8 Die heliozentrische und die geozentrische Bewegung.
Da man im Sonnensystem die Massen m in K 2 = k 2 (i + m) gegen die
Sonnenmasse als sehr klein betrachten darf, so ist die Größe K 2 : 4 n 2 An
sehr nahe eine Konstante. Setzt man sie streng gleich einer Konstanten, bir
so besagt Gl. (30): In der elliptischen Bewegung verhalten sich die 3. Po
tenzen der großen Halbachsen wie die Quadrate der Umlaufszeiten
(3. Keplersches Gesetz).
Will man die Angabe des Gestirnsortes P in der Ellipse für eine be
Sir
liebige Zeit erhalten, so muß man die Gl. (28) über beliebige Zeiträume
kai
integrieren. Führt man statt der Umlaufszeit T u den durch
2 JZ
1er:
U — -=—
J- u
ges
definierten Winkel ¡jl ein, so wird
VOl
K
(3i)
tri:
P=~T-
a 2
ma
Sei
Aus der Verbindung der Gl. (18), (20) und (31) erhält man
Kr
r 2 / dr\ 2 , .
-, , -77 = a 2 e 2 — (a — r) 2 .
fi 2 a 2 \dt J ' '
od<
Um diese Gleichung integrierbar zu machen, führt man einen Hilfs-
winkel E als neue Variable ein durch
a — r = ae cos E.
(32)
Ke
Durch Differentiation und Quadrierung ergibt sich
mi
Kr
dr . „ dE
(33)
-tt = ae sm E ——-
dt dt
ma
und
w 0 ,
(a—r) 2 = a 2 e 2 —a 2 e 2 sin E 2 ,
(34)
du
und nach Einsetzen dieser beiden Gleichungen
r dE
(35)
wo
fjy cc di
oder
ma
(1 — e cos E)dE —/udt.
(36)
v -
Die Integration liefert endlich
At
E—e sin E =jut-\- Mo,
(37)
ha
ma
worin M 0 eine Integrationskonstante ist, die gewissermaßen die Kon
stante £4 in Gl. (12) ersetzt. Die in E transzendente Gl. (37) nennt man
die Keplersche Gleichung, ihre rechte Seite die mittlere Anomalie M
Pe
M = Mo+fxt.
(38)
Di
Zählt man die Zeit von einer Ausgangsepoche t 0 ab, und ist M 0
lere Anomalie für diese Epoche, so ist
die mitt-
de]
E — ßsin E = M 0 -\-/u(t —1 0 ) = M.
(39)
de:
ist die mittlere Bewegung in der Zeiteinheit, die durch Gl. (31
) mit der
großen Halbachse a verbunden ist.