Cos'è un'ellisse?
Un'ellisse è una forma geometrica che viene generata quando un piano interseca una forma conica e produce una curva chiusa. I cerchi sono un sottoinsieme speciale dell'ellisse. Sebbene una particolare formula per queste forme possa sembrare piuttosto complessa, sono una forma comune nei sistemi naturali come nei piani orbitali nello spazio e su scala atomica.
Un ovale è un altro nome generico per un'ellisse, entrambi essendo curve chiuse convesse in cui qualsiasi linea tracciata da due punti sulla curva si troverà all'interno dei confini della curva stessa. L'ellisse ha una simmetria matematica, che un ovale non ha necessariamente. Se una linea viene tracciata attraverso l'asse maggiore di un'ellisse, che è attraverso il suo centro e verso entrambe le estremità più lontane, due punti qualsiasi sulla linea che sono ugualmente distanti dal centro vengono descritti come punti focali F 1 e F 2 . La somma delle due linee tratteggiate da F 1 e F 2 alla circonferenza dell'ellisse si sommerà alla lunghezza totale dell'asse maggiore, e questa è nota come proprietà focale dell'ellisse. Quando i punti focali di F 1 e F 2 si trovano nella stessa posizione sull'asse maggiore, questa è la vera definizione di un cerchio.
Un'altra equazione dell'ellisse è l'equazione polare, che viene utilizzata per determinare il perielio e l'afelio per i punti più vicini e più lontani nell'orbita di un corpo, come la Terra attorno al Sole. Prendendo la posizione di F 1 sull'asse maggiore come posizione del Sole, il punto più vicino della forma dell'ellisse a F 1 sarebbe il perielio. Il punto più lontano dell'ellisse, sul lato opposto di F 2 , sarebbe l'afelio, o il punto più lontano della Terra nella sua orbita del Sole. L'equazione polare effettiva viene utilizzata per calcolare il raggio di un'orbita in qualsiasi punto nel tempo. Può sembrare complicato se scritto in forma algebrica, ma diventa evidente quando i diagrammi etichettati lo accompagnano.
Le orbite dei pianeti intorno al sole furono scoperte per la prima volta in posizioni di punti di ellisse da Johannes Kepler, che pubblicò la sua ricerca decennale sull'orbita di Marte nel 1609 nel libro intitolato Astronomia Nova , che significa letteralmente A New Astronomy . Questa scoperta fu successivamente esposta da Isaac Newton nel 1687 quando pubblicò Philosophiae Naturalis Principia Mathematica , letteralmente I Principi . Descriveva in dettaglio la legge di gravitazione universale di Newton che governava la massa di corpi in orbita nello spazio.