Hvad er Keplers love?
Keplers love er tre ligninger, der styrer bevægelsen af astronomiske organer. Keplers love blev først opdaget af det 17. århundrede astronom Johannes Kepler under analyse af data indsamlet af Tycho Brahe. Keplers love er en udvidelse af Copernicus 'tidligere heliocentriske teori og banede til sidst vejen for Isaac Newtons komplette teori om, hvordan kropper interagerer. Newtons ligninger af tyngdekraft og bevægelse kan bruges til at udlede Keplers love, hvis du antager, at der kun er to legemer, hvoraf den ene er fast, og den ene kredser med mindre end flugthastigheden. Selvom Keplers love oprindeligt blev udviklet til at forklare planetbevægelser, gælder de for ethvert legeme, der er i kredsløb omkring et meget mere massivt legeme.
Den første af Keplers love siger, at en planet eller enhver anden genstand i kredsløb omkring solen følger en elliptisk sti med solen på et fokus. Formen på disse ellipser afhænger af solens masse, planetens position og planetens hastighed. Et sæt på seks numre, kaldet Keplerian-elementerne, kan bruges til at specificere den nøjagtige sti, som en planet sporer ud.
Den anden af Keplers love siger, at en planet i kredsløb sporer lige områder i lige tider. Hvis du tegner en linje fra planeten til Solen og tilføjer det område, som linjen fejer over i et givet tidsinterval, er det altid konstant. Denne lov er en konsekvens af bevarelsen af vinkelmoment; hvis planeten bevæger sig hurtigere, skal den også være tættere på Solen. Stigningen i det dækkede område fra den større vinkelbevægelse og faldet i det dækkede område fra den kortere afstand skal nøjagtigt annullere hinanden.
Den tredje lov hedder, at kvadratet for baneperioden skal være direkte proportionalt med terningen af banehalvdelens halvhovedakse. Den halvhovedakse er halvdelen af den samlede afstand mellem perihelien eller den nærmeste tilgang til solen og aphelionen eller den fjerneste afstand fra solen. En planet meget langt fra solen, såsom Neptune, har en meget større bane; det bevæger sig også langsommere og tager mere tid til at dække den samme afstand end en planet som f.eks. Merkur. Det nøjagtige forhold mellem orbital periode, semi-major akse, masse og gravitationskonstanten blev senere udarbejdet af Isaac Newton.