Deunydd Cyfraith Kepler
Ydych chi'n cofio'ch tro cyntaf yn reidio mewn car (nid pan oeddech chi'n fabi)? Pan oeddech chi mewn car symudol, roeddech chi'n gweld fel pe bai'r coed neu'r adeiladau'n symud. Bryd hynny, efallai eich bod chi wedi meddwl bod y coed neu'r adeiladau'n symud, tra roeddech chi a'r car yn llonydd. Mewn gwirionedd, roeddech chi a'r car yn symud, tra roedd y coed neu'r adeiladau'n llonydd. Rydym mewn gwirionedd yn profi'r symudiad ymddangosiadol neu'r symudiad ffug hwn bob dydd. Bob bore mae'r haul yn "codi" ar y gorwel dwyreiniol, yna'n symud i'r gorllewin ac yn "machlud" ar y gorwel gorllewinol yn y prynhawn. Yn yr un modd, yn y nos, rydych chi'n aml yn gweld y lleuad yn symud o'r dwyrain i'r gorllewin. Ydych chi erioed wedi meddwl neu amau bod yr haul a'r lleuad yn symud o amgylch y ddaear, tra bod y ddaear yn llonydd?
Roedd bodau dynol hynafol (dechrau OC) hefyd yn credu bod yr haul, y lleuad, a chyrff nefol eraill yn cylchdroi o amgylch y Ddaear, tra bod y Ddaear yn aros yn llonydd. Mewn geiriau eraill, ystyriwyd y Ddaear yn ganolbwynt y bydysawd (geocentrig). Roedd y dybiaeth hon yn seiliedig ar brofiad synhwyraidd dynol cyfyngedig, a oedd yn arsylwi'r haul, y lleuad, a'r sêr yn symud bob dydd, tra bod y Ddaear yn cael ei chanfod yn llonydd. Mae'n debyg i phan fyddwch chi mewn car symudol, gan weld fel pe bai'r coed neu'r adeiladau'n symud. Ymchwiliwyd a datblygwyd y syniad hwn mai'r Ddaear yw canolbwynt y bydysawd gan y seryddwr Groegaidd Claudius Ptolemy (100-170 OC) yn yr ail ganrif OC a chredwyd am y 1400 mlynedd nesaf.
Yn ôl Ptolemy, mae'r Ddaear yng nghanol y system solar. Mae'r Haul a'r planedau'n cylchdroi (cylchdro), gyda chanol y cylch hwn yn cylchdroi'r Ddaear mewn llwybr crwn (chwyldro).
Ym 1543, cynigiodd y seryddwr Pwylaidd Nicolaus Copernicus (1473–1543) y model heliocentrig, lle mae'r haul yng nghanol y system solar. Mae'r planedau, gan gynnwys y Ddaear, yn cylchdroi o amgylch cylch (cylchdro), gyda chanol y cylch hwn yn cylchdroi o amgylch yr haul mewn llwybr crwn (chwyldro). Roedd gan Copernicus ddealltwriaeth fwy datblygedig na Ptolemy, gan osod yr haul yng nghanol y system solar. Fodd bynnag, roedd Copernicus yn dal i ddefnyddio cylchoedd fel model ar gyfer orbitau planedau.
Seryddwr enwog o Ddenmarc o'r enw Tycho Brahe (1546 – 1601) oedd y seryddwr olaf i arsylwi gwrthrychau nefol gan ddefnyddio'r llygad yn unig. Ar ôl gwneud arsylwadau o 1576 i 1599, cydweithiodd Tycho Brahe wedyn â seryddwr o'r Almaen, Johannes Kepler (1571 – 1630), a oedd hefyd yn fathemategydd. Kepler oedd cynorthwyydd Tycho Brahe. Ni pharhaodd y cydweithio rhwng Tycho Brahe a Kepler yn hir oherwydd bu farw Tycho Brahe. Ar ôl marwolaeth Tycho Brahe, defnyddiodd Kepler y data seryddol a gafwyd gan ei athro a threuliodd tua ugain mlynedd o'i fywyd yn creu model mathemategol i esbonio symudiad y planedau.
Cyhoeddwyd gwaith cyntaf Kepler mewn seryddiaeth, Dirgelion y Bydysawd, ym 1596. Ynddo, ceisiodd ddod o hyd i gytgord rhwng orbitau planedau Copernicus ac arsylwadau Tycho Brahe. Fodd bynnag, methodd Kepler â dod o hyd i gytgord rhwng y modelau a ddatblygwyd gan Copernicus a Ptolemy ac arsylwadau Tycho Brahe. Felly, cefnodd ar y modelau Ptolemaidd a Copernicanaidd a cheisiodd ddod o hyd i fodel newydd. Ym 1609, darganfu Kepler fod yr elips yn cyd-fynd yn berffaith ag arsylwadau Tycho Brahe. Nid oedd Kepler bellach yn defnyddio cylchoedd fel siâp orbitau cyrff nefol, ond yn hytrach elipsau.
Cyflwynwyd y gyfraith hon gan Kepler hanner canrif cyn i Isaac Newton gyflwyno ei dair cyfraith symudiad a chyfraith gyffredinol disgyrchiant.
Deddf Gyntaf Kepler
Llwybr pob planed wrth iddi gylchdroi o amgylch yr hauli, siâp eliptig, lle mae'r haul wedi'i leoli yn un o'r ffocysau.
Ail Gyfraith Kepler
Mae llinell ddychmygol sy'n cysylltu'r haul â phlaned yn ymestyn dros arwynebeddau cyfartal yn ystod cyfnodau cyfartal o amser.
Trydydd Gyfraith Kepler
Cymhareb sgwâr y cyfnod i giwb pellter cyfartalog y blaned o'r haul (T2/r3) yn gyson ac mae ei werth yr un fath ar gyfer pob planed.
