Материалы по закону Кеплера
Помните ли вы свою первую поездку на машине (не в младенчестве)? Когда вы ехали в движущейся машине, вам казалось, что деревья или здания движутся. В то время вам, возможно, казалось, что деревья или здания движутся, в то время как вы и машина оставались неподвижными. На самом деле, вы и машина двигались, а деревья или здания оставались неподвижными. Мы действительно наблюдаем это кажущееся или ложное движение каждый день. Каждое утро солнце «восходит» на восточном горизонте, затем движется на запад и «заходит» на западном горизонте днем. Точно так же ночью вы часто видите, как луна движется с востока на запад. Задумывались ли вы когда-нибудь или подозревали, что солнце и луна движутся вокруг Земли, в то время как Земля остается неподвижной?
Древние люди (начало нашей эры) также верили, что Солнце, Луна и другие небесные тела вращаются вокруг Земли, в то время как Земля остается неподвижной. Другими словами, Земля считалась центром Вселенной (геоцентрическая модель). Это предположение основывалось на ограниченном опыте человеческого восприятия, который ежедневно наблюдал движение Солнца, Луны и звезд, в то время как Земля воспринималась как неподвижная. Это похоже на ситуацию, когда вы находитесь в движущемся автомобиле, и вам кажется, что деревья или здания движутся. Идея о том, что Земля является центром Вселенной, была исследована и развита греческим астрономом Клавдием Птолемеем (100-170 гг. н.э.) во II веке нашей эры и сохранялась в течение следующих 1400 лет.
Согласно Птолемею, Земля находится в центре Солнечной системы. Солнце и планеты вращаются по кругу (вращение), при этом центр этого круга вращается вокруг Земли по круговой траектории (оборот).
В 1543 году польский астроном Николай Коперник (1473–1543) предложил гелиоцентрическую модель, в которой Солнце находится в центре Солнечной системы. Планеты, включая Землю, вращаются по кругу (вращение), при этом центр этого круга вращается вокруг Солнца по круговой траектории (оборот). Коперник обладал более продвинутым пониманием, чем Птолемей, помещая Солнце в центр Солнечной системы. Однако Коперник по-прежнему использовал круги в качестве модели для планетных орбит.
Известный датский астроном Тихо Браге (1546–1601) был последним астрономом, наблюдавшим небесные объекты невооруженным глазом. После наблюдений с 1576 по 1599 год Тихо Браге начал сотрудничать с немецким астрономом Иоганнесом Кеплером (1571–1630), который также был математиком. Кеплер был помощником Тихо Браге. Сотрудничество Тихо Браге и Кеплера было недолгим, так как Тихо Браге умер. После смерти Тихо Браге Кеплер, используя астрономические данные, полученные его учителем, потратил около двадцати лет своей жизни на создание математической модели для объяснения движения планет.
Первая работа Кеплера в области астрономии называлась Тайна Вселенной Опубликованная в 1596 году, эта книга попыталась найти соответствие между орбитами планет согласно Копернику и наблюдениями Тихо Браге. Однако Кеплеру не удалось найти соответствие между моделями, разработанными Коперником и Птолемеем, и наблюдениями Тихо Браге. Поэтому он отказался от птолемеевской и коперниканской моделей и попытался найти новую. В 1609 году Кеплер обнаружил, что эллипс очень хорошо соответствует наблюдениям Тихо Браге. Кеплер больше не использовал окружности в качестве формы орбит небесных тел, а вместо этого использовал эллипсы.
Этот закон был предложен Кеплером за полвека до того, как Исаак Ньютон выдвинул третий закон. законы движения Дан закон всемирного тяготения.
Первый закон Кеплера
Траектория каждой планеты при её вращении вокруг Солнца.i, Эллиптическая форма, в одном из фокусов которого находится Солнце.
Второй закон Кеплера
Воображаемая линия, соединяющая Солнце и планету, описывает равные площади за равные промежутки времени.
Третий закон Кеплера
Отношение квадрата периода к кубу среднего расстояния планеты от Солнца (Т)2/r3) является постоянной величиной, и её значение одинаково для всех планет.
