کیپلر کے قانون کا مواد
کیا آپ کو یاد ہے جب 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۔ کے بارے میں تجربات ظاہری حرکت ہم حقیقت میں ہر روز اس جھوٹی حرکت کا تجربہ کرتے ہیں۔ ہر صبح، سورج مشرقی افق پر طلوع ہوتا ہے، پھر مغرب کی طرف بڑھتا ہے، اور شام 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 رہتی ہے؟
Manusia yang hidup pada jaman dahulu (awal masehi) juga menganggap matahari, bulan dan benda angkasa lainnya bergerak mengelilingi bumi, sedangkan bumi diam. Dengan kata lain, bumi dianggap sebagai pusat alam semesta (geosentris). Anggapan ini didasarkan pada pengalaman indrawi manusia yang terbatas, yang setiap hari mengamati matahari, bulan dan bintang bergerak, sedangkan bumi dirasakan diam. Mirip seperti ketika berada di dalam mobil yang sedang bergerak, anda melihat seolah-olah pohon-pohon atau bangunan bergerak. Anggapan bahwa bumi merupakan pusat alam semesta ini diteliti dan dikembangkan oleh astronom Yunani, Claudius Ptolemeus (100-170 M) pada abad kedua Masehi dan dipercaya selama 1400 tahun berikutnya.
Menurut Ptolemeus, bumi berada di pusat tatasurya. Matahari dan planet-planet mengelilingi sebuah lingkaran (gerak rotasi) di mana pusat lingkaran ini mengelilingi bumi dalam lintasan melingkar (gerak revolusi).
Pada tahun 1543, astronom Polandia bernama Nicolaus Copernicus (1473 – 1543) mengusulkan model heliosentris, di mana matahari berada di pusat tatasurya. Planet-planet termasuk bumi mengelilingi sebuah lingkaran (gerak rotasi) di mana pusat lingkaran ini mengelilingi matahari dalam lintasan melingkar (gerak revolusi). Copernicus memiliki pemahaman yang lebih maju dari Ptolemeus karena menempatkan matahari pada pusat tatasurya. Walaupun demikian, Copernicus masih menggunakan lingkaran sebagai bentuk lintasan gerak planet.
Seorang astronom terkenal dari Denmark bernama Tycho Brahe (1546 – 1601) merupakan astronom terakhir yang mengamati benda langit hanya menggunakan mata. Setelah melakukan pengamatan sejak tahun 1576 sampai tahun 1599, selanjutnya Tycho Brahe bekerja sama dengan seorang astronom Jerman, Johannes Kepler (1571 – 1630), yang juga seorang matematikawan. Kepler merupakan asisten Tycho Brahe. Kerja sama antara Tycho Brahe dan Kepler berlangsung tidak lama karena Tycho Brahe meninggal dunia. Setelah Tycho Brahe meninggal dunia, Kepler menggunakan data astronomi yang diperoleh gurunya tersebut dan menghabiskan waktu hidupnya selama sekitar dua puluh tahun untuk menciptakan model matematika untuk menjelaskan gerakan planet-planet.
Karya pertama Kepler dalam bidang astronomi berjudul The Mysteri of the Universe diterbitkan pada tahun 1596. Di dalam buku itu, ia berusaha mencari suatu keselarasan antara orbit-orbit planet menurut Copernicus dengan hasil pengamatan Tycho Brahe. Akan tetapi Kepler tidak berhasil menemukan keselarasan antara model yang dikembangkan oleh Copernicus maupun Ptolemeus dengan hasil pengamatan Tycho Brahe. Oleh karena itu ia meninggalkan model Ptolemeus dan Copernicus lalu berusaha mencari model baru. Pada tahun 1609, Kepler menemukan ternyata elips sangat cocok dengan hasil pengamatan Tycho Brahe. Kepler tidak lagi menggunakan lingkaran sebagai bentuk lintasan benda langit melainkan elips.
Hukum ini dikemukakan Kepler setengah abad sebelum Isaac Newton mengajukan ketiga hukum tentang gerak سے hukum gravitasi umum.
Hukum I Kepler
Lintasan setiap planet ketika mengelilingi matahari, berbentuk elips, di mana matahari terletak pada salah satu fokusnya.
Hukum II Kepler
Garis khayal yang menghubungkan matahari dengan planet, menyapu luasan yang besarnya sama, selama selang waktu yang sama.
Hukum III Kepler
Perbandingan kuadrat periode terhadap pangkat tiga jarak rata-rata planet dengan matahari (T2/r3) adalah konstan dan nilainya sama untuk semua planet.
