قوانین کپلر: تفاوت میان نسخه‌ها

[[یوهان کپلر|یوهانس کپلر]]٬، [[ریاضیدان]] و [[منجم]] سرشناس آلمانی قرون ۱۶ و ۱۷ میلادی که در [[رصدخانه]] سلطنتی امپراتور سرزمین [[بوهمیا]]، [[رودولف یازدهم]]، استخدام شده بود، در موقعیتی قرار داشت که می‌توانست به انبوهی از اطلاعات دقیق رصدی [[تیکو براهه]] دسترسی داشته باشد. کپلر به [[مدل زمین مرکزی]] براهه اعتقادی نداشت و می‌دانست که [[مدل خورشید مرکزی]] [[کپرنیک]] با قوانین ریاضی و نتایج رصدی مطابقت خوبی دارد. اما او که فردی مذهبی بود و اعتقادات کهن دینی درباره زمین مقدسی که مرکز عالم قرار داده شده بود، در اعماق وجودش لانه داشت به سختی می‌توانست خود را به پیروی از این مدل جدید قانع کند و از طرفی هم نمی‌توانست آنچه را می‌دید انکار کند.<ref>

همه تلاش‌ها و محاسبات ناموفق بود تا زمانی که به عقیده خود کپلر بر وی وحی نازل گردید. سرانجام زمانی که کپلر مدار مریخ را بیضی شکل فرض کرد، مدل خورشید مرکزی را به کار برد و مریخ را سیاره‌ای بیرونی نسبت به زمین در نظر گرفت، صاحب مدلی از سپهر گردون شد که در آن همه اجرام سماوی در جای خود شروع به حرکتی منظم، دقیقاً مطابق با واقعیت رصدی نمودند. <ref>

[http://www.iranika.ir/detail_fa/?iData=167&iCat=367&iChannel=26&nChannel=Bigman يوهانیوهان كپلرکپلر]، در: وب‌گاه علمی ایرانیکا، بازدید: ۱۳ سپتامبر ۲۰۱۰</ref>

حاصل بیش از ۲۰ سال تحقیقات کپلر در زمینه دینامیک سیارات [[منظومه خورشیدی]] در غالب سه قانون که در دو مرحله منتشر شد و به '''قوانین حرکت سیاره‌ای کپلر'''و یا به اختصار '''قوانین کپلر''' مشهورند، سرنوشت دنیا را عوض کرد. ما امروزه از قوانین کپلر به منظور بررسی حرکت ماهواره‌ها به دور زمین، ارسال کاوشگران فضایی به اعماق بیکران [[فضا]] و اعزام [[فضانورد]] به [[مدار]] زمین و سطح [[ماه]] استفاده می‌کنیم. کپلر ابتدا دو قانون اول را منتشر نمود و پس از حدود ۱۰ سال قانون سوم را نیز معرفی کرد. <ref>

[http://www.phy6.org/stargaze/Skeplaws.htm Kepler and His Laws]، در: Educational Web Sites on Astronomy, Physics, Spaceflight and the Earth's Magnetism، بازدید: ۱۳ سپتامبر ۲۰۱۰</ref>

انتشار عمومی قوانین کپلر نگاه مردم را به مقدسات سماوی که سال‌ها بر فراز آسمان‌ها جولان می‌دادند، تغییر داد. اما سال‌ها طول کشید تا این تغییر صورت پذیرد. افکار و ایده‌های مترقی یوهان کپلر پس از مرگ وی مدت‌ها فراموش شد تا اینکه دانشمندان دیگری مانند [[گالیله]] و [[نیوتن]] به بررسی مجدد آنها پرداختند. کپلر خود در یکی از نوشته‌هایش آورده استآورده‌است:«من کتاب خود را می‌نویسم، تفاوتی ندارد اگرخوانندگان آن مردان امروزی باشند و یا مردمی از آینده، این کتاب می‌تواند سالها انتظار خوانندگان واقعی خود را بکشد، مگر نه اینکه خداوند نیز شش هزار سال انتظار کشید تا تماشاگری برای آفرینش او پیدا شود.»<ref>

مسیر حرکت سیارات به دور خورشید [[بیضی]] است و خورشید در یکی از دو کانونِ این بیضی قرار دارد. در واقعیت شکل مدار اجرام سماوی و یا مدارگردهای مصنوعی نظیر ماهواره‌ها می‌تواند یکی از اشکال گوناگون [[مقاطع مخروطی]] نظیر دایره، بیضی٬بیضی، [[سهمی]] و [[هذلولی]] باشد.

خط واصل بین خورشید و سیارات در زمان‌های مساوی، مساحت‌های مساوی را جاروب می‌کند. به بیان دیگر

مربع زمان تناوب چرخش سیارات به دور خورشید با مکعب نصف محور بزرگ بیضی متناسب است.

* A فاصله سیاره تا خورشید (به دلیل بیضی بودن مدار فاصله متوسط را می‌توان در اکثر موارد در نظر گرفت). واحد A (واحد ستاره‌شناسی Au ) است که برای زمین تا خورشید برابر با ۱ می‌باشد.

این قوانین علاوه بر تشریح حرکت سیارات نسبت به خورشید، برای تمام سیستم‌هایی که در آنها یک جرم به دور جرم دیگر می‌گردد نیز صادق است و کاربرد دارد. با این تفاوت که قانونِ اول کپلر تنها ناظر بر یک شکل خاص و عام از مسیرهای ممکن فضایی است. در واقعیت شکل مدار اجرام سماوی و یا مدارگردهای مصنوعی نظیر ماهواره‌ها می‌تواند یکی از اشکال گوناگون مقاطع مخروطی نظیر دایره، بیضی، سهمی و هذلولی باشد.