Material da lei de Kepler
Lembras a primeira vez que viaxaches nun coche (non cando eras un bebé)? Cando íades nun coche en movemento, víades coma se as árbores ou os edificios se movesen. Naquel momento, poderíades pensar que as árbores ou os edificios se movían mentres ti e o coche estabades quietos. En realidade, ti e o coche estabades en movemento mentres as árbores ou os edificios estaban quietos. De feito, experimentamos este movemento aparente ou falso movemento todos os días. Todas as mañás, o sol "sae" no horizonte leste, despois móvese cara ao oeste e "ponse" no horizonte oeste pola tarde. Do mesmo xeito, pola noite, a miúdo ves a lúa moverse de leste a oeste. Algunha vez pensaches ou sospeitaches que o sol e a lúa se moven arredor da Terra mentres a Terra está quieta?
Os humanos antigos (principios da nosa era) tamén crían que o sol, a lúa e outros corpos celestes xiraban arredor da Terra, mentres que a Terra permanecía estacionaria. Noutras palabras, a Terra considerábase o centro do universo (xeocéntrica). Esta suposición baseábase na limitada experiencia sensorial humana, que observaba diariamente o sol, a lúa e as estrelas en movemento, mentres que a Terra se percibía como estacionaria. É similar a cando estás nun coche en movemento, vendo como se as árbores ou os edificios estivesen movendo. Esta idea de que a Terra é o centro do universo foi investigada e desenvolvida polo astrónomo grego Claudio Tolomeo (100-170 d.C.) no século II d.C. e foi creda durante os seguintes 1400 anos.
Segundo Tolomeo, a Terra está no centro do sistema solar. O Sol e os planetas orbitan nun círculo (rotación), e o centro deste círculo orbita arredor da Terra nunha traxectoria circular (revolución).
En 1543, o astrónomo polaco Nicolao Copérnico (1473–1543) propuxo o modelo heliocéntrico, no que o Sol está no centro do sistema solar. Os planetas, incluída a Terra, orbitan un círculo (rotación), e o centro deste círculo orbita o Sol nunha traxectoria circular (revolución). Copérnico tiña unha comprensión máis avanzada que Tolomeo, situando o Sol no centro do sistema solar. Non obstante, Copérnico aínda usaba os círculos como modelo para as órbitas planetarias.
Un famoso astrónomo danés chamado Tycho Brahe (1546-1601) foi o último astrónomo en observar obxectos celestes usando só o ollo. Despois de realizar observacións entre 1576 e 1599, Tycho Brahe colaborou cun astrónomo alemán, Johannes Kepler (1571-1630), que tamén era matemático. Kepler foi o asistente de Tycho Brahe. A colaboración entre Tycho Brahe e Kepler non durou moito porque Tycho Brahe morreu. Tras a morte de Tycho Brahe, Kepler utilizou os datos astronómicos obtidos polo seu mestre e dedicou uns vinte anos da súa vida a crear un modelo matemático para explicar o movemento dos planetas.
A primeira obra de Kepler en astronomía, *Os misterios do universo*, publicouse en 1596. Nela, intentou atopar unha harmonía entre as órbitas planetarias de Copérnico e as observacións de Tycho Brahe. Non obstante, Kepler non conseguiu atopar unha harmonía entre os modelos desenvolvidos por Copérnico e Tolomeo e as observacións de Tycho Brahe. Polo tanto, abandonou os modelos tolemaico e copernicano e intentou atopar un novo modelo. En 1609, Kepler descubriu que a elipse coincidía perfectamente coas observacións de Tycho Brahe. Kepler xa non usaba círculos como a forma das órbitas dos corpos celestes, senón elipses.
Esta lei foi proposta por Kepler medio século antes de que Isaac Newton formulase as súas tres leis do movemento e a lei da gravitación universal.
Primeira lei de Kepler
A traxectoria de cada planeta mentres orbita arredor do Soli, de forma elíptica, onde o sol se atopa nun dos focos.
Segunda lei de Kepler
Unha liña imaxinaria que une o Sol cun planeta varre áreas iguais en intervalos de tempo iguais.
Terceira lei de Kepler
A relación entre o cadrado do período e o cubo da distancia media do planeta ao Sol (T2/r3) é constante e o seu valor é o mesmo para todos os planetas.
