I. Kepler tüm hayatını güneş sistemimizin bir tür mistik sanat olduğunu kanıtlamaya çalışarak geçirdi. Başlangıçta, sistemin yapısının eski Yunan geometrisindeki düzenli çokyüzlülere benzediğini kanıtlamaya çalıştı. Kepler zamanında altı gezegenin var olduğu biliniyordu. Kristal kürelere yerleştirildiklerine inanılıyordu. Bilim adamına göre, bu küreler, doğru formdaki polihedronların tam olarak komşu küreler arasına sığacağı şekilde yerleştirildi. Jüpiter ve Satürn arasında, kürenin yazılı olduğu dış ortamda yazılı bir küp vardır. Mars ve Jüpiter arasında bir tetrahedron vb. Uzun yıllar gök cisimlerini gözlemledikten sonra, Kepler'in yasaları ortaya çıktı ve çokyüzlü teorisini çürüttü.
Yasalar
Dünyanın jeosentrik Ptolemaik sistemi, güneş merkezli sistemle değiştirildiCopernicus tarafından oluşturulan tip. Daha sonra Kepler, gezegenlerin Güneş etrafındaki hareket yasalarını keşfetti.
Gezegenlerin uzun yıllar boyunca gözlemlenmesinden sonra, Kepler'in üç yasası ortaya çıktı. Makalede bunları göz önünde bulundurun.
İlk
Kepler'in birinci yasasına göre, sistemimizdeki tüm gezegenler elips adı verilen kapalı bir eğri boyunca hareket eder. Armatürümüz, elipsin odaklarından birinde bulunur. İki tane var: bunlar eğrinin içindeki iki nokta, elipsin herhangi bir noktasına olan uzaklıkların toplamı sabit. Uzun gözlemlerden sonra bilim adamı, sistemimizdeki tüm gezegenlerin yörüngelerinin neredeyse aynı düzlemde bulunduğunu ortaya çıkarmayı başardı. Bazı gök cisimleri bir daireye yakın eliptik yörüngelerde hareket eder. Ve sadece Plüton ve Mars daha uzun yörüngelerde hareket eder. Buna dayanarak Kepler'in birinci yasasına elips yasası adı verildi.
İkinci Kanun
Cisimlerin hareketini incelemek, bilim insanının gezegenin hızının Güneş'e daha yakın olduğu dönemde daha fazla olduğunu ve Güneş'ten maksimum uzaklıkta olduğu zaman daha az olduğunu belirlemesine olanak tanır (bunlar günberi ve günötesi noktaları).
Kepler'in ikinci yasası şunu söyler: Her gezegen, yıldızımızın merkezinden geçen bir düzlemde hareket eder. Aynı zamanda, Güneş ve incelenen gezegeni birbirine bağlayan yarıçap vektörü eşit alanları tanımlar.
Böylece, cisimlerin sarı cücenin etrafında eşit olmayan bir şekilde hareket ettiği ve günberide maksimum hıza ve günötesinde minimum hıza sahip olduğu açıktır. Pratikte bu, Dünya'nın hareketinden görülebilir. Her yıl Ocak ayının başındagezegenimiz, perihelion geçişi sırasında daha hızlı hareket eder. Bu nedenle, Güneş'in ekliptik boyunca hareketi yılın diğer zamanlarından daha hızlıdır. Temmuz ayının başlarında, Dünya günöte boyunca hareket eder, bu da Güneş'in ekliptik boyunca daha yavaş hareket etmesine neden olur.
Üçüncü Kanun
Kepler'in üçüncü yasasına göre, gezegenlerin yıldızın etrafındaki dönüş periyodu ile yıldızdan ortalama uzaklığı arasında bir bağlantı kurulur. Bilim adamı bu yasayı sistemimizin tüm gezegenlerine uyguladı.
Yasaların açıklaması
Kepler'in yasaları ancak Newton'un yerçekimi yasasını keşfetmesinden sonra açıklanabilir. Ona göre, fiziksel nesneler yerçekimi etkileşiminde yer alır. Maddi türdeki ve fiziksel alanların tüm nesnelerini etkileyen evrensel evrenselliğe sahiptir. Newton'a göre, iki durağan cisim, ağırlıklarının çarpımı ile orantılı ve aralarındaki boşlukların karesi ile ters orantılı bir kuvvetle birbirleriyle karşılıklı olarak hareket ederler.
Öfkeli hareket
Güneş sistemimizin vücutlarının hareketi sarı cücenin yerçekimi kuvveti tarafından kontrol edilir. Eğer cisimler sadece Güneş'in kuvveti tarafından çekilseydi, o zaman gezegenler tam olarak Kepler'in hareket yasalarına göre onun etrafında hareket ederdi. Bu tür harekete pertürbed veya Keplerian denir.
Aslında, sistemimizdeki tüm nesneler sadece armatürümüz tarafından değil, aynı zamanda birbirleri tarafından da çekilir. Bu nedenle, cisimlerin hiçbiri bir elips, hiperbol veya daire boyunca tam olarak hareket edemez. Bir cisim hareket sırasında Kepler yasalarından saparsa, bupertürbasyon, hareketin kendisine pertürbasyon denir. Gerçek sayılan budur.
Gök cisimlerinin yörüngeleri sabit elipsler değildir. Diğer cisimlerin çekimi sırasında yörünge elipsi değişir.
I. Newton'un Katkısı
Isaac Newton, Kepler'in gezegensel hareket yasalarından evrensel yerçekimi yasasını çıkarabildi. Newton, kozmik-mekanik problemleri çözmek için evrensel yerçekimini kullandı.
Isaac'tan sonra, gök mekaniği alanındaki ilerleme, Newton yasalarını ifade eden denklemleri çözmek için kullanılan matematik biliminin gelişmesiydi. Bu bilim adamı, gezegenin yerçekiminin, ona olan uzaklık ve kütle tarafından belirlendiğini ancak sıcaklık ve bileşim gibi göstergelerin hiçbir etkisi olmadığını belirlemeyi başardı.
Bilimsel çalışmasında Newton, üçüncü Kepler yasasının tamamen doğru olmadığını gösterdi. Gezegenlerin hareketi ve ağırlığı ilişkili olduğundan, hesaplama yaparken gezegenin kütlesini hesaba katmanın önemli olduğunu gösterdi. Bu harmonik kombinasyon, Kepler yasaları ile Newton'un yerçekimi yasası arasındaki ilişkiyi gösterir.
Astrodinamik
Newton ve Kepler yasalarının uygulanması, astrodinamiğin ortaya çıkışının temeli oldu. Bu, yapay olarak yaratılmış kozmik cisimlerin hareketini inceleyen gök mekaniğinin bir dalıdır, yani: uydular, gezegenler arası istasyonlar, çeşitli gemiler.
Astrodinamik uzay aracının yörüngelerinin hesaplanmasıyla ilgilenir ve ayrıca hangi parametrelerin fırlatılacağını, hangi yörüngenin fırlatılacağını, hangi manevraların yapılması gerektiğini belirler,gemiler üzerindeki yerçekimi etkisinin planlanması. Ve bunlar hiçbir şekilde astrodinamiğin önüne konan tüm pratik görevler değildir. Elde edilen tüm sonuçlar çok çeşitli uzay görevlerinde kullanılmaktadır.
Astrodinamik, doğal kozmik cisimlerin yerçekimi etkisi altında hareketini inceleyen gök mekaniği ile yakından ilgilidir.
Yörüngeler
Yörüngenin altında, belirli bir uzaydaki bir noktanın yörüngesini anlayın. Gök mekaniğinde, bir cismin başka bir cismin yerçekimi alanındaki yörüngesinin çok daha büyük bir kütleye sahip olduğuna yaygın olarak inanılır. Dikdörtgen bir koordinat sisteminde yörünge, konik bir bölüm şeklinde olabilir, yani. bir parabol, elips, daire, hiperbol ile temsil edilebilir. Bu durumda odak, sistemin merkezi ile çakışacaktır.
Uzun süre yörüngelerin yuvarlak olması gerektiğine inanılıyordu. Oldukça uzun bir süre bilim adamları, hareketin tam olarak dairesel versiyonunu seçmeye çalıştılar, ancak başarılı olmadılar. Ve sadece Kepler, gezegenlerin dairesel bir yörüngede değil, uzun bir yörüngede hareket ettiğini açıklayabildi. Bu, gök cisimlerinin yörüngedeki hareketini tanımlayabilecek üç yasayı keşfetmeyi mümkün kıldı. Kepler yörüngenin şu unsurlarını keşfetti: yörüngenin şekli, eğimi, vücudun yörünge düzleminin uzaydaki konumu, yörüngenin boyutu ve zamanlama. Bu öğelerin tümü, şekli ne olursa olsun bir yörünge tanımlar. Hesaplamalarda ana koordinat düzlemi ekliptik, galaksi, gezegen ekvatoru vb. düzlemi olabilir.
Birden fazla araştırma gösteriyor kiyörüngenin geometrik şekli eliptik ve yuvarlak olabilir. Kapalı ve açık olarak bir bölünme var. Yörüngenin dünyanın ekvator düzlemine olan eğim açısına göre yörüngeler kutupsal, eğimli ve ekvatoral olabilir.
Vücut etrafındaki dönüş periyoduna göre, yörüngeler senkron veya güneş senkron, senkron-günlük, yarı senkron olabilir.
Kepler'in dediği gibi, tüm cisimlerin belirli bir hareket hızı vardır, yani. yörünge hızı. Vücut etrafındaki tüm dolaşım boyunca sabit olabilir veya değişebilir.
