Materialo pri la leĝo de Kepler
Ĉu vi memoras la unuan fojon, kiam vi veturis en aŭto (ne kiam vi estis bebo)? Kiam vi estis en moviĝanta aŭto, vi vidis kvazaŭ la arboj aŭ konstruaĵoj moviĝus. Tiam, vi eble pensus, ke la arboj aŭ konstruaĵoj moviĝis, dum vi kaj la aŭto estis senmovaj. En realeco, vi kaj la aŭto moviĝis, dum la arboj aŭ konstruaĵoj estis senmovaj. Spertoj pri ŝajna moviĝo Ni fakte spertas ĉi tiun falsan moviĝon ĉiutage. Ĉiumatene, la suno leviĝas ĉe la orienta horizonto, poste moviĝas okcidenten, kaj subiras ĉe la okcidenta horizonto vespere. Simile, nokte, oni ofte vidas la lunon moviĝi de oriento al okcidento. Ĉu vi iam pensis aŭ suspektis, ke la suno kaj la luno rondiras ĉirkaŭ la Tero, dum la Tero restas senmova?
Antikvaj homoj (frua p.K.) ankaŭ kredis, ke la suno, la luno kaj aliaj ĉielaj korpoj rondiras ĉirkaŭ la Tero, dum la Tero restas senmova. Alivorte, la Tero estis konsiderata la centro de la universo (geocentra). Ĉi tiu supozo baziĝis sur limigita homa sensa sperto, kiu ĉiutage observis la sunon, la lunon kaj la stelojn moviĝantajn, dum la Tero estis perceptita kiel senmova. Estas simile al kiam vi estas en moviĝanta aŭto, vidante kvazaŭ la arboj aŭ konstruaĵoj moviĝas. Ĉi tiu ideo, ke la Tero estas la centro de la universo, estis esplorita kaj evoluigita de la greka astronomo Klaŭdio Ptolemeo (100-170 p.K.) en la dua jarcento p.K. kaj estis kredita dum la sekvaj 1 400 jaroj.
Laŭ Ptolemeo, la Tero estas en la centro de la sunsistemo. La Suno kaj la planedoj orbitas en cirklo (rotacio), kun la centro de ĉi tiu cirklo orbitanta la Teron en cirkla vojo (revolucio).
En 1543, la pola astronomo Nikolao Koperniko (1473–1543) proponis la heliocentran modelon, laŭ kiu la suno estas en la centro de la sunsistemo. La planedoj, inkluzive de la Tero, orbitas cirklon (rotacio), kaj la centro de ĉi tiu cirklo orbitas la sunon laŭ cirkla vojo (revolucio). Koperniko havis pli progresintan komprenon ol Ptolemeo, metante la sunon en la centron de la sunsistemo. Tamen, Koperniko ankoraŭ uzis cirklojn kiel modelon por planedaj orbitoj.
Fama dana astronomo nomita Tycho Brahe (1546-1601) estis la lasta astronomo kiu observis ĉielajn objektojn uzante nur la okulon. Post farado de observadoj de 1576 ĝis 1599, Tycho Brahe poste kunlaboris kun germana astronomo, Johannes Kepler (1571-1630), kiu ankaŭ estis matematikisto. Kepler estis la asistanto de Tycho Brahe. La kunlaboro inter Tycho Brahe kaj Kepler ne daŭris longe ĉar Tycho Brahe mortis. Post la morto de Tycho Brahe, Kepler uzis la astronomiajn datumojn akiritajn de sia instruisto kaj pasigis ĉirkaŭ dudek jarojn de sia vivo kreante matematikan modelon por klarigi la movadon de la planedoj.
La unua verko de Kepler en la kampo de astronomio titoliĝis La Mistero de la Universo publikigita en 1596. En la libro, li provis trovi harmonion inter la orbitoj de la planedoj laŭ Koperniko kaj la observoj de Tycho Brahe. Tamen, Kepler ne sukcesis trovi harmonion inter la modeloj evoluigitaj de Koperniko kaj Ptolemeo kaj la observoj de Tycho Brahe. Tial, li forlasis la ptolemeajn kaj kopernikajn modelojn kaj provis trovi novan modelon. En 1609, Kepler malkovris, ke la elipso tre bone kongruis kun la observoj de Tycho Brahe. Kepler jam ne uzis cirklojn kiel la formon de la orbitoj de ĉielaj korpoj, sed prefere elipsojn.
Ĉi tiun leĝon proponis Kepler duonjarcenton antaŭ ol Isaac Newton proponis la trian leĝon. leĝoj de moviĝo dan universala leĝo de gravito.
La unua leĝo de Kepler
La vojo de ĉiu planedo dum ĝi orbitas la sunoni, elipsa laŭ formo, kie la suno situas ĉe unu el la fokusoj.
La dua leĝo de Kepler
Imaga linio konektanta la sunon kun planedo balaas egalajn areojn dum egalaj tempointervaloj.
La Tria Leĝo de Kepler
La rilatumo de la kvadrato de la periodo al la kubo de la averaĝa distanco de la planedo de la suno (T2/r3) estas konstanta kaj ĝia valoro estas la sama por ĉiuj planedoj.
