Evrendeki her şey hareket halinde. Ayların yörünge gezegenleri, sırayla yıldızların yörüngesinde. Gökadaların içinde yörüngede milyonlarca ve milyonlarca yıldız vardır ve çok büyük ölçeklerde gökadalar dev kümelerde yörüngede bulunur. Bir güneş sistemi ölçeğinde, çoğu yörüngenin büyük ölçüde eliptik (bir çeşit düzleştirilmiş daire) olduğunu fark ediyoruz. Yıldızlarına ve gezegenlerine daha yakın olan nesneler daha hızlı yörüngelere sahipken, daha uzak olanların daha uzun yörüngeleri vardır.
Gökyüzü gözlemcilerinin bu hareketleri çözmesi uzun zaman aldı ve adında bir Rönesans dehasının çalışması sayesinde onları tanıyoruz. Johannes Kepler (1571'den 1630'a kadar yaşayanlar). Gökyüzüne büyük bir merakla baktı ve gezegenlerin hareketlerini gökyüzünde dolaşırken göründüklerini açıklamak için yanma ihtiyacı vardı.
Kepler, fikirleri gezegensel hareket anlayışımızı temelden değiştiren bir Alman astronom ve matematikçiydi. En tanınmış eseri Danimarkalı astronomun istihdamından kaynaklanıyor Tycho Brahe
(1546-1601). 1599'da Prag'a yerleşti (daha sonra Alman imparatoru Rudolf mahkemesinin yeri) ve mahkeme astronomu oldu. Orada, hesaplamalarını yapmak için matematiksel bir deha olan Kepler'i işe aldı.Kepler, Tycho ile tanışmadan çok önce astronomi okumuştu; gezegenlerin Güneş'in etrafında döndüğünü söyleyen Kopernik dünya görüşünü destekledi. Kepler ayrıca gözlemleri ve sonuçları hakkında Galileo ile yazıştı.
Sonunda, çalışmalarına dayanarak, Kepler astronomi hakkında, Astronomi Nova, Harmonikler Mundi, ve Kopernik Astronomi Özet. Gözlemleri ve hesaplamaları, daha sonraki nesil gökbilimcilere teorilerini geliştirmeleri için ilham verdi. Ayrıca optikteki problemler üzerinde çalıştı ve özellikle kırma teleskopunun daha iyi bir versiyonunu icat etti. Kepler çok dindar bir adamdı ve aynı zamanda hayatı boyunca bir süre için astrolojinin ilkelerine inanıyordu.
Kepler, Tycho Brahe tarafından Tycho'nun Mars gezegeniyle ilgili gözlemlerini analiz etme görevi atandı. Bu gözlemler, Ptolemy'nin ölçümleri veya Copernicus'un bulguları ile uyuşmayan gezegenin konumunun çok doğru ölçümlerini içeriyordu. Tüm gezegenler arasında, Mars'ın öngörülen konumu en büyük hatalara sahipti ve bu nedenle en büyük sorunu ortaya çıkardı. Tycho'nun verileri teleskopun icadından önce mevcut olan en iyiydi. Kheler'e yardımları için ödeme yaparken, Brahe verilerini kıskançlıkla korudu ve Kepler sık sık işini yapmak için ihtiyaç duyduğu rakamları almak için mücadele etti.
Tycho öldüğünde, Kepler Brahe'nin gözlemsel verilerini elde edebildi ve ne anlama geldiğini bulmaya çalıştı. 1609'da, aynı yıl Galileo Galilei önce teleskopunu cennete çevirdi, Kepler cevap olabileceğini düşündüğü şeye bir göz attı. Tycho'nun gözlemlerinin doğruluğu, Kepler'in Mars yörüngesinin bir elips şekline (uzamış, neredeyse yumurta şeklinde, dairenin bir şekline) tam olarak uyacağını göstermesi için yeterince iyiydi.
Keşfi, güneş sistemimizdeki gezegenlerin çemberlere değil elipslere hareket ettiğini ilk anlayan Johannes Kepler oldu. Sonunda gezegensel hareketin üç prensibini geliştirerek araştırmalarına devam etti. Bunlar Kepler Yasaları olarak bilinir ve gezegensel astronomide devrim yaptılar. Kepler'den yıllar sonra, Sör Isaac Newton Kepler'in Yasalarının üçünün de, çeşitli masif organlar arasındaki iş güçlerini yöneten yerçekimi ve fizik yasalarının doğrudan bir sonucu olduğunu kanıtladı. Peki, Kepler'in Yasaları nelerdir? İşte bilim insanlarının yörünge hareketlerini tanımlamak için kullandıkları terminolojiyi kullanarak onlara hızlı bir bakış.
Kepler'in ilk yasası "tüm gezegenlerin Güneş bir odakta diğeri boşken eliptik yörüngelerde hareket ettiğini" belirtir. Bu, Güneş'in etrafında dönen kuyruklu yıldızlar için de geçerlidir. Dünya uydularına uygulandığında, Dünya'nın merkezi bir odak haline gelirken, diğer odak boştur.
Kepler'in ikinci yasasına alan yasası denir. Bu yasa, "gezegeni Güneş'e bağlayan çizginin eşit zaman aralıklarında eşit alanlar üzerinde süpürüldüğünü" belirtir. Yasayı anlamak için bir uydunun yörüngesinde ne zaman düşünün. Onu Dünya'ya bağlayan hayali bir çizgi, eşit zaman aralıklarında eşit alanlar üzerinde süpürür. AB ve CD segmentlerinin örtülmesi eşit sürelidir. Bu nedenle, uydunun hızı, Dünya'nın merkezine olan mesafesine bağlı olarak değişir. Hız, Dünya'ya en yakın noktada, perigee adı verilen yörüngede en yüksek noktadır ve Dünya'dan en uzak noktada, apogee adı verilen en yavaş noktadadır. Bir uydunun izlediği yörüngenin kütlesine bağlı olmadığını belirtmek önemlidir.
Kepler'in 3. yasasına dönem kanunu denir. Bu yasa, bir gezegenin Güneş etrafında tam bir yolculuk yapması için gereken süreyi Güneş'e olan ortalama mesafesiyle ilişkilendirir. Yasa, "herhangi bir gezegen için, devrim döneminin karesinin Güneş'ten ortalama uzaklığının küpü ile doğru orantılı olduğunu" belirtir. Dünya uydularına uygulanan Kepler'in 3. yasası bir uydu Dünya'dan ne kadar uzak olursa, bir yörüngeyi tamamlamak ne kadar uzun sürecekse, yörüngeyi tamamlamak için ne kadar mesafe kat edecek ve ortalama hızı o kadar yavaş olacaktır. olmak. Bunu düşünmenin bir başka yolu, uydunun Dünya'ya en yakın olduğunda en hızlı ve daha uzak olduğunda daha yavaş hareket etmesidir.