Saya. Kepler menghabiskan seluruh hidupnya cuba membuktikan bahawa sistem suria kita adalah sejenis seni mistik. Pada mulanya, dia cuba membuktikan bahawa struktur sistem itu serupa dengan polyhedra biasa dari geometri Yunani kuno. Pada masa Kepler, enam planet diketahui wujud. Adalah dipercayai bahawa mereka diletakkan dalam sfera kristal. Menurut saintis, sfera ini terletak sedemikian rupa sehingga polihedron dalam bentuk yang betul sesuai dengan tepat antara sfera bersebelahan. Di antara Musytari dan Zuhal terdapat sebuah kiub yang tertulis dalam persekitaran luar di mana sfera itu tertulis. Di antara Marikh dan Musytari adalah tetrahedron, dan sebagainya. Selepas bertahun-tahun memerhati objek angkasa, undang-undang Kepler muncul, dan dia menyangkal teori polyhedranya.
Undang-undang
Sistem Ptolemaic geosentrik dunia digantikan dengan sistem heliosentrikjenis yang dicipta oleh Copernicus. Kemudian, Kepler menemui undang-undang pergerakan planet mengelilingi Matahari.
Selepas bertahun-tahun memerhatikan planet, tiga undang-undang Kepler muncul. Pertimbangkan mereka dalam artikel.
Pertama
Menurut undang-undang pertama Kepler, semua planet dalam sistem kita bergerak di sepanjang lengkung tertutup yang dipanggil elips. Luminary kami terletak di salah satu fokus elips. Terdapat dua daripadanya: ini adalah dua titik di dalam lengkung, jumlah jarak dari mana ke mana-mana titik elips adalah malar. Selepas pemerhatian yang panjang, saintis dapat mendedahkan bahawa orbit semua planet dalam sistem kita terletak hampir dalam satah yang sama. Sesetengah jasad angkasa bergerak dalam orbit elips berhampiran dengan bulatan. Dan hanya Pluto dan Marikh yang bergerak dalam orbit yang lebih panjang. Berdasarkan ini, undang-undang pertama Kepler dipanggil hukum elips.
Undang-undang Kedua
Mengkaji pergerakan jasad membolehkan saintis menentukan bahawa kelajuan planet adalah lebih besar semasa tempoh ia lebih dekat dengan Matahari, dan kurang apabila ia berada pada jarak maksimum dari Matahari (ini adalah titik perihelion dan aphelion).
Undang-undang kedua Kepler menyatakan perkara berikut: setiap planet bergerak dalam satah yang melalui pusat bintang kita. Pada masa yang sama, vektor jejari yang menghubungkan Matahari dan planet yang dikaji menggambarkan kawasan yang sama.
Oleh itu, adalah jelas bahawa jasad bergerak mengelilingi kerdil kuning secara tidak rata, dan mempunyai kelajuan maksimum pada perihelion, dan kelajuan minimum pada aphelion. Secara praktiknya, ini dapat dilihat dari pergerakan Bumi. Setiap tahun pada awal Januariplanet kita, semasa laluan melalui perihelion, bergerak lebih pantas. Disebabkan ini, pergerakan Matahari di sepanjang ekliptik adalah lebih pantas berbanding pada masa lain dalam setahun. Pada awal Julai, Bumi bergerak melalui aphelion, yang menyebabkan Matahari bergerak lebih perlahan di sepanjang ekliptik.
Undang-undang Ketiga
Menurut undang-undang ketiga Kepler, hubungan diwujudkan antara tempoh revolusi planet mengelilingi bintang dan jarak puratanya daripadanya. Ahli sains menggunakan undang-undang ini pada semua planet sistem kita.
Penjelasan undang-undang
Hukum Kepler hanya dapat dijelaskan selepas penemuan Newton tentang hukum graviti. Menurutnya, objek fizikal mengambil bahagian dalam interaksi graviti. Ia mempunyai kesejagatan sejagat, yang mempengaruhi semua objek jenis bahan dan medan fizikal. Menurut Newton, dua jasad pegun bertindak saling antara satu sama lain dengan daya yang berkadar dengan hasil darab beratnya dan berkadar songsang dengan kuasa dua jurang di antaranya.
Pergerakan marah
Pergerakan badan sistem suria kita dikawal oleh daya graviti kerdil kuning. Jika jasad tertarik hanya oleh daya Matahari, maka planet-planet akan bergerak mengelilinginya dengan tepat mengikut undang-undang gerakan Kepler. Pergerakan jenis ini dipanggil tidak terganggu atau Keplerian.
Malah, semua objek sistem kita tertarik bukan sahaja oleh cahaya mata kita, tetapi juga antara satu sama lain. Oleh itu, tiada satu pun jasad boleh bergerak tepat di sepanjang elips, hiperbola, atau bulatan. Jika badan menyimpang daripada hukum Kepler semasa pergerakan, maka inidipanggil gangguan, dan gerakan itu sendiri dipanggil terganggu. Itulah yang dianggap nyata.
Orbit benda angkasa bukanlah elips tetap. Semasa tarikan oleh jasad lain, elips orbit berubah.
Sumbangan I. Newton
Isaac Newton dapat menyimpulkan daripada undang-undang pergerakan planet Kepler hukum graviti universal. Newton menggunakan graviti universal untuk menyelesaikan masalah mekanikal kosmik.
Selepas Ishak, kemajuan dalam bidang mekanik cakerawala ialah perkembangan sains matematik yang digunakan untuk menyelesaikan persamaan yang menyatakan hukum Newton. Saintis ini dapat memastikan bahawa graviti planet ditentukan oleh jarak dan jisimnya, tetapi penunjuk seperti suhu dan komposisi tidak mempunyai kesan.
Dalam karya saintifiknya, Newton menunjukkan bahawa hukum Keplerian ketiga tidak sepenuhnya tepat. Dia menunjukkan bahawa apabila mengira adalah penting untuk mengambil kira jisim planet, kerana pergerakan dan berat planet adalah berkaitan. Gabungan harmonik ini menunjukkan hubungan antara hukum Keplerian dan hukum graviti Newton.
Astrodinamik
Pemakaian hukum Newton dan Kepler menjadi asas kepada kemunculan astrodinamik. Ini adalah cabang mekanik cakerawala yang mengkaji pergerakan badan kosmik ciptaan buatan, iaitu: satelit, stesen antara planet, pelbagai kapal.
Astrodynamics terlibat dalam pengiraan orbit kapal angkasa, dan juga menentukan parameter yang hendak dilancarkan, orbit mana yang akan dilancarkan, gerakan yang perlu dilakukan,merancang kesan graviti ke atas kapal. Dan ini sama sekali bukan semua tugas praktikal yang diletakkan sebelum astrodinamik. Semua hasil yang diperoleh digunakan dalam pelbagai misi angkasa lepas.
Astrodinamik berkait rapat dengan mekanik cakerawala, yang mengkaji pergerakan badan kosmik semula jadi di bawah pengaruh graviti.
Orbit
Di bawah orbit fahami trajektori titik dalam ruang tertentu. Dalam mekanik cakerawala, lazimnya dipercayai bahawa trajektori jasad dalam medan graviti jasad lain mempunyai jisim yang jauh lebih besar. Dalam sistem koordinat segi empat tepat, trajektori mungkin dalam bentuk keratan kon, i.e. diwakili oleh parabola, elips, bulatan, hiperbola. Dalam kes ini, tumpuan akan bertepatan dengan pusat sistem.
Sejak sekian lama ia dipercayai bahawa orbit harus bulat. Untuk masa yang agak lama, saintis cuba memilih versi bulat pergerakan itu, tetapi mereka tidak berjaya. Dan hanya Kepler yang dapat menjelaskan bahawa planet-planet tidak bergerak dalam orbit bulat, tetapi dalam orbit yang memanjang. Ini memungkinkan untuk menemui tiga undang-undang yang boleh menggambarkan pergerakan benda angkasa di orbit. Kepler menemui unsur-unsur orbit berikut: bentuk orbit, kecenderungannya, kedudukan satah orbit badan di angkasa, saiz orbit, dan masa. Semua elemen ini mentakrifkan orbit, tanpa mengira bentuknya. Dalam pengiraan, satah koordinat utama boleh menjadi satah ekliptik, galaksi, khatulistiwa planet, dsb.
Berbilang kajian menunjukkan bahawabentuk geometri orbit boleh berbentuk elips dan bulat. Terdapat pembahagian kepada tertutup dan terbuka. Mengikut sudut kecondongan orbit ke satah khatulistiwa bumi, orbit boleh menjadi kutub, condong dan khatulistiwa.
Mengikut tempoh revolusi mengelilingi badan, orbit boleh menjadi segerak atau matahari segerak, segerak-harian, kuasi-segerak.
Seperti kata Kepler, semua badan mempunyai kelajuan pergerakan tertentu, iaitu. kelajuan orbit. Ia boleh berterusan sepanjang keseluruhan peredaran di sekeliling badan atau berubah.
