Was ist eine Ellipse?
Eine Ellipse ist eine geometrische Form, die erzeugt wird, wenn eine Ebene eine konische Form schneidet und eine geschlossene Kurve erzeugt. Kreise sind eine spezielle Teilmenge der Ellipse. Obwohl eine bestimmte Formel für diese Formen recht komplex erscheinen mag, sind sie in natürlichen Systemen, wie z. B. in Orbitalebenen im Raum und auf atomarer Ebene, eine gebräuchliche Form.
Ein Oval ist ein weiterer allgemeiner Name für eine Ellipse. Beide sind konvexe geschlossene Kurven, bei denen jede Linie, die von zwei Punkten auf der Kurve gezogen wird, innerhalb der Grenzen der Kurve selbst liegt. Die Ellipse hat jedoch eine mathematische Symmetrie, die ein Oval nicht unbedingt hat. Wenn eine Linie durch die Hauptachse einer Ellipse gezogen wird, die durch ihre Mitte und zu ihren beiden entferntesten Enden verläuft, werden zwei Punkte auf der Linie, die gleich weit von der Mitte entfernt sind, als Brennpunkte F1 und F2 bezeichnet. Die Summe von zwei beliebigen Linien, die von F 1 und F 2 zum Umfang der Ellipse gezogen werden, summiert sich zur Gesamtlänge der Hauptachse, und dies ist als die Brennpunkt-Eigenschaft der Ellipse bekannt. Wenn sich die Brennpunkte von F 1 und F 2 an derselben Stelle auf der Hauptachse befinden, ist dies die wahre Definition eines Kreises.
Eine andere Ellipsengleichung ist die Polargleichung, mit der Perihel und Aphel für die nächsten und am weitesten entfernten Punkte in der Umlaufbahn eines Körpers wie die Erde um die Sonne bestimmt werden. Unter der Annahme, dass die Position von F1 auf der Hauptachse die Position der Sonne ist, wäre der Punkt, der der Ellipsenform von F1 am nächsten kommt, das Perihel. Der am weitesten entfernte Punkt der Ellipse auf der gegenüberliegenden Seite von F 2 wäre ein Aphel oder der am weitesten entfernte Punkt der Erde in ihrer Umlaufbahn der Sonne. Die tatsächliche Polargleichung wird verwendet, um den Radius einer Umlaufbahn zu einem beliebigen Zeitpunkt zu berechnen. Es kann kompliziert erscheinen, wenn es in algebraischer Form geschrieben wird.
Die Umlaufbahnen der Planeten um die Sonne wurden erstmals von Johannes Kepler mit Ellipsenpunkten entdeckt. Er veröffentlichte seine zehnjährige Erforschung der Umlaufbahn des Mars im Jahr 1609 im Buch Astronomia Nova , was wörtlich " Eine neue Astronomie" bedeutet . Diese Entdeckung wurde später von Isaac Newton im Jahre 1687 dargelegt, als er Philosophiae Naturalis Principia Mathematica , wörtlich The Principles, veröffentlichte . Es beschreibt Newtons Gesetz der universellen Gravitation, das die Masse der umlaufenden Körper im Weltraum regelt.