Was ist die Aberration des Lichts?

In der Astronomie ist die Aberration des Lichts eine Verschiebung der scheinbaren Position eines Objekts, das durch die relative Bewegung des Objekts und des Beobachters verursacht wird.Die Aberration des Lichts ist auf sehr großen Maßstäben nur signifikant und beeinflusst die wahrgenommenen Positionen von Sternen und Planeten für Beobachter auf der Erde.Die scheinbare Verschiebung von Sternen resultiert aus der Bewegung der Erde um die Sonne und aus ihrer Rotation.

Die Aberration des Lichts wurde im 17. Jahrhundert entdeckt, als Versuche unternommen wurden, die Entfernungen von der Erde zu verschiedenen Sternen mit Parallax Mdash zu messen.Ein Konzept, das beschreibt, wie sich eine Objektposition von verschiedenen Stellen aus beobachtet scheint.Die Idee war, dass sich die scheinbare Position eines Sterns das ganze Jahr über ändern sollte, wenn die Erde die Sonne umkreist.Wenn die genaue Position des Sterns am Himmel an einem bestimmten Datum überprüft wurde und sechs Monate später erneut überprüft wurde, als die Erde ihrer Position aus dem Zeitpunkt der ersten Messung entgegengesetzt wurde, ergab dies zwei Messungen, die durch den Durchmesser der Erdumlaufbahn und Mdash getrennt wurden;eine Entfernung von rund 186.000.000 Meilen (300.000.000 km).Dies wurde angesehen, um einen parallaxen Wert zu erhalten und somit den Abstand des Sterns mithilfe der Trigonometrie zu berechnen.Die größte offensichtliche Verschiebung des beobachteten Sterns hätte zwischen den Beobachtungen sechs Monate voneinander entfernt gefunden werden müssen, wenn die Orte der Beobachtungen am weitesten voneinander entfernt waren.Die tatsächlichen Verschiebungen folgten jedoch einem völlig anderen Muster und waren eindeutig nicht auf Parallaxe zurückzuführen.Zum Beispiel wurde festgestellt, dass der Polstern Polaris einem ungefähr kreisförmigen Pfad mit einem Durchmesser von etwa 40 Lichtbogensekunden (40 Zoll) folgt, wobei ein Bogen zweiter 1/3.600 Grad beträgt.Parallaxe Verschiebung tritt auf, aber es ist sehr klein, selbst für die nächsten Sterne, und wäre mit den zu diesem Zeitpunkt verfügbaren Instrumenten nicht messbar gewesen.

Das Rätsel wurde 1729 von James Bradley, dem britischen Astronomer Royal, gelöst.entdeckte, dass die beobachteten Verschiebungen in der Position eines Sterns auf die Geschwindigkeit der Erde und nicht auf seine Position im Verhältnis zum Stern zurückzuführen waren.Das Licht des Sterns braucht Zeit, um die Erde zu erreichen, und weil sich die Erde bewegt, scheint das Sternenlicht aus einem Punkt zu kommen, der leicht von der wahren Position des Sterns in Bewegungsrichtung verschoben wird.Die größten Verschiebungen werden beobachtet, wenn die Bewegung der Erde senkrecht zur Richtung des Sternenlichts ist.Das gleiche Phänomen ist zu sehen, wenn der Regen vertikal fällt;zu einem bewegenden Beobachter mdash;Zum Beispiel in einem Zug oder Bus mdash;Der Regen scheint diagonal von einem Ursprungspunkt vor dem Beobachter in Bewegungsrichtung zu fallen.zu beiden Seiten der wahren Position für Polaris.Dies ergab eine Gesamtvariation von etwa 40 Zoll im Laufe des Jahres in Übereinstimmung mit Beobachtungen.Bei der Berechnung der Aberration des Lichts müssen moderne Astronomen die Auswirkungen der Relativitätstheorie berücksichtigen, aber in den meisten Fällen ist die klassische Berechnung ausreichend.Die wahre Position wird als geometrische Position bezeichnet.Kleinere Verschiebungen resultieren aus der Erdrotation.Dies ist als tagentliche Aberration bekannt.Die säkulare Aberration ist der Begriff, der zur Beschreibung der astronomischen Aberration verwendet wird, die durch die Bewegung des Sonnensystems innerhalb der Galaxie verursacht wird.Obwohl es sich auf die scheinbaren Positionen sehr entfernter Sterne und anderer Galaxien auswirkt, ist es sehr klein und wird normalerweise nicht berücksichtigt.Bei der Berechnung der Sternaberration muss nur die Bewegung der Erde berücksichtigt werden.Planetary Aberration Mdash;was die scheinbaren Positionen der Planeten MD beeinflusstAsche;Ergebnisse aus der Bewegung sowohl der Erde als auch der Planeten, daher müssen beide einbezogen werden, um den richtigen Wert zu berechnen.