Himmelsmechanik

Zusammenfassung

Zu den großen Leistungen Newtons gehört die Erkenntnis, dass die Himmelskörper denselben Gesetzen folgen, wie die Körper auf der Erde. In diesem Sinne behandeln wir in diesem Kapitel die Bewegung der Planeten in unserem Sonnensystem und die anderer Himmelskörper. Wir lernen die drei Kepler’schen Gesetze kennen und stellen sie schrittweise in einen modernen Rahmen. Am Ende sollten Sie in der Lage sein, Planetenbahnen selbst zu berechnen. Aus den Kepler’schen Gesetzen leiten wir dann das Gravitationsgesetz ab. Wir diskutieren das Gesetz ausführlich, zeigen auf, wie man die Gravitationskonstante experimentell bestimmen kann, und kommen schließlich auf die Begriffe der schweren und der trägen Masse. Wir diskutieren das Äquivalenzprinzip, auf das Einstein später die Allgemeine Relativitätstheorie aufbaute. Zum Schluss des Kapitels beschäftigen wir uns noch einmal mit dem Potenzial und der potenziellen Energie, nun am Beispiel der Gravitation.