Materiali i Ligjit të Keplerit
A e mbani mend udhëtimin tuaj të parë me makinë (jo kur ishit foshnjë)? Kur ishit në një makinë në lëvizje, shihnit sikur pemët ose ndërtesat po lëviznin. Në atë kohë, mund të kishit menduar se pemët ose ndërtesat po lëviznin, ndërsa ju dhe makina ishit në vend. Në realitet, ju dhe makina po lëviznit, ndërsa pemët ose ndërtesat ishin në vend. Ne në fakt e përjetojmë këtë lëvizje të dukshme ose lëvizje të rreme çdo ditë. Çdo mëngjes dielli "lind" në horizontin lindor, pastaj lëviz në perëndim dhe "perëndon" në horizontin perëndimor në pasdite. Po kështu, natën, shpesh e shihni hënën të lëvizë nga lindja në perëndim. A keni menduar ose dyshuar ndonjëherë se dielli dhe hëna lëvizin rreth tokës, ndërsa toka është në vend?
Njerëzit e lashtë (fillimi i pas Krishtit) besonin gjithashtu se dielli, hëna dhe trupat e tjerë qiellorë rrotulloheshin rreth Tokës, ndërsa Toka mbetej e palëvizshme. Me fjalë të tjera, Toka konsiderohej qendra e universit (gjeocentrike). Ky supozim bazohej në përvojën e kufizuar shqisore njerëzore, e cila vëzhgonte çdo ditë diellin, hënën dhe yjet duke lëvizur, ndërsa Toka perceptohej si e palëvizshme. Është e ngjashme me kur je në një makinë në lëvizje, duke parë sikur pemët ose ndërtesat po lëvizin. Kjo ide se Toka është qendra e universit u hulumtua dhe u zhvillua nga astronomi grek Klaud Ptolemeu (100-170 pas Krishtit) në shekullin e dytë pas Krishtit dhe u besua për 1400 vitet e ardhshme.
Sipas Ptolemeut, Toka është në qendër të sistemit diellor. Dielli dhe planetët rrotullohen në një rreth (rrotullim), me qendrën e këtij rrethi që rrotullohet rreth Tokës në një trajektore rrethore (rrotullim).
Në vitin 1543, astronomi polak Nikola Koperniku (1473–1543) propozoi modelin heliocentrik, në të cilin dielli është në qendër të sistemit diellor. Planetët, përfshirë Tokën, rrotullohen rreth një rrethi (rrotullim), me qendrën e këtij rrethi që rrotullohet rreth diellit në një trajektore rrethore (rrotullim). Koperniku kishte një kuptim më të përparuar se Ptolemeu, duke e vendosur diellin në qendër të sistemit diellor. Megjithatë, Koperniku ende përdorte rrathët si model për orbitat planetare.
Një astronom i famshëm danez i quajtur Tycho Brahe (1546 – 1601) ishte astronomi i fundit që vëzhgoi objektet qiellore duke përdorur vetëm syrin. Pasi bëri vëzhgime nga viti 1576 deri në vitin 1599, Tycho Brahe bashkëpunoi me një astronom gjerman, Johannes Kepler (1571 – 1630), i cili ishte gjithashtu një matematikan. Kepler ishte asistent i Tycho Brahe. Bashkëpunimi midis Tycho Brahe dhe Keplerit nuk zgjati shumë sepse Tycho Brahe vdiq. Pas vdekjes së Tycho Brahe, Kepler përdori të dhënat astronomike të marra nga mësuesi i tij dhe kaloi rreth njëzet vjet të jetës së tij duke krijuar një model matematik për të shpjeguar lëvizjen e planetëve.
Vepra e parë e Keplerit në astronomi, Misteret e Universit, u botua në vitin 1596. Në të, ai u përpoq të gjente një harmoni midis orbitave planetare të Kopernikut dhe vëzhgimeve të Tycho Brahe. Megjithatë, Kepler dështoi të gjente një harmoni midis modeleve të zhvilluara nga Koperniku dhe Ptolemeu dhe vëzhgimeve të Tycho Brahe. Prandaj, ai braktisi modelet Ptolemeike dhe Kopernikane dhe u përpoq të gjente një model të ri. Në vitin 1609, Kepler zbuloi se elipsa përputhej në mënyrë të përkryer me vëzhgimet e Tycho Brahe. Kepler nuk përdorte më rrathë si formë të orbitave të trupave qiellorë, por më tepër elipsa.
Ky ligj u propozua nga Kepleri gjysmë shekulli përpara se Isak Njutoni të paraqiste tre ligjet e tij të lëvizjes dhe ligjin universal të gravitetit.
Ligji i Parë i Keplerit
Rruga e secilit planet ndërsa rrotullohet rreth dielliti, në formë eliptike, ku dielli ndodhet në njërën nga vatrat.
Ligji i Dytë i Keplerit
Një vijë imagjinare që lidh diellin me një planet përshkon sipërfaqe të barabarta gjatë intervaleve të barabarta kohore.
Ligji i Tretë i Keplerit
Raporti i katrorit të periudhës me kubin e distancës mesatare të planetit nga dielli (T2/r3) është konstante dhe vlera e saj është e njëjtë për të gjithë planetët.
