חוקי קפלר


האסטרונום הגרמני יוהנס קפלר קבע את שלשת חוקי "התנועה השמימית" על סמך מידות וחישובים לגבי מערכת השמש (בדיעבד נמצא שהחוקים חלים על כל המערכות בהם גופים מסתובבים סביב גוף מרכזי).

חוק ראשון: הפלנטות נעות במסלולים אליפטיים סביב השמש. כשהשמש היא במוקד משותף.
אליפסה: קו עקום סגור שמרחקו שווה משני מוקדים.
ציור אליפסה:
סמן שתי נקודות על דף ניר וסמן אותן באותיות A ו B.
נעץ שתי סיכות בנקודות שסימנת
קח חוט חבר את שני קצותיו והלבש אותו מסביב לסיכות.
כמראה בציור, בעזרת עפרון כשהחוט מתוח הזז את העפרון לאורך הקו.
נתקבלה אליפסה המרחק של כל נקודה עליה ובין שני המוקדים שווה.
חוק שני: הרדיוס וקטור (הקו המחבר את הפלנטה עם השמש) של פלנטה גוזר בזמנים שווים שטחים שווים.
בציור אורך הקשת בין נקוד 1 ו 2 שווה לאורך הקשת בין נקודה 3 ו 4.
נראה שהשטחים שהם סוגרים אינם שווים, שטח B גדול משטח A.
לפי החוק השני בזמנים שווים השטחים היו חייבים להיות שווים. כך שהמסקנה היא שכדור הארץ נע במהירות גדולה יותר כאשר הוא בצד השמאלי של הציור, כך שיוכל לעבור מרחק גדול יותר וישווה את השטחים.
החוק השלשי: היחס שבין ריבוע התקופה הסידרית (שנה ) של הפלנטה לחזקה השלשית של המרחק הממוצע של הפלנטה מהשמש שווה לגבי כל הפלנטות.
במקום הסבר, דוגמא:
פלנטהמרחק ממוצע מהשמש ב מאה מיליוני ק"מ
A
תקופה בשנים
B
מרחק בשלשיתתקופה בריבוע
ארץ1.49513.3110.302
מרס2.281.911.853.610.305
סטורן14.2529.72894882.10.305