Nyaya inotaura nezve Mutemo waKepler
Uchiri kurangarira here ndangariro dzekutanga kutasva mota? Kana uri mumotokari inofamba, unoona sekunge muti kana chivakwa chiri kufamba. Panguva iyoyo, ungafunga kuti miti kana zvivakwa zviri kufamba, iwe nemotokari makazorora. Kutaura zvazviri, iwe nemotokari munofamba, miti kana zvivakwa zvichizorora. Chiitiko ichi chekufamba kwenhema chinoitika zuva nezuva. Mangwanani ega ega, "zuva rinobuda" kumabvazuva kwedenga robva raenda kumadokero robva "ranyura" kumadokero kwedenga masikati.
Saizvozvowo, husiku, unowanzoona mwedzi uchifamba kubva kumabvazuva uchienda kumadokero. Wakambofunga here kana kufungidzira kuti zuva nemwedzi zvaifamba-famba pasi rose, nyika ichizorora?
Nhoroondo yekukura kwekuongorora nyeredzi
Vanhu vakararama kare kare (kutanga kweBC) vaifungawo nezvezuva, mwedzi, nezvimwe zvinhu zvekudenga zvaifamba-famba pasi rose, nepo nyika yainge yakanyarara. Nemamwe mashoko, pasi rinoonekwa sepakati penyika (geocentric). Kufungidzira uku kwakavakirwa paruzivo rushoma rwevanhu, avo vanoona zuva, mwedzi, nenyeredzi zvichifamba zuva nezuva, nepo nyika ichinzwa seyakanyarara. Kufanana nekuva mumotokari inofamba, unoona sekunge miti kana zvivakwa zviri kufamba. Kufungidzira kuti pasi ndiro pakati penyika kwakatsvakurudzwa uye kwakagadzirwa nenyanzvi yezvemuchadenga yechiGiriki. Claudius Ptolemayo (100-170 AD) muzana remakore rechipiri AD uye vakatenda kwemakore 1400 akatevera.
Sekureva kwaPtolemy, nyika yaive pakati penyika yezuva. Zuva nemapuraneti zvakakomberedza denderedzwa (kutenderera) uko pakati pedenderedzwa iri pakatenderedza nyika munzira yakatenderera (kufamba kwechimurenga).
Muna 1543, nyanzvi yezvemuchadenga yekuPoland Nicholas Copernicus (1473-1543) vakapa muenzaniso wekuti zuva raive pakati penyika yezuva. Mapuraneti anosanganisira nyika yakatenderedza denderedzwa (kufamba kwekutenderera) uko pakati pedenderedzwa iri pakatenderedza zuva munzira yakatenderera (kufamba kwechimurenga). Copernicus aive nekunzwisisa kwakanyanya kupfuura Ptolemy nekuti akaisa zuva pakati penyika yezuva. Kunyange zvakadaro, Copernicus achiri kushandisa madenderedzwa senzira yekufamba kwemapuraneti.
Nhaurirano dzinonakidza pamusoro pemamodheru enzvimbo dziri pakati nepakati nepakati pedenga dzinokurudzira vaongorori venyeredzi kuti vanyatsoongorora. Nyanzvi dzenyeredzi panguva iyoyo dzakaona mitumbi yemudenga dzichishandisa maziso chete, hadzina kushandisa zvishandiso zvakaita semateresikopu kana mabhainokura enyeredzi. Panguva iyoyo, teresikopu yakanga isati yagadzirwa. Teresikopu inogona kushandiswa kuona mitumbi yemudenga yakatanga kugadzirwa nemusayendisiti wekuItaly, Galileo Galilei, muna 1609. Galileo akashandisa teresikopu yake yekugadzira kuona mitumbi yemudenga uye akashandisa ruzivo rwake rwekutarisa kupikisana nevatsigiri vemodheru yenzvimbo dziri pakati nepakati.
Nyanzvi yezvemuchadenga yeDenmark ine mukurumbira yainzi Tycho Brahe (1546-1601) ndiyo yaive nyanzvi yekupedzisira yezvemuchadenga kuona zvinhu zvemuchadenga ichishandisa maziso chete. Mushure mekuona kubva muna 1576 kusvika 1599, Tycho Brahe akabva ashanda pamwe chete nenyanzvi yezvemuchadenga yeGerman, Johannes Kepler (1571-1630), uyo aivewo nyanzvi yemasvomhu. Kepler aive mubatsiri waTycho Brahe. Kushanda pamwe chete pakati paTycho Brahe naKepler kwakagara kwenguva pfupi nekuti Tycho Brahe akafa. Mushure mekufa kwaTycho Brahe, Kepler akashandisa data rezvemuchadenga rakawanikwa nemudzidzisi wake uye akapedza makore angangoita makumi maviri ehupenyu hwake achigadzira mamodheru emasvomhu ekutsanangura mafambiro emapuraneti.
Basa rekutanga raKepler munyaya yekuongorora nyeredzi rainzi The Mystery of the Universe rakaburitswa muna 1596. Mubhuku iri, akatsvaga kurongeka pakati pemapuraneti anotenderera zvichienderana naCopernicus na Tycho brahezvakacherechedzwa naCopernicus. Asi Kepler akakundikana kuwana kuwirirana pakati pemamodheru akagadzirwa naCopernicus naPtolemy nemigumisiro yezvakacherechedzwa naTycho Brahe. Nokudaro, akasiya mamodheru ePtolemaic naCopernican ndokuzotsvaga mamodheru matsva. Muna 1609, Kepler akaona kuti ma ellipses ainyatsokodzera mhedzisiro yezvakacherechedzwa naTycho Brahe. Kepler haachashandisi denderedzwa senzira yekufamba kwemitumbi yekudenga, asi ma ellipses.
Mutemo waKepler
Mutemo uyu wakaunzwa naKepler, makore makumi mashanu Isaac Newton asati ataura nezvemitemo yake mitatu yekufamba uye mutemo wesimba rinokwevera zvinhu pasi rose.
Mutemo wekutanga waKepler
Nzira yepuraneti yega yega kana yakapoteredza zuva inenge yakaita sedenderedzwa, uko zuva rinenge rakatarisa pane imwe nzvimbo.
F1 uye F2 nzvimbo dzinotarisa dzakaita denderedzwa. Zuva riri pane imwe yenzvimbo dzinotarisa (semuenzaniso mumufananidzo wakasarudzwa F2), pasi riri kure ne r2 kubva kuF2 kana r1 kubva kuF1Kana nzvimbo yepasi ikachinja, r2 uye r1 chinjawo.
Kunyangwe zvakadaro, r1 +r2 Nguva dzose yakafanana. Daro a rinonzi semimajor axis uye 2a rinonzi major axis. Daro b rinonzi semiminor axis uye 2b rinonzi minor axis. Nzvimbo yekutarisa yeellipse iri padaro c kubva pakati peellipse, uko c2 = a2 + b2.
Chimiro cheellipse chinotsanangurwa nekusiyana (e) kweellipse, uko e = c / a. Kusiyana kweellipse kunobva pa0 kusvika pa1 (0).
Kana puraneti iri kuruboshwe rwe ellipse (kuruboshwe rwa F1) saka daro repasi kubva kuzuva i + c. Nzvimbo iyi inonzi aphelion. Kana pasi iri paaphelion, pasi iri riri kure kure nezuva. Kana pasi iri riri kurudyi rwe ellipse (kurudyi rwe F2) ipapo daro repasi kubva kuzuva rinosvika ac. Nzvimbo iyi inonzi perihelion. Kana pasi iri panzvimbo yeperihelion, pasi iri riri padyo nezuva.
Mutemo wechipiri waKepler
Mutsetse wekufungidzira unotorwa kubva kuzuva kuenda kupasi, unobvisa nzvimbo dzakaenzana, kwenguva imwe chete.
Mumufananidzo uri pazasi, kune mienzaniso miviri chete yenzvimbo, dzinoti nzvimbo yeabc nenzvimbo yeade. Nzvimbo mbiri idzi dzine saizi imwe chete. Munguva imwe chete, mutsetse wekufungidzira unobatanidza nyika nezuva unotsvaira nzvimbo ine hukuru hwakafanana. Saka, kana uchifamba kubva ku b kuenda ku c (nyika iri pa aphelion), kumhanya kwenyika diki kana pasi kunofamba zvishoma nezvishoma. Kusiyana neizvi, kana uchifamba kubva ku d kuenda ku e (nyika iri pa perihelion), kumhanya kwenyika yakakura kana pasi kunofamba nekukurumidza. Saka, kumhanya kwenyika kwakanyanya kana kuri pa perihelion uye kumhanya kwenyika kudiki kana kuri pa aphelion.
Mutemo wechitatu waKepler
Chiyero chemakwere e orbital nguva yepasi ku kuutio zve the avhareji yemadaro epasi ne zuva (T)2/r3) haichinji, uye kukosha kwacho kwakafanana kumapuraneti ese. Kana T1 uye T2 taura nguva yemapuraneti maviri, r1 uye r2 inomiririra avhareji yedaro repuraneti imwe neimwe kubva kuzuva:
