Erdellipsoid
Astronomie
Basiswissen
Vom Weltraum aus mit bloßem Auge betrachtet würde die Erde den meisten Menschen als Kugel erscheinen. Tatsächlich aber hat sie am Äquator einen etwas größeren Umfang als auf einem Kreis um den Nord- und Südpol. Sie erscheint an den Polen also etwas abgeplattet. Die idealisierte Form einer „abgeplatteten“ nennt man einen Erdellipsoid[2, seite 124].
Newtons Erdellipsoid
Zur Zeit von Isaac Newton (1642 bis 1727) stand für Astronomen fest, dass die Erde in etwa Kugelform hat, man dann die geomtrische Figur einen Sphäroiden[1, Seite 124]. Newton ging davon aus, dass die Erde früher einmal flüssig gewesen sei. Schwere Stoffe wären dann mehr nach unten gesunken, leicht wären eher oben geblieben (was beide in etwa auch sehr gut zutrifft). Durch die Rotation der Erde um ihre Achse wurde der Bauch der Erde am Äquator aber etwas größer als Umfang über die Pole. Newton kam aufgrund von hydrostatischen Überlegungen auf ein Verhältnis des Poldurchmessers zum Äquatordurchmesser von 229 zu 230[1, 123], der heute akzeptierte Wert liegt laut Literatur bei 297 zu 298[1, Seite 124]. Der tatsächliche Poldurchmesser liegt bei 12714 Kilometern, der wahre Äquatordurchmesser bei 12756 Kilometern. Das mit diesen Angaben über einen Dreisatz berechnet Verhältnis liegt bei 229,24 zu 230. Siehe auch Dreisatz ↗
Die Bestätigung des Ellipsoiden durch Messungen
Ein Ellipsoid ist ein idealisierter Körper der Geometrie. Schon die Tatsache, dass es Berge und Täler gibt, zeigt, dass die Erde kein exakt perfekter Ellipsoid ist. Die Vorstellung passte aber sehr gut zu tatsächlichen Vermessungen, die von Frankreich im Jahr 1736 in Auftrage gegeben wurden[1, Seite 125]. Vermessen wurde die Länge eines Gradbogens (von Nord nach Süd) einmal im Land Ecuador, also am Äquator, und einmal in Lappland, also sehr nahe am Nordpol. Die Messungen bestätigten, das ein Gradbogen am Äquator länger ist als näher am Nordpol.
Ist die Erde wirklich ein Ellipsoid?
Schon die Präzisierung von der Kugelform zum Ellipsoiden ist für das Auge nicht mehr wahrnehmbar. Macht man Messungen mit heute verfügbaren Methoden, etwa von Satelliten aus, so zeigt sich die Gestalt der Erde in starker Überhöhung eher kartoffelartig. Man spricht scherzhaft von der Potsdamer Kartoffel ↗
Fußnoten
- [1] Jürgen Teichmann: Wandel des Weltbildes. Astronomie, Physik und Meßtechnik in der Kulturgeschichte. Mit Beiträgen von Volker Bialas und Felix Schmeidler. Herausgegeben vom Deutschen Museum in München, über die Wissenschaftliche Buchgesellschaft. Darmstadt. 1983. Dort wird der Erdellipsoid - und vor allem seine Vermessung - ab Seite 123 detalliert besprochen.
- [2] Isaac Newton: Mathematische Principien der Naturlehre. Deutsche Übersetzung von J. Ph. Wolfers nach der ersten Auflage von 1687, verändert und ergänzt aufgrund der späteren Ausgaben. Berlin, 1872.