Maqaal ku saabsan Sharciga Kepler
Wali ma xasuusataa xusuusta markii ugu horreysay ee aad baabuur raacday? Markaad baabuur socoto, waxaad u aragtaa sidii geed ama dhisme dhaqaaqaya. Waqtigaas, waxaa laga yaabaa inaad u malaynayso in geedaha ama dhismayaashu ay dhaqaaqayaan, inta adiga iyo baabuurku aad nasanaysaan. Xaqiiqdii, adiga iyo gaadhiguba way dhaqaaqaan, halka geedaha ama dhismayaashuna ay nasanayaan. Khibraddan dhaqdhaqaaqa been abuurka ah ayaa dhab ahaantii la kulmaa maalin kasta. Subax kasta, "qorraxdu" waxay ka soo baxdaa geeska bari ka dibna waxay u dhaqaaqdaa galbeed oo waxay "dhacdaa" geeska galbeed galabtii.
Sidoo kale, habeenkii, waxaad inta badan aragtaa dayaxa oo ka wareegaya bari ilaa galbeed. Ma waligaa ma ka fikirtay ama ma qiyaastay in qorraxda iyo dayaxu ay ku wareegayaan dhulka, halka dhulku uu nastay?
Taariikhda horumarinta xiddigiska
Aadanihii noolaa waagii hore (horraantii BC) waxay sidoo kale tixgeliyeen qorraxda, dayaxa, iyo jidhka kale ee cirka ee ku wareegaya dhulka, halka dhulku nastay. Si kale haddii loo dhigo, dhulka waxaa loo arkaa bartamaha caalamka (geocentric). Male-awaalkani wuxuu ku salaysan yahay waayo-aragnimada dareenka xaddidan ee aadanaha, kuwaas oo maalin walba daawada qorraxda, dayaxa, iyo xiddigaha oo dhaqaaqaya, halka dhulku dareemo inuu nasanayo. Sida inaad ku jirto gaari socda, waxaad u aragtaa sidii geedo ama dhismayaal oo dhaqaaqaya. Male-awaalka ah in dhulku yahay xarunta caalamka waxaa cilmi-baaris ku sameeyay oo horumariyay xiddig-yaqaanka Giriigga ah ee Claudius Ptolemaeus (100-170 AD) qarnigii labaad ee AD wuxuuna aaminsanaa 1400 sano ee xigay.
Sida uu qabo Ptolemy, dhulku wuxuu ku yaallay bartamaha nidaamka qorraxda. Qorraxda iyo meerayaashu waxay ku wareegsan yihiin goob (dhaqdhaqaaq wareeg ah) halkaas oo bartamaha goobadani ay ku wareegsan tahay dhulka waddo wareegsan (dhaqdhaqaaq kacaan).
Sannadkii 1543, xiddig-yaqaanka reer Poland Nicolaus Copernicus (1473-1543) wuxuu soo jeediyay qaab-dhismeed heliocentric ah, kaas oo qorraxdu ay ku taal bartamaha nidaamka qorraxda. Meereyaasha waxaa ka mid ah dhulka ku wareegsan goobaabin (dhaqdhaqaaq wareeg ah) halkaas oo bartamaha goobadani ay ku wareegsan tahay qorraxda waddo wareegsan (dhaqdhaqaaq kacaan). Copernicus wuxuu lahaa faham ka horumarsan Ptolemy sababtoo ah wuxuu qorraxda dhigay bartamaha nidaamka qorraxda. Si kastaba ha ahaatee, Copernicus wali wuxuu u adeegsadaa goobo qaab dhaqdhaqaaq meere.
Dood xiiso leh oo ku saabsan moodooyinka juqraafi ahaan iyo kuwa cirka ku wareegsan ayaa dhiirrigeliya xiddigiyeyaasha inay sameeyaan indho-indhayn taxaddar leh. Xiddigiyayaashu wakhtigaas waxay arkeen jirka cirka iyagoo isticmaalaya indhaha oo keliya, ma aysan isticmaalin qalab sida telescopes ama muraayadaha xiddigaha. Waqtigaas, telescope-ka lama samayn. Telescope-ka loo isticmaali karo in lagu daawado jirka cirka waxaa markii ugu horreysay sameeyay saynisyahan Talyaani ah, Galileo Galilei, sanadkii 1609. Galileo wuxuu isticmaalay telescope-kiisii macmalka ahaa si uu u daawado jirka cirka wuxuuna adeegsaday xogtiisa indha-indheynta si uu ula doodo taageerayaasha qaabka juqraafi ahaan.
Xiddigisyahan caan ah oo u dhashay Denmark oo lagu magacaabo Tycho Brahe (1546-1601) ayaa ahaa xiddigisyahankii ugu dambeeyay ee daawaday jirka cirka isagoo isticmaalaya indhaha oo keliya. Ka dib markii uu daawaday laga bilaabo 1576 ilaa 1599, Tycho Brahe wuxuu la shaqeeyay xiddigisyahan Jarmal ah, Johannes Kepler (1571-1630), kaasoo sidoo kale ahaa xisaabiye. Kepler wuxuu ahaa kaaliyaha Tycho Brahe. Iskaashiga u dhexeeya Tycho Brahe iyo Kepler ma uusan dheerayn sababtoo ah Tycho Brahe ayaa dhintay. Ka dib markii Tycho Brahe uu dhintay, Kepler wuxuu isticmaalay xog xiddigis ah oo uu helay macallinkiisa wuxuuna ku qaatay qiyaastii labaatan sano oo noloshiisa ah abuurista qaabab xisaabeed si uu u sharaxo dhaqdhaqaaqa meerayaasha.
Shaqada ugu horreysay ee Kepler ee cilmiga xiddigiska oo cinwaankeedu ahaa The Mystery of the Universe waxaa la daabacay 1596. Buugga, wuxuu raadinayay iswaafajinta wareegyada meerayaasha sida waafaqsan indha-indheynta Copernicus iyo Tycho Brahe . Laakiin Kepler wuu ku guuldareystay inuu helo iswaafajin u dhaxaysa moodooyinka ay sameeyeen Copernicus iyo Ptolemy natiijooyinka indha-indheynta Tycho Brahe. Sidaa darteed, wuxuu ka tagay moodooyinka Ptolemaic iyo Copernican ka dibna wuxuu raadiyay qaabab cusub. Sannadkii 1609, Kepler wuxuu ogaaday in ellipses ay aad ugu habboon yihiin natiijooyinka indha-indheynta Tycho Brahe. Kepler mar dambe uma isticmaalo goobaabin qaab ka mid ah jidka jidhka cirka, laakiin ellipses.
Sharciga Kepler
Sharcigan waxaa soo saaray Kepler, nus qarni ka hor inta uusan Isaac Newton soo bandhigin saddexda sharci ee dhaqdhaqaaqa iyo sharciga cufisjiidadka guud.
Sharciga ugu horreeya ee Kepler
Waddada meere kasta marka ay qorraxda ku wareegsan tahay waa ellipse, halkaas oo qorraxdu ay hal diiradda saarto.
F1 iyo F2 waa bar-tilmaameedyo elliptical ah. Qorraxdu waxay ku taal mid ka mid ah bar-tilmaameedka (tusaale ahaan sawirka la xushay F)2), meeraha wuxuu ku jiraa masaafo r ah2 laga bilaabo F2 ama r1 laga bilaabo F1Haddii booska meeraha uu isbeddelo, r2 iyo r1 sidoo kale beddel.
Si kastaba ha ahaatee, r 1 + r 2 had iyo jeer waa isku mid. Masaafada a waxaa loo yaqaan dhidibka semimajor iyo 2a waxaa loo yaqaan dhidibka weyn. Masaafada b waxaa loo yaqaan dhidibka semiminor iyo 2b waxaa loo yaqaan dhidibka yar. Barta diiradda ee ellipse waxay ku taal masaafada c laga bilaabo bartamaha ellipse, halkaas oo c 2 = a 2 + b 2.
Qaabka ellipse-ka waxaa lagu go'aamiyaa kala soocidda (e) ee ellipse-ka, halkaas oo e = c / a. Kala soocidda ellipse-ka waxay u dhaxaysaa 0 ilaa 1 (0)
Haddii meeruhu ku yaal dhammaadka bidix ee ellipse-ka (bidixda F 1 ) markaa masaafada meeruhu u jiro qorraxda waa a + c. Bartan waxaa loo yaqaan aphelion. Marka meeruhu ku yaal aphelion, meeruhu wuxuu ku yaal masaafada ugu fog qorraxda. Haddii meeruhu ku yaal dhammaadka midig ee ellipse-ka (midigta F 2 ) markaa masaafada meeruhu u jiro qorraxda waa ac. Bartan waxaa loo yaqaan perihelion. Marka meeruhu ku yaal barta perihelion, meeruhu wuxuu ku yaal masaafada ugu dhow qorraxda.
Sharciga labaad ee Kepler
Xariiqda mala-awaalka ah ee laga soo qaaday qorraxda una socota meeraha, waxay ka soo baxaysaa meelo siman, isla waqtigaas.
Jaantuska hoose, waxaa jira laba tusaale oo keliya oo ah meelaha, kuwaas oo kala ah aagga abc iyo aagga ade. Labadan meelood waxay leeyihiin cabbir isku mid ah. Inta lagu jiro isla waqtigaas, xariiqda mala-awaalka ah ee isku xirta meeraha iyo qorraxdu waxay ku faaftaa aagga leh cabbirka isku midka ah. Markaa, marka laga guurayo b ilaa c (meeraha wuxuu ku yaal aphelion), xawaaraha meeraha yar ama meeraha ayaa si tartiib tartiib ah u socda. Taas beddelkeeda, marka laga guurayo d ilaa e (meeraha wuxuu ku yaal perihelion), xawaaraha meeraha weyn ama meeraha ayaa si dhakhso leh u socda. Markaa, heerka ugu sarreeya ee meeraha marka uu joogo barta perihelion iyo heerka ugu yar ee meeraha marka uu joogo barta aphelion.
Sharciga saddexaad ee Kepler
Saamiga labajibbaaranayaasha orbital muddo meere si ay u saaraayo ee the masaafada celceliska meeraha la qorraxda (T)2/r3) waa joogto, qiimaheeduna waa isku mid dhammaan meerayaasha. Haddii T1 iyo T2 sheeg muddada laba meere, r1 iyo r2 waxay matalaysaa celceliska masaafada meere kasta u jiro qorraxda:
