Στις αρχές του 17ου αιώνα, ο Γιοχάνες Κέπλερ, μελετώντας κυρίως τις εξαιρετικά ακριβείς παρατηρήσεις του Τύχο Μπράχε, ανακάλυψε ότι η κίνηση των πλανητών δεν ακολουθεί τους τέλειους κύκλους που επί αιώνες θεωρούνταν φυσικοί.
Από την ανάλυση των παρατηρήσεων προέκυψαν τρεις νόμοι που άλλαξαν την αστρονομία.
1️⃣ Οι πλανήτες κινούνται σε ελλείψεις
Η τροχιά κάθε πλανήτη είναι έλλειψη και ο Ήλιος βρίσκεται στη μία από τις δύο εστίες της.
Άρα ο Ήλιος δεν βρίσκεται γενικά στο κέντρο της τροχιάς.
2️⃣ Ίσα εμβαδά σε ίσους χρόνους
Η νοητή ευθεία που ενώνει τον Ήλιο με έναν πλανήτη σαρώνει ίσα εμβαδά σε ίσα χρονικά διαστήματα.
Αυτό σημαίνει ότι ο πλανήτης κινείται γρηγορότερα όταν βρίσκεται κοντά στον Ήλιο και βραδύτερα όταν βρίσκεται μακρύτερα.
3️⃣ Μια εκπληκτική μαθηματική σχέση
Αν \(T\) είναι η περίοδος περιφοράς ενός πλανήτη και \(a\) ο μεγάλος ημιάξονας της ελλειπτικής τροχιάς του, τότε
\[ \boxed{T^2\propto a^3} \]ή, για σώματα που περιφέρονται γύρω από το ίδιο κεντρικό σώμα,
\[ \frac{T^2}{a^3}=\text{σταθερά}. \]Ο Κέπλερ περιέγραψε με μαθηματικούς νόμους πώς κινούνται οι πλανήτες. Αργότερα ο Ισαάκ Νεύτων, με τους νόμους της κίνησης και την παγκόσμια έλξη, έδειξε γιατί εμφανίζονται αυτοί οι νόμοι. Έτσι, η γεωμετρία των πλανητικών τροχιών συνδέθηκε με τη δυναμική.
Τρεις νόμοι, μία από τις σημαντικότερες γέφυρες ανάμεσα στα Μαθηματικά και την Αστρονομία.
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου