Nyenzo za Sheria za Kepler
Unakumbuka mara yako ya kwanza kupanda gari (sio ulipokuwa mtoto mchanga)? Ulipokuwa kwenye gari linalotembea, uliona kana kwamba miti au majengo yalikuwa yakitembea. Wakati huo, huenda ulidhani miti au majengo yalikuwa yakitembea, huku wewe na gari mkiwa bado. Kwa kweli, wewe na gari mlikuwa mkitembea, huku miti au majengo yakiwa bado yamesimama. Kwa kweli tunapata mwendo huu unaoonekana au mwendo wa uongo kila siku. Kila asubuhi jua "huchomoza" kwenye upeo wa mashariki, kisha husogea magharibi na "kutua" kwenye upeo wa magharibi alasiri. Vivyo hivyo, usiku, mara nyingi unaona mwezi ukitembea kutoka mashariki hadi magharibi. Je, umewahi kufikiria au kushuku kwamba jua na mwezi huzunguka dunia, huku dunia ikiwa bado haijatulia?
Wanadamu wa kale (mapema AD) pia waliamini kwamba jua, mwezi, na miili mingine ya mbinguni ilizunguka Dunia, huku Dunia ikibaki tuli. Kwa maneno mengine, Dunia ilizingatiwa kuwa kitovu cha ulimwengu (kijiografia). Dhana hii ilitokana na uzoefu mdogo wa hisia za binadamu, ambao kila siku uliona jua, mwezi, na nyota zikisonga, huku Dunia ikionekana tuli. Ni sawa na unapokuwa kwenye gari linalosonga, ukiona kana kwamba miti au majengo yanasonga. Wazo hili kwamba Dunia ni kitovu cha ulimwengu lilifanyiwa utafiti na kuendelezwa na mwanaastronomia Mgiriki Claudius Ptolemy (100-170 AD) katika karne ya pili AD na liliaminika kwa miaka 1400 iliyofuata.
Kulingana na Ptolemy, Dunia iko katikati ya mfumo wa jua. Jua na sayari huzunguka katika duara (mzunguko), huku katikati ya duara hili ikizunguka Dunia katika njia ya duara (mapinduzi).
Mnamo 1543, mwanaastronomia wa Kipolandi Nicolaus Copernicus (1473–1543) alipendekeza mfumo wa kimondo cha angahewa, ambapo jua liko katikati ya mfumo wa jua. Sayari, ikiwa ni pamoja na Dunia, huzunguka duara (mzunguko), huku katikati ya duara hili likizunguka jua katika njia ya duara (mapinduzi). Copernicus alikuwa na uelewa wa hali ya juu zaidi kuliko Ptolemy, akiweka jua katikati ya mfumo wa jua. Hata hivyo, Copernicus bado alitumia duara kama mfano wa mizunguko ya sayari.
Mwanaastronomia maarufu wa Denmark aliyeitwa Tycho Brahe (1546 - 1601) alikuwa mwanaastronomia wa mwisho kuchunguza vitu vya mbinguni kwa kutumia jicho pekee. Baada ya kufanya uchunguzi kuanzia 1576 hadi 1599, Tycho Brahe kisha akashirikiana na mwanaastronomia wa Ujerumani, Johannes Kepler (1571 - 1630), ambaye pia alikuwa mtaalamu wa hisabati. Kepler alikuwa msaidizi wa Tycho Brahe. Ushirikiano kati ya Tycho Brahe na Kepler haukudumu kwa muda mrefu kwa sababu Tycho Brahe alifariki. Baada ya kifo cha Tycho Brahe, Kepler alitumia data ya astronomia iliyopatikana na mwalimu wake na alitumia takriban miaka ishirini ya maisha yake kuunda mfumo wa hisabati kuelezea mwendo wa sayari.
Kazi ya kwanza ya Kepler katika unajimu, The Mysteries of the Universe, ilichapishwa mnamo 1596. Ndani yake, alijaribu kupata maelewano kati ya mizunguko ya sayari ya Copernicus na uchunguzi wa Tycho Brahe. Hata hivyo, Kepler alishindwa kupata maelewano kati ya mifano iliyotengenezwa na uchunguzi wa Copernicus na Ptolemy na Tycho Brahe. Kwa hivyo, aliacha mifano ya Ptolemy na Copernican na kujaribu kupata mfano mpya. Mnamo 1609, Kepler aligundua kuwa duaradufu ililingana kikamilifu na uchunguzi wa Tycho Brahe. Kepler hakutumia tena miduara kama umbo la mizunguko ya miili ya mbinguni, bali duaradufu.
Sheria hii ilitolewa na Kepler nusu karne kabla ya Isaac Newton kutoa sheria zake tatu za mwendo na sheria ya uvutano ya ulimwengu.
Sheria ya Kwanza ya Kepler
Njia ya kila sayari inapozunguka juai, umbo la duaradufu, ambapo jua liko kwenye mojawapo ya sehemu za kuingilia.
Sheria ya Pili ya Kepler
Mstari wa kufikirika unaounganisha jua na sayari hufagia maeneo sawa kwa vipindi sawa vya wakati.
Sheria ya Tatu ya Kepler
Uwiano wa mraba wa kipindi hicho na mchemraba wa umbali wa wastani wa sayari kutoka jua (T2/r3) ni thabiti na thamani yake ni sawa kwa sayari zote.
