Epizykeltheorie
Im ptolemäischen Weltsystem der Astronomie wurde die Epizykeltheorie eingeführt, um Änderungen von Geschwindigkeit und Richtung der scheinbaren Bewegungen von Mond, Sonne und Planeten am Himmel zu erklären. Sie wurde vermutlich von Apollonios von Perge gegen Ende des 3. Jahrhunderts v. Chr aufgestellt. Insbesondere versucht sie, die retrograde (rückläufige) Bewegung von Planeten zu erklären.Zur damaligen Zeit herrschte das geozentrische Weltbild, und man ging davon aus, dass die Planeten auf Kristallsphären befestigt seien und sich gleichförmig auf »vollkommenen« Kreisbahnen um deren Mittelpunkt, in dem sich die Erde befinde, herum bewegten.
Nach der Epizykeltheorie bewegen sich die Planeten entlang eines kleinen Kreises, des Epizykels (griech. epíkyklos, »Nebenkreis«), der sich seinerseits wiederum entlang eines größeren Kreises, des Deferents (auch deferierender Kreis; von lat. deferre, »übertragen«), bewegt. Die Bewegung entlang der Kreise erfolgt jeweils in östlicher Richtung und etwa parallel zur Ebene der Erdumlaufbahn (Ebene der Ekliptik). Die Bahnen der Planeten in diesem System sind Epizykloiden.
Im Mittelpunkt des Deferents befindet sich der Theorie nach die Erde. Von ihr aus gesehen würden sich nun die Planeten meist nach Osten entlang des Deferents bewegen. Die Hälfte der Zeit liefe der Planet auch auf dem Epizykel ostwärts. Die andere Zeit aber liefe er entgegengesetzt zur Bewegung des Epizykels auf dem Deferent, wodurch sich seine Bewegung am Himmel verlangsamen und schließlich in eine retrograde übergehen würde, durch die die Planetenhahn schließlich eine Schleife vollführte.
Im Laufe der Zeit war es notwendig, weitere Stufen von Epizykeln hinzuzufügen (Epizykel auf Epizykeln), um die beobachteten Bewegungen der Planeten genauer zu modellieren. Allerdings reichte dieses Vorgehen in manchen Fällen zur Erklärung nicht aus, sodass weitere Mechanismen hinzugenommen werden mussten. Die Berechnung der Bahnen wurde damit allerdings äußerst kompliziert.
Die Epizykeltheorie wurde spätestens von Ptolemäus mit der Exzentertheorie Hipparchs verbunden, d. h., die Erde wurde aus dem Zentrum des Deferents verschoben.
Erst mit der Entdeckung der elliptischen Form der Umlaufbahnen durch Kepler (Keplerbahn) wurde die Epizykeltheorie endgültig widerlegt.
Siehe auch: Keplersche GesetzeTheorie
Widerlegung
Beim Übergang zum heliozentrischen Weltbild wurden die Epizykel vorübergehend verdrängt, da die neuen Modelle zunächst wieder von kreisförmigen Umlaufbahnen für die Planeten ausgingen. Indes bedingten die mit immer besseren Teleskopen durchgeführten genaueren Beobachtungen, die solchen Kreisbahnen widersprachen, die Wiedereinführung der Epizykeltheorie. Selbst Kopernikus verwendete in seinem Weltsystem 34 Epizykel.