{"id":23448,"date":"2017-02-24T07:00:46","date_gmt":"2017-02-24T06:00:46","guid":{"rendered":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/2017\/02\/24\/sternengeschichten-folge-222-die-periheldrehung-des-merkur\/"},"modified":"2025-05-14T16:28:58","modified_gmt":"2025-05-14T14:28:58","slug":"sternengeschichten-folge-222-die-periheldrehung-des-merkur","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/2017\/02\/24\/sternengeschichten-folge-222-die-periheldrehung-des-merkur\/","title":{"rendered":"Sternengeschichten Folge 222: Die Periheldrehung des Merkur"},"content":{"rendered":"<p>1915 hat sich Albert Einstein riesig gefreut. Der Grund seiner Freude war angesichts seiner revolution\u00e4ren Entdeckungen \u00fcber Raum, Zeit und das Universum aber vergleichsweise klein: Einstein hatte ein altes Problem zur Bewegung des Planeten Merkur gel\u00f6st. Warum er aber zu Recht h\u00f6chst erfreut war, k\u00f6nnt ihr in der neuen Folge der Sternengeschichten h\u00f6ren.<\/p>\n<p>Und wie immer gibt es weiter unten eine Transkription des Podcasts.<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/SG_Logo.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/SG_Logo.png\" alt=\"SG_Logo\" width=\"500\" height=\"500\" class=\"aligncenter size-medium wp-image-12938\" \/><\/a><\/p>\n<p>Die Folge k\u00f6nnt ihr euch hier direkt als <a href=\"https:\/\/youtu.be\/qmdiWmne-Sw\">YouTube-Video<\/a> ansehen oder <a href=\"https:\/\/sternengeschichten.podspot.de\/files\/222-SternengeschichtenFolge222.mp3\">direkt runterladen<\/a>. <\/p>\n<p>Den Podcast k\u00f6nnt ihr unter <\/p>\n<p><center><a href=\"https:\/\/feeds.feedburner.com\/sternengeschichten\">https:\/\/feeds.feedburner.com\/sternengeschichten<\/a><\/center><\/p>\n<p>abonnieren beziehungsweise auch bei <a href=\"https:\/\/bitlove.org\/astrodicticum\">Bitlove<\/a> via Torrent beziehen.<\/p>\n<p>Am einfachsten ist es, wenn ihr euch <a href=\"https:\/\/play.google.com\/store\/apps\/details?id=de.danoeh.antennapodsp.sternengeschichten\">die &#8222;Sternengeschichten-App&#8220; f\u00fcrs Handy<\/a> runterladet und den Podcast damit anh\u00f6rt.<\/p>\n<p>Die Sternengeschichten gibts nat\u00fcrlich auch bei iTunes (wo ich mich immer \u00fcber Rezensionen und Bewertungen freue) und alle Infos und Links zu den vergangenen Folgen findet ihr unter <a href=\"https:\/\/www.sternengeschichten.org\">https:\/\/www.sternengeschichten.org<\/a>.<\/p>\n<p>Und nat\u00fcrlich gibt es die Sternengeschichten auch <a href=\"https:\/\/www.facebook.com\/sternengeschichten\">bei Facebook<\/a> und <a href=\"https:\/\/twitter.com\/@sternenpodcast\">bei Twitter<\/a>.<\/p>\n<p><center><br \/>\n<iframe loading=\"lazy\" width=\"560\" height=\"315\" src=\"https:\/\/www.youtube.com\/embed\/qmdiWmne-Sw?showinfo=0\" frameborder=\"0\" allowfullscreen><\/iframe><br \/>\n<\/center><\/p>\n<p><b>Transkription<\/b><\/p>\n<p>Sternengeschichten Folge 222: Die Periheldrehung des Merkur<\/p>\n<p>Im Jahr 1915 war Albert Einstein &#8222;einige Tage lang au\u00dfer sich vor Freude&#8220;. Das hat er zumindest an seine Freunde geschrieben &#8211; und dabei allerdings nicht von seinen gro\u00dfen und revolutionieren Entdeckungen \u00fcber die Geschwindigkeit des Lichts, die Verbindung von Raum und Zeit oder die \u00c4quivalenz von Masse und Energie gesprochen. Das &#8211; also das was heute die &#8222;spezielle Relativit\u00e4tstheorie&#8220; genannt wird, hatte er schon 10 Jahre zuvor ver\u00f6ffentlicht. Er meinte auch nicht seine gerade fertiggestellte &#8222;allgemeine Relativit\u00e4tstheorie&#8220; mit der die Gravitation auf eine v\u00f6llig neue Art und Weise beschreiben konnte und mit der Wissenschaftler bis heute die Entwicklung des gesamten Universums berechnen. Er sprach von einer Entdeckung die sich auf Merkur bezog.<\/p>\n<figure id=\"attachment_24149\" aria-describedby=\"caption-attachment-24149\" style=\"width: 500px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><a href=\"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/Mercury_in_color_-_Prockter07-edit1.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/Mercury_in_color_-_Prockter07-edit1.jpg\" alt=\"Merkur - unscheinbar, aber wichtig (Bild: NASA)\" width=\"500\" height=\"500\" class=\"size-medium wp-image-24149\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-24149\" class=\"wp-caption-text\">Merkur &#8211; unscheinbar, aber wichtig (Bild: NASA)<\/figcaption><\/figure>\n<p>Der kleinste der Planeten in unserem Sonnensystem; ein Planet zwar, der den Menschen schon von Anfang an bekannt war, weil er zu den f\u00fcnf Planeten geh\u00f6rt die man mit freiem Auge sehen kann. Aber auch ein Planet der nur schwer und schwach leuchtend zu sehen ist und im Gegensatz zu Mars oder Venus kaum die Fantasie der Menschen inspiriert hat. Aber das, was Einstein so sehr erfreut hat, war die Freude auch tats\u00e4chlich wert. Er hatte ein R\u00e4tsel gel\u00f6st, das den Astronomen schon seit Jahrhunderten zu schaffen machte.<\/p>\n<p>Fr\u00fcher war es generell schwierig, die Bewegung der Himmelsk\u00f6rper zu beschreiben. Die Astronomen der Antike konnten die Himmelsk\u00f6rper zwar beobachten und ihre Position am Himmel aufzeichnen. Sie konnten auch bestimmte Perioden und Rhythmen identifizieren und in gewissen Ausma\u00df vorhersagen, wann und wo sie zu sehen sein werden. Aber es fehlte ein tieferes Verst\u00e4ndnis f\u00fcr die Gr\u00fcnde der Bewegung. Man wusste nicht, warum sich die Planeten <i>\u00fcberhaupt<\/i> bewegen. Man wusste anfangs ja nicht einmal, dass die Erde auch ein Planet ist und sich gemeinsam mit allen anderen Planeten um die Sonne herum bewegt. <\/p>\n<p>Erst die Umw\u00e4lzungen im 15. und 16. Jahrhundert brachten Fortschritte. Das heliozentrische Weltbild ersetzte das geozentrische und man stellte fest, dass man sich mit der Erde auf einer sich bewegenden Beobachtungsplattform befand. Planeten wie Merkur bewegten sich nicht um die Erde herum sondern alle gemeinsam um die Sonne. Johannes Kepler gelang es dann auch, ein weiteres Dogma zu durchbrechen und die Umlaufbahnen der Himmelsk\u00f6rper korrekt als Ellipsen und nicht als Kreise zu identifizieren. Das machte Vorhersagen m\u00f6glich, die wesentlich besser waren als fr\u00fcher. Und dann kam der gro\u00dfe Isaac Newton und fand auch eine mathematische Beschreibung f\u00fcr die gravitativen Anziehungskr\u00e4fte zwischen den Himmelsk\u00f6rpern.<\/p>\n<p>Jetzt war eigentlich alles zusammen was man gebraucht h\u00e4tte, um wirklich genaue Vorhersagen zur Bewegung der Himmelsk\u00f6rper machen zu k\u00f6nnen. Man wusste wie sie sich bewegen und man hatte die passenden mathematischen Formeln um die Bewegung zu berechnen. Das Problem war die Komplexit\u00e4t der Gleichungen. Ich habe in Folge 175 der Sternengeschichten schon \u00fcber das Dreik\u00f6rperproblem gesprochen und erkl\u00e4rt, warum es unm\u00f6glich ist, die Bewegung der Planeten exakt vorherzusagen. Aber selbst wenn eine exakte Berechnung nicht m\u00f6glich war, gab es doch ausreichend genaue N\u00e4herungsl\u00f6sungen. Die funktionierten hervorragend. Vorerst jedenfalls&#8230;<\/p>\n<p>Im 18. Jahrhundert bekam die Familie der Planeten Zuwachs: Wilhelm Herschel entdeckte den Planeten Uranus und Newtons Mathematik wurde das erste Mal ernsthaft getestet. Denn die Bewegung des Uranus folgte den Gleichungen nicht. Die berechneten Positionen stimmten nicht mit den beobachteten Positionen \u00fcberein. Entweder Newtons Theorie war nicht ganz korrekt oder man hatte etwas \u00fcbersehen. In diesem Fall war das, was man \u00fcbersehen hatte ein weiterer Planet: Neptun, der im 19. Jahrhundert entdeckt wurde &#8211; und ich habe in Folge 50 der Sternengeschichten mehr dar\u00fcber erz\u00e4hlt. In den n\u00e4chsten Jahrzehnten verstand man die Mathematik zur Bewegung der Planeten immer besser und konnte ihre Umlaufbahnen immer genauer berechnen. Nur Merkur machte noch Probleme.<\/p>\n<figure id=\"attachment_24150\" aria-describedby=\"caption-attachment-24150\" style=\"width: 500px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><a href=\"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/Apsidendrehung.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/Apsidendrehung.png\" alt=\"Die Periheldrehung des Merkur (Bild: Rainer Zenz, Public Domain)\" width=\"500\" height=\"500\" class=\"size-medium wp-image-24150\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-24150\" class=\"wp-caption-text\">Die Periheldrehung des Merkur (<a href=\"https:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/File:Apsidendrehung.png\">Bild: Rainer Zenz, Public Domain<\/a>)<\/figcaption><\/figure>\n<p>Es ging um die sogenannte Periheldrehung. Das Perihel ist der sonnenn\u00e4chste Punkt einer Umlaufbahn. Merkurs Bahn weicht besonders stark von der Kreisform ab. An seinem sonnenfernsten Punkt ist er fast 70 Millionen Kilometer von der Sonne entfernt; am sonnenn\u00e4chsten Punkt &#8211; also im Perihel &#8211; sind es 46 Millionen Kilometer. Die Umlaufbahn eines Planeten bleibt aber nie v\u00f6llig unver\u00e4ndert. Das liegt vor allem an den gravitativen St\u00f6rungen der anderen Planeten. Unter anderem f\u00fchrt das dazu, dass sich die Bahn und damit auch die Position des Perihels langsam um die Sonne dreht.<\/p>\n<p>Beim Merkur beobachtete man eine Drehung des Perihels mit einer Geschwindigkeit von 574 Bogensekunden pro Jahrhundert. Ein kompletter Kreis von 360 Grad entspricht 1.296.000 Bogensekunden; eine komplette Drehung von Merkurs Bahn um die Sonne dauert also knapp 225.000 Jahre. Das war nicht unerwartet. F\u00fchrt man die n\u00f6tigen Berechnungen durch, dann folgt daraus dass die gravitativen St\u00f6rungen der anderen Planeten eine Periheldrehung von Merkurs Bahn von knapp 531 Bogensekunden hervorrufen muss. Ein weiterer, aber sehr kleiner Anteil der Periheldrehung wird von der Tatsache verursacht, dass die Sonne selbst keine perfekte Kugel ist sondern durch ihre Rotation um ihre eigene Achse leicht abgeflacht. Dadurch gilt in ihrer unmittelbaren Umgebung die mathematische Formel von Newton nicht mehr exakt, nach der die St\u00e4rke der Gravitationskraft mit dem Quadrat des Abstandes schw\u00e4cher wird. Aber auch das wusste man schon lange. Was man nicht wusste: Wo kommen die 43 Bogensekunden an Periheldrehung her, die man weder mit der Form der Sonne noch mit der St\u00f6rung der anderen Planeten erkl\u00e4ren kann?<\/p>\n<p>Der Effekt war klein, aber nicht klein genug um einfach ignoriert zu werden. Er war nicht klein genug um einfach nur als Rechen- oder Beobachtungsfehler abgetan zu werden. Die Periheldrehung des Merkurs war schneller als sie es sein h\u00e4tte d\u00fcrfen. Wieder stand Newtons Theorie vor einer Krise. Und im Gegensatz zur Geschichte mit Neptun ein Jahrhundert zuvor hat sie diese Krise nicht \u00fcberlebt.<\/p>\n<p>Denn das, \u00fcber das Einstein sich in seinem Brief so sehr gefreut hat, war eine Erkl\u00e4rung der Ursache der fehlenden 43 Bogensekunden von Merkurs Periheldrehung. Nach langer Arbeit war es ihm 1915 endlich gelungen, die Gravitation in seiner allgemeinen Relativit\u00e4tstheorie auf eine v\u00f6llig neue Weise zu beschreiben. Er stellte fest, dass der Raum und die Zeit nicht unver\u00e4nderlich sind, sondern durch die Anwesenheit von Massen beeinflusst werden. Masse kr\u00fcmmt die Raumzeit und die Form der Raumzeit bestimmt, wie sich Massen bewegen. Die Erde bewegt sich nicht um die Sonne, weil die Sonne eine Kraft auf sie aus\u00fcbt, sondern weil die Sonne den Raum kr\u00fcmmt und die Erde sich entlang dieser Kr\u00fcmmung bewegen <i>muss<\/i> und so in eine Umlaufbahn gezwungen wird.<\/p>\n<p>Das war eine grandiose Leistung von Einstein. Mit seiner Theorie der Gravitation konnte man die Bewegung der Himmelsk\u00f6rper viel genauer beschreiben als mit der von Newton. Und er konnte Merkurs Periheldrehung erkl\u00e4ren. Nat\u00fcrlich gilt die allgemeine Relativit\u00e4tstheorie f\u00fcr alle Himmelsk\u00f6rper und nicht nur f\u00fcr Merkur. Merkur ist aber der Sonne am n\u00e4chsten und die Kr\u00fcmmung des Raumes ist umso st\u00e4rker, je n\u00e4her man der Sonne kommt. Deswegen f\u00e4llt der Effekt dort auch besonders stark auf, w\u00e4hrend er bei den weiter entfernten Planeten ohne sehr, sehr exakte Messungen nicht zu bemerken ist. Ganz vereinfacht kann man sagen, dass die Kr\u00fcmmung des Raumes in der N\u00e4he der Sonne dazu f\u00fchrt, dass der Umfang eines Kreises k\u00fcrzer ist als man es vor Einstein erwartet h\u00e4tte. So wie ein auf ein Gummituch gezeichneter Kreis verzerrt wird, wenn man das Gummituch eindellt, passiert das auch mit der Umlaufbahn des Merkurs. Die Periheldrehung verl\u00e4uft also schneller als erwartet und als Einstein berechnet hatte, wie gro\u00df der Effekt ist, kam er exakt auf die 43 Bogensekunden, die bisher niemand erkl\u00e4ren konnte.<\/p>\n<figure id=\"attachment_11908\" aria-describedby=\"caption-attachment-11908\" style=\"width: 500px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><a href=\"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/Einstein_1921_portrait2.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/Einstein_1921_portrait2.jpg\" alt=\"Einstein kann sich freuen! (Bild: Public Domain)\" width=\"500\" height=\"624\" class=\"size-medium wp-image-11908\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-11908\" class=\"wp-caption-text\">Einstein kann sich freuen! (<a href=\"https:\/\/commons.wikimedia.org\/wiki\/File:Einstein_1921_portrait2.jpg\">Bild: Public Domain<\/a>)<\/figcaption><\/figure>\n<p>Er konnte sich also absolut zu recht freuen. Seine neue und v\u00f6llig unerwartete Beschreibung der Gravitation hatte ihren ersten Erfolg gefeiert. Und die allgemeine Relativit\u00e4tstheorie ist nicht nur die Theorie von gro\u00dfer Bedeutung. Auch in der Praxis kann man nicht auf sie verzichten. F\u00fcr die allermeisten F\u00e4lle die sich mit der allt\u00e4glichen Wirkung der Gravitation besch\u00e4ftigen kann man sie ignorieren und auf die gute alte Theorie von Newton zur\u00fcckgreifen. Auch f\u00fcr die Berechnung der Bewegung von Planeten, Asteroiden und Raumsonden reicht Newton normalerweise v\u00f6llig aus. Als aber die Raumsonde MESSENGER im Jahr 2008 im Rahmen eines Swing-By-Man\u00f6vers sehr dicht an Merkur vorbei flog, mussten die Ingenieure auch die relativistischen Effekte ber\u00fccksichtigen. Der Unterschied in der f\u00fcr einen korrekten Ablauf der Mission n\u00f6tigen Flugbahn h\u00e4tte ohne diesen zus\u00e4tzlichen Aufwand zwar nur 65 Kilometer ausgemacht &#8211; aber wenn man das einfach ignoriert h\u00e4tte, dann h\u00e4tte das trotzdem gro\u00dfe Probleme bereiten k\u00f6nnen. Aber dank Albert Einstein verlief alles genau nach Plan und MESSENGER konnte den Merkur vier Jahre lang im Detail erforschen. Aber das ist wieder ein Thema f\u00fcr eine andere Geschichte&#8230; \t<img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/vg02.met.vgwort.de\/na\/7191f446d1db4318a26cb5830f9268a3\" width=\"1\" height=\"1\" alt=\"\"><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>1915 hat sich Albert Einstein riesig gefreut. Der Grund seiner Freude war angesichts seiner revolution\u00e4ren Entdeckungen \u00fcber Raum, Zeit und das Universum aber vergleichsweise klein: Einstein hatte ein altes Problem zur Bewegung des Planeten Merkur gel\u00f6st. 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