Ako. Ginugol ni Kepler ang kanyang buong buhay na sinusubukang patunayan na ang ating solar system ay isang uri ng mystical art. Sa una, sinubukan niyang patunayan na ang istraktura ng sistema ay katulad ng regular na polyhedra mula sa sinaunang Griyegong geometry. Sa panahon ni Kepler, anim na planeta ang kilala na umiral. Ito ay pinaniniwalaan na sila ay inilagay sa mga kristal na sphere. Ayon sa siyentipiko, ang mga sphere na ito ay matatagpuan sa paraang ang mga polyhedron ng tamang anyo ay magkasya nang eksakto sa pagitan ng mga kalapit na sphere. Sa pagitan ng Jupiter at Saturn mayroong isang kubo na nakasulat sa panlabas na kapaligiran kung saan ang globo ay nakasulat. Sa pagitan ng Mars at Jupiter ay isang tetrahedron, at iba pa. Pagkatapos ng maraming taon ng pagmamasid sa mga bagay na makalangit, lumitaw ang mga batas ni Kepler, at pinabulaanan niya ang kanyang teorya ng polyhedra.
Mga Batas
Ang geocentric Ptolemaic system ng mundo ay pinalitan ng sistema ng heliocentricuri na nilikha ni Copernicus. Nang maglaon, natuklasan ni Kepler ang mga batas ng paggalaw ng mga planeta sa paligid ng Araw.
Pagkatapos ng maraming taon ng pagmamasid sa mga planeta, lumitaw ang tatlong batas ni Kepler. Isaalang-alang ang mga ito sa artikulo.
Una
Ayon sa unang batas ni Kepler, ang lahat ng mga planeta sa ating system ay gumagalaw sa isang closed curve na tinatawag na ellipse. Ang aming luminary ay matatagpuan sa isa sa mga foci ng ellipse. Mayroong dalawa sa kanila: ito ay dalawang punto sa loob ng kurba, ang kabuuan ng mga distansya mula sa kung saan sa anumang punto ng ellipse ay pare-pareho. Pagkatapos ng mahabang obserbasyon, naihayag ng siyentipiko na ang mga orbit ng lahat ng mga planeta sa ating sistema ay matatagpuan halos sa parehong eroplano. Ang ilang mga celestial body ay gumagalaw sa mga elliptical orbit malapit sa isang bilog. At tanging ang Pluto at Mars lamang ang gumagalaw sa mas pinahabang orbit. Batay dito, ang unang batas ni Kepler ay tinawag na batas ng mga ellipse.
Ikalawang Batas
Ang pag-aaral sa paggalaw ng mga katawan ay nagbibigay-daan sa siyentipiko na matukoy na ang bilis ng planeta ay mas malaki sa panahon kung kailan ito ay mas malapit sa Araw, at mas mababa kapag ito ay nasa pinakamataas na distansya nito mula sa Araw (ito ang mga mga punto ng perihelion at aphelion).
Ang ikalawang batas ni Kepler ay nagsasabi ng sumusunod: bawat planeta ay gumagalaw sa isang eroplanong dumadaan sa gitna ng ating bituin. Kasabay nito, ang radius vector na kumukonekta sa Araw at sa planetang pinag-aaralan ay naglalarawan ng magkapantay na mga lugar.
Kaya, malinaw na ang mga katawan ay gumagalaw sa paligid ng yellow dwarf nang hindi pantay, at may pinakamataas na bilis sa perihelion, at isang minimum na bilis sa aphelion. Sa pagsasagawa, ito ay makikita mula sa paggalaw ng Earth. Taun-taon sa simula ng Eneroang ating planeta, sa panahon ng pagpasa sa perihelion, ay gumagalaw nang mas mabilis. Dahil dito, ang paggalaw ng Araw sa kahabaan ng ecliptic ay mas mabilis kaysa sa ibang mga oras ng taon. Noong unang bahagi ng Hulyo, gumagalaw ang Earth sa pamamagitan ng aphelion, na nagiging sanhi ng mas mabagal na paggalaw ng Araw sa kahabaan ng ecliptic.
Ikatlong Batas
Ayon sa ikatlong batas ni Kepler, ang isang koneksyon ay itinatag sa pagitan ng panahon ng rebolusyon ng mga planeta sa paligid ng bituin at ang average na distansya nito mula dito. Inilapat ng siyentipiko ang batas na ito sa lahat ng planeta ng ating system.
Paliwanag ng mga batas
Ang mga batas ni Kepler ay maipaliwanag lamang pagkatapos matuklasan ni Newton ang batas ng grabidad. Ayon dito, ang mga pisikal na bagay ay nakikibahagi sa pakikipag-ugnayan ng gravitational. Mayroon itong unibersal na unibersal, na nakakaapekto sa lahat ng mga bagay ng uri ng materyal at pisikal na larangan. Ayon kay Newton, dalawang nakatigil na katawan ay kumikilos sa isa't isa na may puwersang proporsyonal sa produkto ng kanilang timbang at inversely proporsyonal sa parisukat ng mga puwang sa pagitan nila.
Galaw na nagagalit
Ang paggalaw ng mga katawan ng ating solar system ay kinokontrol ng puwersa ng grabidad ng yellow dwarf. Kung ang mga katawan ay naaakit lamang ng puwersa ng Araw, kung gayon ang mga planeta ay lilipat dito nang eksakto ayon sa mga batas ng paggalaw ni Kepler. Ang ganitong uri ng paggalaw ay tinatawag na unperturbed o Keplerian.
Sa katunayan, lahat ng bagay ng ating system ay naaakit hindi lamang ng ating liwanag, kundi pati na rin ng bawat isa. Samakatuwid, wala sa mga katawan ang makakagalaw nang eksakto sa isang ellipse, isang hyperbola, o isang bilog. Kung ang isang katawan ay lumihis mula sa mga batas ni Kepler sa panahon ng paggalaw, kung gayon itoay tinatawag na perturbation, at ang motion mismo ay tinatawag na perturbed. Iyan ang itinuturing na totoo.
Ang mga orbit ng celestial body ay hindi fixed ellipses. Sa panahon ng pag-akit ng ibang mga katawan, nagbabago ang orbit ellipse.
Kontribusyon ng I. Newton
Nagawa ni Isaac Newton na mahinuha mula sa mga batas ni Kepler ng paggalaw ng planeta ang batas ng unibersal na grabitasyon. Gumamit si Newton ng unibersal na grabitasyon upang malutas ang mga problema sa kosmiko-mekanikal.
Pagkatapos ni Isaac, ang pag-unlad sa larangan ng celestial mechanics ay ang pagbuo ng matematikal na agham na ginamit upang malutas ang mga equation na nagpapahayag ng mga batas ni Newton. Napag-alaman ng siyentipikong ito na ang gravity ng planeta ay natutukoy sa pamamagitan ng distansya dito at masa, ngunit ang mga indicator tulad ng temperatura at komposisyon ay walang epekto.
Sa kanyang gawaing siyentipiko, ipinakita ni Newton na ang ikatlong batas ng Keplerian ay hindi ganap na tumpak. Ipinakita niya na kapag ang pagkalkula ay mahalagang isaalang-alang ang masa ng planeta, dahil ang paggalaw at bigat ng mga planeta ay magkakaugnay. Ipinapakita ng harmonic na kumbinasyong ito ang kaugnayan sa pagitan ng mga batas ng Keplerian at batas ng grabidad ni Newton.
Astrodynamics
Ang paglalapat ng mga batas ng Newton at Kepler ay naging batayan para sa paglitaw ng astrodynamics. Isa itong sangay ng celestial mechanics na nag-aaral sa paggalaw ng mga artipisyal na nilikhang cosmic body, katulad ng: mga satellite, interplanetary station, iba't ibang barko.
Ang
Astrodynamics ay nakikibahagi sa mga kalkulasyon ng mga orbit ng spacecraft, at tinutukoy din kung anong mga parameter ang ilulunsad, aling orbit ang ilulunsad, anong mga maniobra ang kailangang isagawa,pagpaplano ng gravitational effect sa mga barko. At ito ay hindi lahat ng mga praktikal na gawain na inilalagay bago ang astrodynamics. Ang lahat ng resultang nakuha ay ginagamit sa iba't ibang uri ng mga misyon sa kalawakan.
Ang Astrodynamics ay malapit na nauugnay sa celestial mechanics, na nag-aaral sa paggalaw ng mga natural na cosmic body sa ilalim ng impluwensya ng gravity.
Orbits
Sa ilalim ng orbit ay unawain ang trajectory ng isang punto sa isang partikular na espasyo. Sa celestial mechanics, karaniwang pinaniniwalaan na ang trajectory ng isang katawan sa gravitational field ng isa pang katawan ay may mas malaking masa. Sa isang rectangular coordinate system, ang trajectory ay maaaring nasa anyo ng conic section, i.e. ay kinakatawan ng isang parabola, ellipse, bilog, hyperbola. Sa kasong ito, ang focus ay magkakasabay sa gitna ng system.
Sa mahabang panahon ay pinaniniwalaan na ang mga orbit ay dapat na bilog. Sa loob ng mahabang panahon, sinubukan ng mga siyentipiko na piliin nang eksakto ang pabilog na bersyon ng kilusan, ngunit hindi sila nagtagumpay. At si Kepler lamang ang nakapagpaliwanag na ang mga planeta ay hindi gumagalaw sa isang pabilog na orbit, ngunit sa isang pinahabang isa. Naging posible nitong matuklasan ang tatlong batas na maaaring maglarawan sa paggalaw ng mga celestial body sa orbit. Natuklasan ni Kepler ang mga sumusunod na elemento ng orbit: ang hugis ng orbit, ang hilig nito, ang posisyon ng eroplano ng orbit ng katawan sa kalawakan, ang laki ng orbit, at ang timing. Ang lahat ng elementong ito ay tumutukoy sa isang orbit, anuman ang hugis nito. Sa mga kalkulasyon, ang pangunahing coordinate plane ay maaaring ang eroplano ng ecliptic, galaxy, planetary equator, atbp.
Maraming pag-aaral ang nagpapakita naang geometric na hugis ng orbit ay maaaring elliptical at bilugan. May dibisyon sa sarado at bukas. Ayon sa anggulo ng inclination ng orbit sa eroplano ng ekwador ng mundo, ang mga orbit ay maaaring polar, inclined at equatorial.
Ayon sa panahon ng rebolusyon sa paligid ng katawan, ang mga orbit ay maaaring magkasabay o sun-synchronous, synchronous-diurnal, quasi-synchronous.
Tulad ng sinabi ni Kepler, lahat ng katawan ay may tiyak na bilis ng paggalaw, i.e. bilis ng orbital. Maaari itong maging pare-pareho sa buong sirkulasyon sa paligid ng katawan o magbago.
