केप्लरको कानून सामग्री
के तपाईंलाई पहिलो पटक कार चढेको याद छ (तपाईं सानो छँदा होइन)? जब तपाईं चलिरहेको कारमा हुनुहुन्थ्यो, तपाईंले रूखहरू वा भवनहरू चलिरहेको जस्तो देख्नुभयो। त्यतिबेला, तपाईंले सोच्नुभएको हुन सक्छ कि रूखहरू वा भवनहरू चलिरहेका छन्, जब तपाईं र कार स्थिर थिए। वास्तविकतामा, तपाईं र कार चलिरहेका थिए, जबकि रूखहरू वा भवनहरू स्थिर थिए। हामी वास्तवमा यो स्पष्ट गति वा गलत गति हरेक दिन अनुभव गर्छौं। हरेक बिहान सूर्य पूर्वी क्षितिजमा "उदाउँदछ", त्यसपछि पश्चिम सर्छ र दिउँसो पश्चिमी क्षितिजमा "अस्ताउँछ"। त्यस्तै गरी, रातमा, तपाईंले प्रायः चन्द्रमा पूर्वबाट पश्चिम सरेको देख्नुहुन्छ। के तपाईंले कहिल्यै सोच्नुभएको छ वा शंका गर्नुभएको छ कि सूर्य र चन्द्रमा पृथ्वीको वरिपरि घुम्छन्, जबकि पृथ्वी स्थिर छ?
प्राचीन मानवहरूले (प्रारम्भिक ईस्वी) पनि विश्वास गर्थे कि सूर्य, चन्द्रमा र अन्य आकाशीय पिण्डहरू पृथ्वीको वरिपरि घुम्छन्, जबकि पृथ्वी स्थिर रहन्छ। अर्को शब्दमा, पृथ्वीलाई ब्रह्माण्डको केन्द्र (भूकेन्द्रित) मानिन्थ्यो। यो धारणा सीमित मानव संवेदी अनुभवमा आधारित थियो, जसले दैनिक सूर्य, चन्द्रमा र ताराहरू चलिरहेको देख्थ्यो, जबकि पृथ्वीलाई स्थिर मानिन्थ्यो। यो तपाईं चलिरहेको कारमा हुँदा, रूखहरू वा भवनहरू चलिरहेको जस्तो देख्दा जस्तै हो। पृथ्वी ब्रह्माण्डको केन्द्र हो भन्ने यो विचार ग्रीक खगोलशास्त्री क्लाउडियस टोलेमी (१००-१७० ईस्वी) द्वारा दोस्रो शताब्दी ईस्वीमा अनुसन्धान र विकास गरिएको थियो र अर्को १,४०० वर्षसम्म विश्वास गरिएको थियो।
टोलेमीका अनुसार, पृथ्वी सौर्यमण्डलको केन्द्रमा छ। सूर्य र ग्रहहरू वृत्त (परिक्रमा) मा परिक्रमा गर्छन्, यस वृत्तको केन्द्रले पृथ्वीलाई वृत्ताकार मार्ग (क्रांति) मा परिक्रमा गर्छ।
१५४३ मा, पोलिश खगोलशास्त्री निकोलस कोपर्निकस (१४७३-१५४३) ले सूर्यकेन्द्रित मोडेल प्रस्ताव गरे, जसमा सूर्य सौर्यमण्डलको केन्द्रमा छ। पृथ्वी सहित ग्रहहरूले एउटा वृत्त (परिक्रमा) को परिक्रमा गर्छन्, यस वृत्तको केन्द्रले सूर्यलाई गोलाकार मार्ग (क्रान्ति) मा परिक्रमा गर्छ। कोपर्निकससँग टोलेमी भन्दा बढी उन्नत बुझाइ थियो, जसले सूर्यलाई सौर्यमण्डलको केन्द्रमा राख्थ्यो। यद्यपि, कोपर्निकसले अझै पनि ग्रहहरूको कक्षाको लागि मोडेलको रूपमा वृत्तहरू प्रयोग गर्थे।
टाइको ब्राहे (१५४६ - १६०१) नामक एक प्रसिद्ध डेनिस खगोलशास्त्री केवल आँखा प्रयोग गरेर आकाशीय वस्तुहरू अवलोकन गर्ने अन्तिम खगोलशास्त्री थिए। १५७६ देखि १५९९ सम्म अवलोकन गरेपछि, टाइको ब्राहेले त्यसपछि जर्मन खगोलशास्त्री जोहानेस केप्लर (१५७१ - १६३०) सँग सहकार्य गरे, जो एक गणितज्ञ पनि थिए। केप्लर टाइको ब्राहेका सहायक थिए। टाइको ब्राहे र केप्लर बीचको सहकार्य लामो समय टिक्न सकेन किनभने टाइको ब्राहेको मृत्यु भयो। टाइको ब्राहेको मृत्यु पछि, केप्लरले आफ्ना शिक्षकले प्राप्त गरेको खगोलीय डेटा प्रयोग गरे र आफ्नो जीवनको लगभग बीस वर्ष ग्रहहरूको गति व्याख्या गर्न गणितीय मोडेल सिर्जना गरे।
खगोल विज्ञानमा केप्लरको पहिलो कृति, द मिस्ट्रीज अफ द ब्रह्माण्ड, १५९६ मा प्रकाशित भएको थियो। यसमा, उनले कोपर्निकसको ग्रहीय कक्षा र टाइको ब्राहेको अवलोकन बीचको सामंजस्य खोज्ने प्रयास गरे। यद्यपि, केप्लरले कोपर्निकस र टोलेमी र टाइको ब्राहेको अवलोकनद्वारा विकसित मोडेलहरू बीचको सामंजस्य फेला पार्न असफल भए। त्यसैले, उनले टोलेमाइक र कोपर्निकन मोडेलहरू त्यागे र नयाँ मोडेल खोज्ने प्रयास गरे। १६०९ मा, केप्लरले पत्ता लगाए कि अण्डाकार टाइको ब्राहेको अवलोकनसँग पूर्ण रूपमा मेल खान्छ। केप्लरले अब आकाशीय पिण्डहरूको कक्षाको आकारको रूपमा वृत्तहरू प्रयोग गरेनन्, बरु दीर्घवृत्तहरू।
यो नियम केप्लरले आइज्याक न्यूटनले गतिका तीन नियम र गुरुत्वाकर्षणको विश्वव्यापी नियम प्रस्तुत गर्नुभन्दा आधा शताब्दी अगाडि राखेका थिए ।
केप्लरको पहिलो नियम
प्रत्येक ग्रहले सूर्यको परिक्रमा गर्ने बाटोi, अण्डाकार आकारमा, जहाँ सूर्य एक केन्द्रमा अवस्थित छ।
केप्लरको दोस्रो नियम
सूर्यलाई ग्रहसँग जोड्ने काल्पनिक रेखाले बराबर समय अन्तरालमा बराबर क्षेत्रहरू फैलाउँछ।
केप्लरको तेस्रो नियम
सूर्यबाट ग्रहको औसत दूरीको घनसँग अवधिको वर्गको अनुपात (T2/r3) स्थिर छ र यसको मान सबै ग्रहहरूको लागि समान छ।
