Hva er Keplers lover?

Keplers lover er tre ligninger som styrer bevegelsen til astronomiske organer. Keplers lover ble først oppdaget av det 16. århundre astronom Johannes Kepler mens han analyserte data samlet av Tycho Brahe. Keplers lover er en utvidelse av Copernicus tidligere heliosentriske teori, og banet til slutt veien for Isaac Newtons komplette teori om hvordan kropper samhandler. Newtons ligninger av tyngdekraft og bevegelse kan brukes til å utlede Keplers lover, hvis du antar at det bare er to kropper, hvorav den ene er fikset, og hvorav den ene går i bane rundt i mindre enn rømningshastighet. Selv om Keplers lover opprinnelig ble utviklet for å forklare planetariske bevegelser, gjelder de ethvert organ som er i bane rundt en mye mer massiv kropp.

Den første av Keplers lover sier at en planet, eller et hvilket som helst annet objekt i bane rundt solen, følger en elliptisk vei med solen med ett fokus. Formen på disse ellipene avhenger av solens masse, planetens posisjon og planetens hastighet. ENSett med seks tall, kalt de kepleriske elementene, kan brukes til å spesifisere den nøyaktige banen som en planet sporer ut.

Den andre av Keplers lover sier at en planet i bane sporer ut like områder i like tider. Hvis du trekker en linje fra planeten til solen, og legger opp området som linjen feier over i løpet av et gitt tidsintervall, er det alltid konstant. Denne loven er en konsekvens av bevaring av vinkelmomentum; Hvis planeten beveger seg raskere, må den også være nærmere solen. Økningen i området dekket fra den større vinkelbevegelsen, og reduksjonen i området dekket fra kortere avstand, må nøyaktig avbryte hverandre.

Den tredje loven sier at kvadratet i bane-perioden må være direkte proporsjonal med kuben til baneens semi-major-akse. Semi-major-aksen er halvparten av den totale avstanden mellom perihelion, eller nærmeste tilnærming til solen,og afelionen, eller fjerneste avstand fra solen. En planet veldig langt fra solen, som Neptune, har en mye større bane; Den beveger seg også saktere, og tar mer tid til å dekke samme avstand enn en planet som Merkur. Det nøyaktige forholdet mellom orbitalperiode, semi-major-akse, masse og gravitasjonskonstanten ble senere utarbeidet av Isaac Newton.