2 Die heliozentrische und die geozentrische Bewegung.
im Sinne der Mechanik als materielle Punkte behandeln. Ohne jeden
meßbaren Einfluß auf die Bewegung der Körper dieses Systems sind
wegen ihrer äußerst großen Entfernungen die Fixsterne.
§ i. Die Bewegungsgleichungen.
Es ist Aufgabe der Bahnbestimmung; aus den durch mehrere Be
obachtungen bekannt gewordenen scheinbaren Bahnen die Wahren, d. h.
die Bahnen in bezug auf die Sonne als Zentralkörper, zu ermitteln. Um
diese relative Bewegung zu untersuchen, liegt es nahe, den Nullpunkt
des festen Koordinatensystems, das im übrigen noch beliebig orientiert
werden kann, in den Mittelpunkt der Sonne zu legen.
Es seien x, y, z, r die rechtwinkligen Koordinaten und der Radius
vektor des Körpers P. m sei seine Masse in Einheiten der Sonnenmasse,
die gleich der Einheit gesetzt sei. Für einen zweiten Körper P x seien die
entsprechenden Größen x x , y z , Zi, r x , nh. Die Differentialgleichungen der
relativen Bewegung des unter der Einwirkung der Sonne und des Kör
pers Pr stehenden Körpers P sind dann
d 2 x , 7 . , , x
(I +
== k z nh
/ Xt — X
X1
V~äT7
y\
d 2 v , v
-35T + Ä> <i + m) 7r
= k z nh (
( yi — y
\ A\
_ ?±
rl
d 2 z , , . , . z
llir+ k2 <! + »») TT
= k z Wi
f Zi — z
\ A\
Zi
rf
Hierin ist Ai der Abstand der Körper P und Pi voneinander, k die
Intensität der Anziehungskraft für die Einheit der Zeit, der Länge und
der Masse. Zwischen den Entfernungen und Koordinaten bestehen die
Beziehungen
r 2 = * 2 +y 2 + * 2 r\ = x\+y\+z\
A\ = {xi—x) 2 + {yi —y) 2 + (zi —z) 2 .
In den Gl. (i) ist nur die Einwirkung des Körpers Pi berücksichtigt.
Für jeden weiteren einwirkenden Körper tritt ein der rechten Seite
dieser Gleichungen analoges Glied hinzu.
Die Differentialgleichungen der relativen Bewegung des Körpers Pi
erhält man, wenn man in den Gl. (i) die mit und ohne den Index i be-
zeichneten Größen miteinander vertauscht.
Zur vollständigen Bestimmung der relativen Bewegung der Körper P
und Pi aus den obigen 3 Differentialgleichungen 2. Ordnung sind
12 Integrationen auszuführen. Von diesen können 4 Integrale, 3 Flächen
integrale und das Integral der lebendigen Kraft, gefunden werden.
H. Bruns hat den Beweis erbracht, daß es aber (in diesem Koordi
natensystem) nicht möglich ist, die weiteren Integrale in algebraischer
Form darzustellen.