Aberration des Lichtes

[30] Aberration des Lichtes (Abirrung des Lichtes), die Erscheinung, daß wir einen Stern nicht an der Stelle erblicken, an der er wirklich steht, sondern in der Richtung der Erdbewegung verschoben. Ist die Achse m o s eines Fernrohrs A B (s. Figur) nach einem Fixstern gerichtet, so vereinigen sich die von dem Stern kommenden Lichtstrahlen in dem Punkte m zu einem Bilde des Sternes. Bewegt sich nun das Fernrohr parallel mit sich selbst in einer zu den einfallenden Lichtstrahlen senkrechten Richtung m´m, und zwar so, daß es den Weg m´m zurücklegt in der Zeit, in der das Licht die Strecke o m durchläuft, so werden sich die am Anfang dieser Zeit bei o eingedrungenen Lichtstrahlen, unbekümmert um die Bewegung des Fernrohres, zwar immer noch in dem nämlichen Punkte m des Raumes vereinigen; aber an diese Stelle, die am Anfang jener Zeit von dem Mittelpunkte des Gesichtsfeldes eingenommen war, wird im Augenblick der Vereinigung der Strahlen der seitlich gelegene Punkt m´ des Gesichtsfeldes getreten sein.

Aberration des Lichtes.

Das Bild des Sternes wird demnach an einer Stelle des Gesichtsfeldes gesehen, an der bei ruhendem Fernrohr Strahlen, die in der Richtung s´ o m´ einfallen, sich vereinigen würden. Der Stern wird mithin vermöge dieser A., statt an seinem wahren Ort, in der Richtung m´ o s´ gesehen, und man muß, um sein Bild in die Mitte des Gesichtsfeldes zu bringen, die Achse des Fernrohres, indem man dasselbe um den Winkel m o m´ dreht, in diese Richtung einstellen. Jedes Fernrohr ist aber tatsächlich in Bewegung, indem es von der Erde bei ihrer Bewegung um die Sonne mitgenommen wird. Es muß daher jeder Stern, dessen Strahlen die Erdbahn senkrecht treffen, in der Richtung der jeweiligen Bewegung der Erde verschoben erscheinen, um einen Winkel m o m´, dessen Größe bedingt ist durch das Verhältnis der Geschwindigkeit der Erde zur Geschwindigkeit des Lichtes. Steht der beobachtete Stern im Pole der Ekliptik, so scheint derselbe vermöge der A. im Laufe eines Jahres um seinen wahren Ort einen kleinen Kreis zu beschreiben, dessen Radius gleich dem Aberrationswinkel ist. Dieser Kreis wird von dem Stern in derselben Richtung durchlaufen, in der die Erde sich bewegt. Ein Stern, der nicht im Pole der Ekliptik steht, beschreibt scheinbar eine Ellipse, deren große Achse, gleich dem doppelten Aberrationswinkel, zur Ekliptik parallel ist, und deren kleine Achse um so kleiner wird, je weiter der Stern vom Pole der Ekliptik absteht. Liegt der Stern in der Ebene der Ekliptik selbst, so scheint er in dieser nur geradlinig hin und her zu gehen. Nach den neuesten Beobachtungen beträgt der Aberrationswinkel 20,47 Bogensekunden (Konstante der Aberration). Nun ist aber in einem rechtwinkeligen Dreieck m o m´, dessen Winkel bei o 20,5 Sek. beträgt, die Seite o m 10,000mal so groß als die Seite m m´; folglich muß auch die Geschwindigkeit des Lichtes 10,000mal so groß sein als die Geschwindigkeit der Erde. Die Erde legt aber in 1 Sekunde 30 km zurück, folglich durcheilt das Licht in 1 Sek. 300,000 km. Die Aberration der Fixsterne wurde zuerst von Bradley 1725–27 wahrgenommen und richtig erklärt. Sie lieferte den ersten direkten Beweis der Bewegung der Erde um die Sonne und bestätigte die von Römer durch Beobachtungen der Verfinsterungen der Jupitermonde ermittelte Geschwindigkeit des Lichtes. Die Drehung der Erde um ihre Achse bewirkt außer der jährlichen noch eine tägliche A. Durch diese aber kann ein Stern höchstens um 0,3 Bogensekunde gegen seinen wahren Ort verschoben erscheinen, weil sich die Erde um ihre Achse sehr viel langsamer bewegt als um die Sonne. Die Aberrationszeit, die Zeit, die das Licht braucht, um von Planeten und Kometen zur Erde zu gelangen, beträgt für die Einheit der Entfernungen im Planetensystem, die mittlere Entfernung der Erde von der Sonne, 497,8 Zeitsekunden. Vgl. Ketteler, Astronomische Undulationstheorie oder die Lehre von der A. (Bonn 1873).