum unseres Universums angesehen. Und selbst in den heliozentrischen Weltbildern verschiedener Wissenschaftler gab es Unterschiede. Doch welche unterschiedlichen Weltbilder gab es überhaupt? Und wie wurden bestehende Weltbilder durch Erkenntnisse in der Physik und Astronomie beeinflusst?
Heliozentrisches Weltbild – Weltbilder in der Antike
In der Antike, also in der Epoche von ca. 800 v. u. Z. bis 600 n. u. Z, dominierten geozentrische Weltbilder. Hierbei galten die folgenden Annahmen:
- Die Erde ist das Zentrum des Universums und wird nicht als Planet betrachtet.
- Die Sonne und der Mond werden als Planeten betrachtet, die sich mit den anderen Planeten (bekannt waren zu dem Zeitpunkt fünf weitere Planeten) in Kreisbahnen um die Erde herum bewegen.
- Die Sterne sind auf einer äußeren Kugelschale fixiert.
Insgesamt erklärte man sich so die Beobachtungen am Nachthimmel.
Geozentrische Weltbilder resultieren aus verschiedenen Beobachtungen, die man auf der Erde oder von der Erde aus machen kann. Objekte fallen zum Beispiel auf den Boden. Ohne ein Konzept zur Gravitation ist eine durchaus naheliegende Deutung diese Vorgangs, dass alle Gegenstände zum Zentrum des Universums gezogen werden – das demnach die Erde ist.
Einige Beobachtungen ließen sich aber nicht durch diese Modellvorstellung erklären: Beispielsweise beobachtete man die Planeten Merkur und Venus stets in der Nähe der Sonne. Darüber hinaus vollzogen einige Planeten, darunter Jupiter, Saturn und Mars, sogenannte Schleifenbewegungen – mal bewegten sie sich vorwärts und mal rückläufig. Außerdem gab es Helligkeitsschwankungen bei der Beobachtung der Planeten. Manchmal erschienen die Planeten heller, manchmal dunkler. Da man im geozentrischen Bild einen stets konstanten Abstand der Planeten zur Erde annahm, ließen sich diese Schwankungen nicht erklären. Im Versuch, diese Feststellungen mit dem geozentrischen Weltbild zu vereinbaren, wurden im Lauf der Zeit immer wieder Veränderungen im Modell vorgenommen.
Die einflussreichste Person in dieser Hinsicht war in der Antike Claudius Ptolemäus (ca. 100–160 n. u. Z), der ein außerordentlich komplexes System von Hilfskreisen ersann, um die Beobachtungen erklären zu können.
Tatsächlich wurde schon in der Antike ein erster Ansatz zum heliozentrischen Weltbild geliefert: Aristarchos von Samos (ca. 300 v. u. Z) vermutete, dass die Erde nicht ruhte, sondern sich auf einer Bahn bewegte. Seine Theorie fand jedoch keine Beachtung.
Heliozentrisches Weltbild – Kopernikus
Zu Beginn des 16. Jahrhunderts, zu Zeiten der Seefahrer und Entdecker, gab es immer wieder neue Erkenntnisse über den Aufbau der Welt und des Universums. Die Astronomen beschäftigten sich zunehmend mit Theorien aus der Antike und so kam es, dass Nikolaus Kopernikus das heliozentrische Weltbild verfestigte. Seine Annahmen lassen sich folgendermaßen festhalten:
- Die Erde und andere Planeten bewegen sich in Kreisbahnen um das gemeinsame Zentrum.
- Das gemeinsame Zentrum, um das sich die Planeten bewegen, ist die Sonne.
- Die Planeten haben nicht die gleiche, aber eine konstante Geschwindigkeit.
- Die Erde dreht sich um ihre eigene Achse und hat einen Mond.
- Fixsterne, also Sterne, die ihre Position am Himmel nicht verändern, sind auf einer äußeren Kugelschale fixiert.
Das heliozentrische Weltbild nach Kopernikus und das geozentrische Weltbild hatten also Gemeinsamkeiten: die Bewegung in Kreisbahnen und die äußere Kugelschale.
Dadurch dass nun aber die Sonne den Mittelpunkt bildete, um den sich die Planeten bewegten, konnte man einige der bisherigen Ungereimtheiten erklären:
- Merkur und Venus befinden sich auf Kreisbahnen, die näher an der Sonne sind als die Erde. Daher kann man sie aus Sicht der Erde nur in der Nähe der Sonne sehen.
- Die Helligkeitsschwankungen bei der Beobachtung anderer Planeten lassen sich dadurch erklären, dass sich ihr Abstand zur Erde stets verändert.
- Das heliozentrische Weltbild liefert den Grund dafür, dass sich Planeten in augenscheinlichen Schleifen bewegen: Wenn ihre Bewegung vorwärts erscheint, überholen sie die Erde. Erscheint ihre Bewegung rückwärts, werden sie gerade von der Erde überholt.
Schlaue Idee
Denke beim Beobachten von Sonnenauf- oder -untergängen daran, dass die Erde sich um die Sonne dreht. Das Wissen über das heliozentrische Weltbild hilft dir zu verstehen, warum diese Phänomene auftreten.
Heliozentrisches Weltbild – Kepler
Zu Beginn des 17. Jahrhunderts erweiterte Johannes Kepler das heliozentrische Weltbild, als er versuchte, die Bewegung der Planeten mathematisch zu beschreiben. Dies gelang ihm jedoch mit dem Weltbild nach Kopernikus nicht. Auch in Keplers Annahme kreisen die Planeten um die Sonne, jedoch nicht in der bisher beschriebenen gleichförmigen Bewegung. Das heliozentrische Weltbild nach Kepler liefert folgende Zusammenfassung:
- Die Planeten bewegen sich auf elliptischen Umlaufbahnen mit der Sonne in einem der Brennpunkte.
- Die Planeten folgen einer festen Reihenfolge: Unabhängig von den Positionen auf ihren Umlaufbahnen ist der Merkur der Planet, der der Sonne am nächsten ist, darauf folgt die Venus etc.
- Die Planeten haben keine konstante Geschwindigkeit: Je weiter sie von der Sonne entfernt sind, desto langsamer sind sie.
Kennst du das?
Hast du auch schon einmal einen Sonnenaufgang oder Sonnenuntergang beobachtet und dich gefragt, warum die Sonne zu unterschiedlichen Zeiten am Himmel steht? Das kommt daher, dass die Erde sich auf einer elliptischen Bahn um die Sonne bewegt. Diese heliozentrische Sichtweise erklärt nicht nur die Jahreszeiten, sondern auch die unterschiedlichen Tageslängen und die Position der Sonne am Himmel.
Heliozentrisches Weltbild – Bestätigung durch Galilei und Newton
Als einem der ersten Menschen gelang es Galileo Galilei zu Beginn des 17. Jahrhunderts, mithilfe eines Fernrohrs astronomische Beobachtungen zu machen. Er bestätigte mit seinen Erkenntnissen, dass die Planeten um die Sonne kreisen.
Ende des 17. Jahrhunderts arbeitete Isaac Newton an einer mathematischen Beschreibung der Planetenbewegung nach Keplers Annahmen. Das Gravitationsgesetz lieferte schließlich eine Erklärung dafür, dass sich die Planeten auf festen Bahnen bewegen.
Darüber hinaus ergaben sich durch die Arbeiten von Galilei und Newton folgende Erkenntnisse:
- Nicht nur die Erde hat einen Mond, auch andere Planeten haben einen oder mehrere Monde (zum Beispiel Saturn und Jupiter).
- Das Gravitationsgesetz bot die Grundlage für die Entdeckung weiterer Planeten.
Wusstest du schon?
Die Idee eines heliozentrischen Weltbildes war so revolutionär, dass sie oft als Beginn der modernen Astronomie angesehen wird. Sie markierte den Übergang von mittelalterlichen Vorstellungen zu wissenschaftlichem Denken – ein großer Schritt für die Menschheit. Heute gehören solche Erkenntnisse zum Basiswissen in der Physik und Astronomie.
Heliozentrisches Weltbild – Konflikte mit der kirchlichen Weltanschauung
Das heliozentrische Weltbild resultierte in erster Linie aus Erkenntnissen in der Physik und Astronomie. Aus der Sicht der Kirche jedoch war es lange umstritten, wurde gar als unreligiös bezeichnet. Das heliozentrische Weltbild schien der Bibel zu widersprechen, sodass die Kirche ein Lehrverbot dagegen erwirken wollte. Insbesondere durch Experimente und Erkenntnisse von Galilei konnte das kirchliche Weltbild widerlegt werden. Kirchliche Richter verurteilten Galilei zu Haft und Schreibverbot. Erst durch die Ergebnisse von Newton, der eine allgemeine Anerkennung erfuhr, wurde das heliozentrische Weltbild geduldet und nach und nach anerkannt.
Kontrovers diskutiert:
Den wissenschaftlichen Forschungsergebnissen zufolge ist das heliozentrische Weltbild veraltet und immer noch nicht die endgültige Antwort auf die Struktur des Universums. Einige Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler haben nachgewiesen, dass unser Sonnensystem Teil einer größeren Galaxie – unserer Milchstraße – ist. Damit ist die Sonne nicht das Zentrum unseres Universums. Mit der Existenz von vielen Galaxien ist das Finden eines absoluten Zentrums des Universums schwierig. Albert Einstein ist nach seiner Relativitätstheorie der Meinung, dass es kein absolutes Zentrum des Universums gibt. Was denkst du?
Ausblick – das lernst du nach Weltbild – heliozentrisch
Vertiefe dein Verständnis mit dem Weltbild der Neuzeit und lerne, wie wir das Universum beobachten. Entdecke außerdem die Satelliten und ihre Umlaufbahnen und wie sie mit den keplerschen Gesetzen zusammenhängen.
Zusammenfassung – Heliozentrisches Weltbild
- Das heliozentrische Weltbild beschreibt eine Modellvorstellung des Universums, bei der die Sonne das ruhende Zentrum bildet, um welches sich die Planeten unseres Sonnensystems bewegen.
- Die Weltbilder entwickelten sich mit der Zeit und durch mehrere bedeutende Physiker. So beschrieb Kopernikus das heliozentrische Weltbild mit Planeten auf Kreisbahnen um die Sonne. Beobachtungen konnten aber zeigen, dass diese Planetenbahnen elliptisch sind.
- Die Vermutung des heliozentrischen Weltbildes konnte durch Galileis Beobachtungen und Newtons Beschreibung des Gravitationsgesetz im 17. Jahrhundert bestätigt werden.
Häufig gestellte Fragen zum Thema Heliozentrisches Weltbild
Der Begriff heliozentrisch setzt sich aus den altgriechischen Wörtern helios, Sonne, und kentron, Zentrum, zusammen. Es bedeutet also so viel wie Weltbild, bei dem die Sonne im Zentrum steht.
Ein Weltbild ist eine Modellvorstellung. Mit ihr kann der Aufbau des Universums, also die Konstellation der Himmelskörper, beschrieben werden. In einem heliozentrischen Weltbild steht die Sonne im Zentrum des Universums.
Das heliozentrische Weltbild konnte durch die Beobachtungen verschiedener Wissenschaftler belegt werden. So konnte Galilei zum Beispiel untermauern, dass die Planeten um die Sonne kreisen, indem er beobachtete, dass die Venus Phasen wie der Mond aufweist und der Jupiter Monde hat, die um ihn kreisen.
Das heliozentrische Weltbild widersprach in der damaligen Zeit den Ansichten der Kirche. Dort wurde die Erde als das Zentrum des Universums betrachtet. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, die etwas anderes behaupteten, wurden als unreligiös bezeichnet und in manchen Fällen vor Gericht gestellt.
Auch heutzutage können viele Beobachtungen noch mithilfe des heliozentrischen Weltbilds beschrieben werden. Nun weiß man allerdings, dass auch die Sonne nicht das Zentrum des Universums darstellt.
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Ende des 15. Jahrhunderts bahnte sich in der christlichen Welt ein Umbruch an. Von Europa aus erkundeten immer mehr Seefahrer und Entdecker die Welt und stießen auf neue, zuvor unbekannte Regionen. Christoph Columbus war überzeugt, dass es in westlicher Richtung einen Seeweg nach China und Indien gibt. 1492 suchte er für Spanien nach einer solchen Reiseroute. Nach mehrwöchiger Fahrt erreichte er eine bis dahin unbekannte Landmasse, den amerikanischen Kontinent. 1521 umsegelten die Portugiesen Magellan und Elcano als erste Seefahrer die Welt und bewiesen damit endgültig, dass es andere bewohnte Kontinente und weltweit schiffbare Meere gab. In den nächsten Jahrhunderten verbesserte sich das Wissen über die Erde im Wesentlichen durch sorgfältigere Aufzeichnungen. Durch sie segelte man nun nicht mehr ins Unbekannte hinaus, sondern hatte eine Vorstellung davon, welche Seewege vor einem lagen. Und auch die Schiffe wurden immer robuster. In der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts standen schließlich Uhren zur Verfügung, die auch auf See und auf schaukelnden Pferderücken zuverlässig funktionierten. Damit war erstmals ein präzises Navigieren in Ost-West-Richtung möglich. Seit der Zeit der ersten Weltumseglung begann der Einfluss der Kirche auf die Wissenschaft immer weiter zu schwinden. Gelehrte entdeckten das Wissen der Antike wieder und erweiterten es. Die Astronomen befassten sich von neuem mit der Erde und ihrer Position im Kosmos und kamen dabei zu Schlussfolgerungen, die im scheinbaren Widerspruch zur Bibel standen. Vorreiter für eine neue Sicht der Welt war der preußische Astronom Nikolaus Kopernikus. Er studierte die Bewegung der Planeten auf ihren Kreisbahnen. Aufgrund seiner Berechnungen kam Kopernikus zu dem Schluss, dass nicht die Erde, sondern die Sonne im Mittelpunkt der Planetenbahnen stehen muss. Für einen Umlauf um die Sonne braucht die Erde ein Jahr. Kopernikus erkannte, dass Tag und Nacht dabei nur entstehen können, wenn die Erde sich fortwährend um ihre eigene Achse dreht. Die Erde ist nach Kopernikus also nur ein Planet unter vielen, der um die Sonne kreist. Mit seinem im Jahr 1543, nach seinem Tod veröffentlichten, heliozentrischen Weltbild widersprach Kopernikus vollkommen den kirchlich-dominierten Vorstellungen seiner Zeit. Denn hier stand nach wie vor die Erde im Mittelpunkt der Schöpfung. Zum großen Konflikt mit der Kirche kam es aber noch nicht. Kopernikus‘ Theorien wurden als Hirngespinst abgetan. Erst circa 100 Jahre später kam es zum Eklat durch den italienischen Astronom und Gelehrten Galileo Galilei. Dieser nutzte 1609 erstmal eine neue Erfindung zur Himmelsbeobachtung. Das Fernrohr. Mit diesem erkannte er unter anderem Berge auf dem Mond und die nach ihm benannten galileischen Monde Jupiters. Aus seinen zahlreichen astronomischen Beobachtungen schloss Galilei, dass Kopernikus Recht haben musste. Vieles sprach dafür, dass die Erde um die Sonne kreist und nicht umgekehrt. 1632 veröffentlichte Galilei ein Buch, in dem er das alte geozentrische Weltbild und das neue heliozentrische Weltbild gegenüber stellte. Und diesmal griff die Kirche ein. Galilei wurde nach Rom geladen und der Ketzerei angeklagt. Obwohl der Gelehrte vor Gericht seinen ketzerischen Theorien abschwor, verurteilten ihn die kirchlichen Richter zu Haft und erteilten ihm Schreibverbot. Erst am zweiten November 1992 wurde Galileo vom Vatikan formal rehabilitiert. Doch trotz Galileis Verurteilung standen die katholische Kirche und ihr veraltetes Weltbild auf verlorenem Posten. Denn auch andere Forscher wie der dänische Astronom Tycho Brahe hatten Beweise gefunden, die gegen die geozentrische Weltsicht sprachen. Der Mathematiker und Astronom Johannes Kepler griff diese neuen Erkenntnisse auf. Er machte bereits 1609 das heliozentrische Weltbild zur Grundlage seiner Gesetze über die Bewegungen von Planeten. Kepler schloss aus seinen Studien, dass die Planeten nicht auf kreisförmigen, sondern auf elliptischen Bahnen um die Sonne kreisen müssen. Dabei bewegt sich ein Planet umso langsamer auf seiner Bahn, je weiter er von der Sonne entfernt ist. Auf diese Weise konnte einfacher und ohne zusätzliche Hilfskonstruktionen wie die Epizykel von Ptolemäus erklärt werden, darum der Mars und andere Planeten am Nachthimmel manchmal rückwärts zu laufen scheinen. Sie werden dann gerade von der Erde auf ihrer Bahn überholt. Die Bewegung der Himmelskörper konnte dank Kepler nun auf der Basis von Naturbeobachtungen erklärt werden. Seine Werke fanden allerdings nur sehr zögerlich öffentliche Beachtung. Sein Ende fand das geozentrische Weltbild im Jahr 1687 durch Isaac Newton. Denn der britische Forscher lieferte die physikalische Grundlage für die Theorien und Berechnungen von Kopernikus, Galilei und Kepler. Mit seiner Himmelsmechanik schaffte er das Fundament für ein Weltbild auf der Basis physikalischer Gesetze. Beobachtungen der Natur, ihre Erklärung durch Naturgesetze und Vorhersagen aufgrund wissenschaftlicher Theorien formen seitdem unsere Beschreibungen der Erde. Nicht mehr Mythen und religiöse Dogmen. Newton erkannte, dass die Gesetze der Mechanik und physikalische Grundkräfte auf alle Himmelskörper wirken. Die Gravitation, dieselbe Kraft, die hier auf der Erde den Apfel vom Baum fallen lässt, hält auch den Mond auf seiner Bahn um die Erde. Und die Planeten auf ihrer Bahn um die Sonne. Dabei bestimmen die anziehende Gravitationskraft und die Geschwindigkeit eines Planeten die Form und Lage seiner Bahn. Mit Newtons Erkenntnissen war die Erde endgültig aus dem Zentrum der Welt gerückt. Die Sonne nahm nun die zentrale Stellung ein. Bis allerdings auch die Kirche den Bann gegen Werke mit heliozentrischem Inhalt aufhob, sollten noch viele Jahre vergehen.
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Schade das es nur so wenig Fragen dazu gibt.
lol
Die Übung zum Video fällt tatsächlich sehr knapp aus. Außerdem ist die Fragestellung sehr unklar.
lol
lol