Materyal ng Batas ni Kepler
Naaalala mo ba ang unang beses mong sumakay sa kotse (hindi noong sanggol ka pa)? Noong nasa loob ka ng gumagalaw na kotse, nakikita mo na parang gumagalaw ang mga puno o gusali. Noong panahong iyon, maaaring inakala mong gumagalaw ang mga puno o gusali, habang ikaw at ang kotse ay hindi gumagalaw. Sa katotohanan, ikaw at ang kotse ay gumagalaw, habang ang mga puno o gusali ay hindi gumagalaw. Talagang nararanasan natin ang maliwanag na galaw o maling galaw na ito araw-araw. Tuwing umaga, ang araw ay "sumusulong" sa silangang abot-tanaw, pagkatapos ay gumagalaw pakanluran at "lumulubog" sa kanlurang abot-tanaw sa hapon. Gayundin, sa gabi, madalas mong nakikita ang buwan na gumagalaw mula silangan patungong kanluran. Naisip mo na ba o pinaghihinalaan na ang araw at buwan ay umiikot sa mundo, habang ang mundo ay hindi gumagalaw?
Naniniwala rin ang mga sinaunang tao (unang bahagi ng AD) na ang araw, buwan, at iba pang mga celestial na bagay ay umiikot sa Daigdig, habang ang Daigdig ay nananatiling hindi gumagalaw. Sa madaling salita, ang Daigdig ay itinuturing na sentro ng sansinukob (geocentric). Ang palagay na ito ay batay sa limitadong karanasan ng pandama ng tao, na araw-araw na nagmamasid sa paggalaw ng araw, buwan, at mga bituin, habang ang Daigdig ay nakikitang hindi gumagalaw. Katulad ito ng kapag nasa isang gumagalaw na sasakyan, na parang gumagalaw ang mga puno o gusali. Ang ideyang ito na ang Daigdig ang sentro ng sansinukob ay sinaliksik at binuo ng Griyegong astronomo na si Claudius Ptolemy (100-170 AD) noong ikalawang siglo AD at pinaniwalaan sa susunod na 1400 taon.
Ayon kay Ptolemy, ang Daigdig ay nasa sentro ng sistemang solar. Ang Araw at mga planeta ay umiikot sa isang bilog (rotasyon), kung saan ang sentro ng bilog na ito ay umiikot sa Daigdig sa isang pabilog na landas (rebolusyon).
Noong 1543, iminungkahi ng astronomong Polish na si Nicolaus Copernicus (1473–1543) ang heliocentric model, kung saan ang araw ay nasa sentro ng solar system. Ang mga planeta, kabilang ang Daigdig, ay umiikot sa isang bilog (rotasyon), kung saan ang sentro ng bilog na ito ay umiikot sa araw sa isang pabilog na landas (rebolusyon). Si Copernicus ay may mas advanced na pag-unawa kaysa kay Ptolemy, na inilalagay ang araw sa sentro ng solar system. Gayunpaman, ginamit pa rin ni Copernicus ang mga bilog bilang modelo para sa mga orbit ng planeta.
Isang bantog na astronomong Danish na nagngangalang Tycho Brahe (1546 – 1601) ang huling astronomong nagmasid sa mga bagay sa kalangitan gamit lamang ang mata. Matapos magsagawa ng mga obserbasyon mula 1576 hanggang 1599, nakipagtulungan si Tycho Brahe sa isang astronomong Aleman, si Johannes Kepler (1571 – 1630), na isa ring matematiko. Si Kepler ang katulong ni Tycho Brahe. Ang kolaborasyon sa pagitan nina Tycho Brahe at Kepler ay hindi nagtagal dahil namatay si Tycho Brahe. Pagkamatay ni Tycho Brahe, ginamit ni Kepler ang datos pang-astronomiya na nakuha ng kanyang guro at ginugol ang halos dalawampung taon ng kanyang buhay sa paglikha ng isang modelo ng matematika upang ipaliwanag ang galaw ng mga planeta.
Ang unang akda ni Kepler sa astronomiya, ang *The Mysteries of the Universe*, ay inilathala noong 1596. Dito, sinubukan niyang maghanap ng pagkakatugma sa pagitan ng mga orbito ng planeta ni Copernicus at ng mga obserbasyon ni Tycho Brahe. Gayunpaman, nabigo si Kepler na makahanap ng pagkakatugma sa pagitan ng mga modelong binuo nina Copernicus at Ptolemy at ng mga obserbasyon ni Tycho Brahe. Samakatuwid, tinalikuran niya ang mga modelong Ptolemaic at Copernican at sinubukang maghanap ng bagong modelo. Noong 1609, natuklasan ni Kepler na ang ellipse ay perpektong tumutugma sa mga obserbasyon ni Tycho Brahe. Hindi na ginamit ni Kepler ang mga bilog bilang hugis ng mga orbito ng mga celestial bodies, kundi mga ellipse.
Ang batas na ito ay iniharap ni Kepler kalahating siglo bago pa man iharap ni Isaac Newton ang kanyang tatlong batas ng galaw at ang pangkalahatang batas ng grabidad.
Unang Batas ni Kepler
Ang landas ng bawat planeta habang umiikot ito sa arawi, hugis eliptiko, kung saan ang araw ay matatagpuan sa isa sa mga foci.
Ikalawang Batas ni Kepler
Ang isang haka-haka na linya na nagdurugtong sa araw at isang planeta ay tumatagos sa pantay na lawak sa pantay na pagitan ng oras.
Ikatlong Batas ni Kepler
Ang ratio ng parisukat ng panahon sa kubo ng average na distansya ng planeta mula sa araw (T2/r3) ay pare-pareho at ang halaga nito ay pareho para sa lahat ng planeta.
