Elips Nedir?

Bir elips, bir düzlem konik bir şekille kesiştiğinde ve kapalı bir eğri ürettiğinde üretilen geometrik bir şekildir. Çemberler elipsin özel bir alt kümesidir. Bu şekiller için herhangi bir özel formül oldukça karmaşık görünse de, uzayda bulunan yörüngeli düzlemlerde ve atom ölçeğinde olduğu gibi doğal sistemlerde ortak bir formdur.

Bir oval, elips için bir başka genel isimdir, her ikisi de eğri üzerinde iki noktadan çizilen herhangi bir çizginin eğrinin sınırları içinde yer alacağı dışbükey kapalı eğrilerdir. Elipsin matematiksel bir simetrisi vardır, ancak bir ovalin mutlaka sahip olması gerekmiyor. Bir elipsin ana ekseni boyunca, ortasından ve her iki uzak ucundan da bir çizgi çizilirse, hat üzerinde merkezden eşit uzaklıkta olan iki nokta, odak noktaları F1 ve F2 olarak tanımlanır. F1 ve F2'den elipsin çevresine çizilen herhangi iki çizginin toplamı, ana eksenin toplam uzunluğunu artıracaktır ve bu, elipsin odak özelliği olarak bilinir. F1 ve F2'nin odak noktaları ana eksen üzerinde aynı konumda olduğunda, bu bir dairenin gerçek tanımıdır.

Bir başka elips denklemi, Güneş'in etrafındaki Dünya gibi, bir vücudun yörüngesindeki en yakın ve en uzak noktalara yönelik dönem ve afelionu belirlemek için kullanılan kutupsal denklemdir. F1'in ana eksen üzerindeki konumunu Güneş'in konumu olarak alarak, elips şeklinin F1'e en yakın noktası periyod olacaktır. Elipsin en uzak noktası, F2'nin karşı tarafında, afelion ya da Dünya'nın Güneş'in yörüngesindeki en uzak noktası olacaktır. Gerçek kutup denklemi, herhangi bir noktada bir yörüngenin yarıçapını hesaplamak için kullanılır. Cebirsel formda yazıldığında karmaşık görünebilir, ancak etiketli diyagramlar ona eşlik ettiğinde kendini belli eder.

Güneşin etrafındaki gezegenlerin yörüngelerinin ilk olarak, 1609 yılında Astronomia Nova adlı kitabında, kelimenin tam anlamıyla Yeni Astronomi anlamına gelen Mars yörüngesine ilişkin araştırmasını yayınlayan Johannes Kepler tarafından elips noktalarının bulunduğu tespit edildi. Bu keşif daha sonra 1687'de, Philosophiae Naturalis Principia Mathematica'yı , kelimenin tam anlamıyla İlkeler'i yayınladığı sırada Isaac Newton tarafından açıklandı. Newton'un uzaydaki yörüngeli kütlelerin kütlesini düzenleyen evrensel çekim kuvveti yasasını ayrıntılı olarak açıkladı.