Seit Tausenden von Jahren erforschen Menschen den Himmel, um Muster und Vorhersehbarkeit in ihren Bewegungen zu finden. Diese Tradition reicht bis in die Vorgeschichte zurück, als Jäger-Sammler-Gesellschaften Sterngruppen und Himmelskörpern Merkmale zuordneten. Und ab dem 2. Jahrtausend begannen Magier und Astronomen, die Bewegungen der Konstellationen und der Planeten durch den Tierkreis aufzuzeichnen.
In der klassischen Antike begannen Versuche, Astrolabien und andere Geräte zu bauen, die es Astronomen ermöglichen würden, zu jeder Zeit zu wissen, wo sich die Sterne und Planeten befanden. Diese würden schließlich in der Erschaffung der Orrery gipfeln, einem mechanischen Gerät, das versucht, das Sonnensystem und die Bewegungen seiner Planeten und Monde um unsere Sonne nachzubilden.
Definition:
Traditionell ist ein Orrery ein mechanisches Modell des Sonnensystems oder zumindest der großen Planeten. Dieses Gerät wird von einem Uhrwerk angetrieben, das die Bewegung der Planeten (und in einigen Fällen der großen Monde) um die Sonne simuliert. Dieses letzte Merkmal ist von entscheidender Bedeutung, da die meisten bekannten Orreries in der frühen Neuzeit und danach hergestellt wurden, als die Heliozentrisches Modell des Sonnensystems wurde der akzeptierte.
Orreries werden normalerweise von einem Uhrwerk mit einem Globus angetrieben, der die Sonne in der Mitte darstellt, und mit einem Planeten am Ende jedes der Arme. Sie sind normalerweise nicht maßstabsgetreu, zum Teil wegen der Schwierigkeit, die Entfernungen mechanisch zu modellieren, der Exzentrizität der Umlaufbahnen der verschiedenen Planeten und der massiven Größenunterschiede der Planeten.
Obwohl in der klassischen Antike viele funktionierende Planetarien geschaffen wurden, wurde die erste Orre der Neuzeit 1704 von den Uhrmachern George Graham und Thomas Tompion hergestellt. Der Name leitet sich von Charles Boyle, dem 4. Earl of Orrery, England, ab, der 1713 den berühmten Instrumentenbauer John Rowley beauftragte, eines nach dem Entwurf von Graham und Tompion zu bauen.
Frühe Beispiele:
Der Mechanismus von Antikythera, der auf ca. 150 – 100 v. Chr., kann als die erste noch existierende Orrery angesehen werden. Dieses Gerät wurde 1900 in einem Schiffswrack vor der griechischen Insel Antikythera (daher der Name) entdeckt und bestand aus handbetriebenen Mechanismen, die die täglichen Bewegungen der Sonne, des Mondes und der damals bekannten fünf bekannten Planeten ( Merkur, Venus, Erde, Mars, Jupiter).
Der Antikythera-Mechanismus ist möglicherweise der älteste Computer der Welt. Bildnachweis: Wikipedia Commons/Marsyas
Das Gerät spiegelte die kosmologische Sicht der Griechen wider, war geozentrisch und wurde als mechanischer Rechner verwendet, um astronomische Positionen zu bestimmen. Nach dem römischen Philosophen Cicero (106 – 43 v. Chr.) baute auch der in Syrien geborene griechische Philosoph Posidonius von Rhodos (ca. 135 – 51 v. Chr.) ein Planetenmodell. Mit dem Untergang des Römischen Reiches sollte die Kunst erst im späten Mittelalter wiederbelebt werden.
1348 baute der italienische Arzt und Uhrmacher Giovanni Dondi den ersten bekannten uhrenbetriebenen Mechanismus, der die Position von Mond, Sonne, Merkur, Venus, Mars, Jupiter und Saturn entlang der Ekliptik anzeigte – nach dem ptolemäischen (geozentrischen) Modell der Sonnensystem. Derzeit ist nur ein schriftlicher Bericht überliefert, der jedoch sehr detailliert die beteiligten Mechanismen beschreibt.
Im 16. Jahrhundert wurden zwei astronomische Uhren für den Hof von Wilhelm IV., Langrave von Hessen-Kassel (im heutigen Bayern, Deutschland) gebaut. Diese zeigten die Bewegungen von Sonne, Mond, Merkur, Venus, Mars, Jupiter und Saturn basierend auf dem ptolemäischen System. Diese Uhren sind jetzt im Museum für Physik und Astronomie und der Königliches Kabinett für mathematische und physikalische Instrumente (in Kassel bzw. Dresden).
Moderne Beispiele:
Dank des Kopernikus-Vorschlags des heliozentrischen Modells des Universums, Isaac Newtons Gesetz der universellen Gravitation , und andere Entdeckungen, die während der wissenschaftlichen Revolution stattfanden, veränderten sich die Errungen in der frühen Neuzeit erheblich. Im Wesentlichen vereinfachte das heliozentrische Modell die scheinbaren Umlaufbahnen der Planeten um die Sonne so weit, dass sie als einfache Kreise oder Ellipsen dargestellt werden konnten.
Ein Philosophenvortrag über die Orrery (ca. 1766) von Joseph Wright of Derby. Kredit: Gemeinfrei
Wie bereits erwähnt, wurde die erste moderne Orrery 1704 in England von den Uhrmachern George Graham und Thomas Tompion hergestellt. Dieses Design erhielt der Instrumentenbauer Jon Rowely, der daraufhin eine Kopie für den Prinzen Eugen von Savoyen anfertigte und von seinem Mäzen – Charles Boyle – beauftragt wurde, sie für sich und seinen Sohn John – der später der 5. Earl wurde – zu bauen von Orrery (und der 5. Earl of Cork).
Zwischen 1665 und 1681 schuf Christiaan Huygens in Paris eine heliozentrische Planetenmaschine, die ein Jahr und die Zyklen der damals bekannten Planeten darstellte. Bis 1703 veröffentlichte er Papiere, in denen seine Funktionen beschrieben wurden. Das Gemälde „Ein Philosoph hält einen Vortrag über die Orrery, in dem eine Lampe an die Stelle der Sonne gestellt wird“, das Jospeh Wright 1766 fertigstellte, weist als Herzstück eine Messingorrery auf.
Zwischen 1774 und 1781 wurde das Planetarium von Eisinga in Franeker in den Niederlanden vom friesischen Amateurastronomen Eise Eisinga gebaut. Im Mittelpunkt des Planetariums steht eine Orrery, die die Umlaufbahnen der Planeten über die Breite der Raumdecke zeigt. Das Uhrwerk, das ihn antreibt, ist seit seiner Eröffnung nahezu ununterbrochen im Einsatz.
1764 erfand Benjamin Martin eine neue Art von Orrery, die auf drei Teilen beruhte – dem Planetarium, in dem sich die Planeten um die Sonne drehten; das Tellurion, das die geneigte Erdachse zeigte und wie sie sich um die Sonne drehte; und das Lunarium, das die exzentrischen Rotationen des Mondes um die Erde zeigte. Dies ermöglichte eine genauere Darstellung des Sonnensystems, das die Neigungen des Planeten relativ zur Sonne beinhaltete.
Orreries heute:
Heute, mit immensen Mengen an kostengünstiger Rechenleistung, wurde Software entwickelt, um die relativen Positionen und Bewegungen der Körper des Sonnensystems zu berechnen. Beispiele für diese „digitalen Orreries“ sind ein Java-Applet, das am Institut für Physik der University of Texas in Austin , und Orrery, ein Sonnensystem-Visualisierer von Das Geometriezentrum an der University of Minnesota (die auf Unix basiert).
Es gibt auch die Digitale Bestellung , ein spezieller Computer, der entwickelt wurde, um die langfristigen Bewegungen des äußere Planeten des Sonnensystems . Es wurde 1985 gebaut und wurde gebaut, um eine seit langem gestellte Frage über das Sonnensystem zu beantworten, nämlich ob es stabil ist oder nicht (die Antwort war ausnahmslos ein klares Nein). Dieses Gerät ist jetzt im Smithsonian Institution in Washington, D.C.
Und 2013 wurde die erste virtuelle Orrery von der Cattle Point Foundation im DARK SKY Urban Star Park in Oak Bay, British Columbia, erstellt. Die Orrery heißt „ Der Salish Sea Walk of the Planets “ und wurde mit Google Maps erstellt, um negative Auswirkungen auf den Park und die nahe gelegenen Orca- und Wildschutzgebiete zu vermeiden. Diese Orrery hat sich nun über den Star Park hinaus zum größten der Welt mit einer Entfernung von über 8.500 km (5.300 Meilen) erweitert.
The Sun and Cairn, Teil des „Salish Sea Walk of the Planets“ in Oak Bay, BC. Bildnachweis: attlepointstarpark.org
Die Sonne befindet sich im Star Park in Oak Bay (siehe oben), während sich Pluto (der am weitesten entfernte „Planet“) in Bamfield auf der Westseite von Vancouver Island, BC, befindet. Die Kuipergürtel-Objekte befinden sich nördlich in den kleinen Städten Ucluelet und Tofino, während das am weitesten entfernte Objekt in unserem Sonnensystem – die Oortsche Wolke – ist auf der anderen Seite des Meeres bei der kanadischen Botschaft in Peking, China.
Inzwischen gibt es an vielen Orten noch physische Orreries. Zum Beispiel gibt es Das Yorker Sonnensystemmodell Orrery , ein spezieller Radweg, der 1999 gebaut und von der York University in Großbritannien unterhalten wurde. Dieses maßstabsgetreue Modell des Sonnensystems, das sich über 10,3 km (6,4 Meilen) der alten Ostküsten-Hauptbahnstrecke erstreckt, enthält alle Planeten des Sonnensystems sowie Modelle der Cassini und Voyager-Raumschiff .
Es gibt auch die „ Planetenweg Uetliberg–Felsenegg “, der einem Wanderweg entlang des Albis (eine Hügelkette in der Schweiz) folgt. Der Pfad wurde von Arnold von Rotz als Modell des Sonnensystems im Maßstab 1: 1 Milliarde entworfen (wobei 1 Meter 1 Milliarde km entspricht). Der Weg führt von den Orten Uetliberg nach Felsenegg (ca. 2 Stunden zu Fuss entfernt) und wurde am 26. April 1979 eröffnet.
Jeder Planet wird durch eine große Kugel dargestellt, die an einem Felsbrocken befestigt oder in einem befestigt ist (je nach Größe) und ein Zeichen trägt, das den Platz des Körpers im Sonnensystem und seine grundlegenden Informationen (wie Äquatordurchmesser, Rotationsgeschwindigkeit usw.) enthält .)
Die Bronzekugel, die die Sonne auf dem „Passauer Fußweg der Planeten“ darstellt, in Niederbayern, Deutschland. Bildnachweis: uetliberg.ch
Es gibt auch Die menschliche Orrery , das sich am Armagh-Observatorium in Nordirland befindet. Auf diese Weise können die Menschen die Rolle der Planeten Merkur, Venus, Erde, Mars, Jupiter und Saturn sowie Ceres und zwei Kometen (1P/Halley und 2P/Encke) spielen. Aufgrund ihrer immensen Entfernung und der Tatsache, dass die Orrery maßstabsgetreu ist, sind Uranus und Neptun nicht enthalten.
Von unseren bescheidenen Anfängen als Jäger und Sammler, die zu den Sternen aufblickten und Muster in ihrem Aussehen erkannten, hat die Menschheit in Bezug auf ihr Verständnis des Universums einen langen Weg zurückgelegt. Da wir Geräte erfunden haben, um tiefer in den Nachthimmel zu blicken und sogar den Weltraum direkt zu erkunden, sind unsere Modelle entsprechend gereift und in Bezug auf Genauigkeit und Komplexität gewachsen.
Diese Tradition wird fortgesetzt, mit einer weiteren Mission, das äußere Sonnensystem zu studieren und zu erforschen. Zukünftige Unternehmen werden sich wahrscheinlich all dies zunutze machen und neue Technologien und neue Informationen nutzen, um noch detailliertere und interessantere Darstellungen unseres kosmischen Hintergrunds zu erstellen!
Wir haben hier bei Universe Today viele interessante Artikel über die Planeten geschrieben. Hier ist Der Sonnensystem-Leitfaden , Was ist das geozentrische Modell des Universums? , Was ist das heliozentrische Modell des Universums? , Was ist der Unterschied zwischen dem geozentrischen und dem heliozentrischen Modell des Sonnensystems? , und Wie viele Planeten gibt es im Sonnensystem?
Quelle:
