کیپلر کے قانون کا مواد
کیا آپ کو یاد ہے کہ آپ پہلی بار کار میں سوار ہوئے تھے (نہیں جب آپ بچے تھے)؟ جب آپ چلتی گاڑی میں تھے تو آپ نے دیکھا کہ درخت یا عمارتیں حرکت کر رہی ہیں۔ اس وقت، آپ نے سوچا ہوگا کہ درخت یا عمارتیں حرکت کر رہی ہیں، جب کہ آپ اور گاڑی ساکن تھے۔ حقیقت میں، آپ اور گاڑی چل رہے تھے، جبکہ درخت یا عمارتیں ساکن تھیں۔ ہم اصل میں ہر روز اس ظاہری حرکت یا غلط حرکت کا تجربہ کرتے ہیں۔ ہر صبح سورج مشرقی افق پر " طلوع ہوتا ہے"، پھر مغرب کی طرف بڑھتا ہے اور دوپہر کو مغربی افق پر " غروب" ہوتا ہے۔ اسی طرح، رات کے وقت، آپ اکثر چاند کو مشرق سے مغرب کی طرف بڑھتے ہوئے دیکھتے ہیں۔ کیا آپ نے کبھی سوچا یا شک کیا ہے کہ سورج اور چاند زمین کے گرد گھومتے ہیں، جبکہ زمین ساکن ہے؟
قدیم انسان (ابتدائی عیسوی) یہ بھی مانتے تھے کہ سورج، چاند اور دیگر آسمانی اجسام زمین کے گرد گھومتے ہیں، جبکہ زمین ساکن رہتی ہے۔ دوسرے لفظوں میں، زمین کو کائنات کا مرکز (جیو سینٹرک) سمجھا جاتا تھا۔ یہ مفروضہ محدود انسانی حسی تجربے پر مبنی تھا، جس نے روزانہ سورج، چاند اور ستاروں کو حرکت کرتے ہوئے دیکھا، جب کہ زمین کو ساکن سمجھا جاتا تھا۔ یہ اسی طرح ہے جب آپ چلتی گاڑی میں ہوتے ہیں، یہ دیکھتے ہیں جیسے درخت یا عمارتیں حرکت کر رہی ہوں۔ یہ خیال کہ زمین کائنات کا مرکز ہے، دوسری صدی عیسوی میں یونانی ماہر فلکیات کلاڈیئس ٹولیمی (100-170 عیسوی) نے تحقیق اور تیار کیا تھا اور اگلے 1400 سالوں تک اس پر یقین کیا جاتا رہا۔
بطلیموس کے مطابق زمین نظام شمسی کے مرکز میں ہے۔ سورج اور سیارے ایک دائرے (گردش) میں گھومتے ہیں، اس دائرے کا مرکز ایک دائرے کے راستے (انقلاب) میں زمین کے گرد چکر لگاتا ہے۔
1543 میں، پولش ماہر فلکیات نکولس کوپرنیکس (1473–1543) نے ہیلیو سینٹرک ماڈل کی تجویز پیش کی، جس میں سورج نظام شمسی کے مرکز میں ہوتا ہے۔ سیارے، بشمول زمین، ایک دائرے (گردش) کے گرد چکر لگاتے ہیں، اس دائرے کا مرکز سورج کے گرد چکر کے راستے (انقلاب) میں گھومتا ہے۔ کوپرنیکس کو بطلیموس سے زیادہ جدید فہم تھا، جس نے سورج کو نظام شمسی کے مرکز میں رکھا۔ تاہم، کوپرنیکس نے پھر بھی دائروں کو سیاروں کے مدار کے ماڈل کے طور پر استعمال کیا۔
ڈنمارک کا ایک مشہور ماہر فلکیات جس کا نام Tycho Brahe (1546 – 1601) تھا وہ آخری فلکیات دان تھا جس نے صرف آنکھ کا استعمال کرتے ہوئے آسمانی اشیاء کا مشاہدہ کیا۔ 1576 سے 1599 تک مشاہدات کرنے کے بعد، ٹائیکو براے نے پھر ایک جرمن ماہر فلکیات، جوہانس کیپلر (1571-1630) کے ساتھ تعاون کیا، جو ایک ریاضی دان بھی تھا۔ کیپلر ٹائیکو براے کا معاون تھا۔ ٹائیکو براے اور کیپلر کے درمیان تعاون زیادہ دیر تک نہیں چل سکا کیونکہ ٹائیکو براے مر گیا۔ ٹائیکو براے کی موت کے بعد، کیپلر نے اپنے استاد کے حاصل کردہ فلکیاتی ڈیٹا کو استعمال کیا اور اپنی زندگی کے تقریباً بیس سال سیاروں کی حرکت کی وضاحت کے لیے ایک ریاضیاتی ماڈل بنانے میں گزارے۔
فلکیات میں کیپلر کی پہلی تصنیف، کائنات کے اسرار، 1596 میں شائع ہوئی تھی۔ اس میں، اس نے کوپرنیکس کے سیاروں کے مدار اور ٹائیکو براے کے مشاہدات کے درمیان ہم آہنگی تلاش کرنے کی کوشش کی۔ تاہم، کیپلر کوپرنیکس اور بطلیمی اور ٹائیکو براے کے مشاہدات کے تیار کردہ ماڈلز کے درمیان ہم آہنگی تلاش کرنے میں ناکام رہا۔ اس لیے اس نے بطلیما اور کوپرنیکن ماڈلز کو چھوڑ دیا اور ایک نیا ماڈل تلاش کرنے کی کوشش کی۔ 1609 میں، کیپلر نے دریافت کیا کہ بیضوی ٹائیکو براے کے مشاہدات سے بالکل مماثل ہے۔ کیپلر نے اب دائروں کو آسمانی اجسام کے مدار کی شکل کے طور پر استعمال نہیں کیا، بلکہ بیضوی شکلوں کے طور پر استعمال کیا۔
اس قانون کو کیپلر نے نصف صدی پہلے پیش کیا تھا جب کہ آئزک نیوٹن نے حرکت کے اپنے تین قوانین اور کشش ثقل کے عالمگیر قانون کو پیش کیا تھا ۔
کیپلر کا پہلا قانون
ہر سیارے کا راستہ جب یہ سورج کے گرد چکر لگاتا ہے۔i, بیضوی شکل میں، جہاں سورج مرکز میں سے ایک پر واقع ہے۔
کیپلر کا دوسرا قانون
سورج کو سیارے سے جوڑنے والی ایک خیالی لکیر وقت کے مساوی وقفوں کے دوران مساوی علاقوں کو صاف کرتی ہے۔
کیپلر کا تیسرا قانون
سورج سے کرہ ارض کے اوسط فاصلے کے مکعب کی مدت کے مربع کا تناسب (T2/r3) مستقل ہے اور اس کی قیمت تمام سیاروں کے لیے یکساں ہے۔
