การเคลื่อนไหวของดาวเคราะห์คืออะไร?

การเคลื่อนไหวของดาวเคราะห์เป็นหนึ่งในคำถามแรก ๆ ที่นักวิทยาศาสตร์โบราณต่อสู้กับการพยายามกำหนดกฎของจักรวาลทฤษฎียุคแรกตั้งสมมติฐานว่าโลกเป็นศูนย์กลางของจักรวาลและวัตถุท้องฟ้าทั้งหมดโคจรรอบมันด้วยการค้นพบของกาลิเลโอมันถูกเปิดเผยว่าดวงอาทิตย์ไม่ใช่โลกเป็นศูนย์กลางของระบบสุริยะของเราและดาวเคราะห์ก็เคลื่อนตัวไปรอบ ๆ ด้วยความเร็วและมุมที่แตกต่างกันทฤษฎีการเคลื่อนไหวของดาวเคราะห์ในปัจจุบันขึ้นอยู่กับผลงานของนักดาราศาสตร์ชาวเยอรมันชาวเยอรมันในศตวรรษที่ 16 Johannes Kepler

การใช้งานของที่ปรึกษาของเขา Tycho Brahe เป็นพื้นฐานสำหรับทฤษฎีของเขา Kepler เปลี่ยนโลกแห่งดาราศาสตร์และฟิสิกส์ผ่านกฎหมายสามฉบับของเขาการเคลื่อนไหวของดาวเคราะห์แม้ว่าในเวลานั้นมีเพียงหกดาวเคราะห์ที่เป็นที่รู้จัก แต่ทฤษฎีของเขาได้รับการยืนยันมากกว่าหนึ่งศตวรรษต่อมาโดยนิวตันและได้รับดีมานานกว่า 400 ปีแม้ว่าทฤษฎีของเขาค่อนข้างน่างงงวยกับผู้ที่ไม่ได้รับการควบคุม แต่พวกเขาเปลี่ยนสนามเด็กเล่นอย่างมากสำหรับโลกของวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์

กฎข้อแรกที่เคปเลอร์พิจารณาคือการเคลื่อนไหวของดาวเคราะห์นั้นเป็นรูปไข่มากกว่าวัฏจักรแทนที่จะเคลื่อนที่ในรูปแบบวงกลมรอบดวงอาทิตย์แต่ละดาวเคราะห์จะเคลื่อนที่ในวงโคจรรูปไข่กฎหมายฉบับนี้ไม่เห็นด้วยอย่างยิ่งกับทฤษฎีที่มีอยู่ของการเคลื่อนไหวของดาวเคราะห์ที่มีอยู่ตั้งแต่ช่วงเวลาของอริสโตเติล แต่หลักฐานทางวิทยาศาสตร์ที่ท่วมท้นในที่สุดก็พิสูจน์ทฤษฎีใหม่ของเคปเลอร์ว่าเป็นจริง

Keplers กฎหมายที่สองเกี่ยวข้องกับความเร็วที่ดาวเคราะห์เคลื่อนที่ในขณะที่ติดตามวงโคจรของพวกเขาดาวเคราะห์เปลี่ยนความเร็วเมื่อเทียบกับตำแหน่งของพวกเขาไปยังดวงอาทิตย์เมื่อพวกเขาใกล้ชิดพวกเขาก็เร่งความเร็วและเมื่อพวกเขาอยู่ไกลออกไปพวกเขาก็ช้าลงกฎหมายที่สองของเคปเลอร์ระบุว่าในช่วงเวลาที่เท่ากันดาวเคราะห์จะเคลื่อนที่ระยะทางเท่ากันโดยพื้นฐานแล้วระยะทางที่เดินทางในหนึ่งเดือนนั้นยาวขึ้น แต่ด้วยความเร็วที่สูงขึ้นเมื่อใกล้กับดวงอาทิตย์ในขณะที่ห่างไกลจากดวงอาทิตย์มันจะช้าลง แต่มีระยะห่างน้อยกว่าที่จะครอบคลุมตามกฎของการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์นี้ความเร็วจะทำให้ระยะห่างออกไปดังนั้นดาวเคราะห์จะครอบคลุมระยะทางเท่ากันในระยะเวลาที่กำหนด

กฎข้อที่สามของการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์ในธรรมชาติ.ในขณะที่กฎหมายสองข้อแรกจัดการกับวิธีการที่ดาวเคราะห์เคลื่อนที่เมื่อเทียบกับดวงอาทิตย์กฎหมายที่สามเปรียบเทียบการเคลื่อนไหวของดาวเคราะห์กับดาวเคราะห์ดวงอื่นโดยทั่วไประบุว่าหากคุณกำหนดระยะเวลาที่ดาวเคราะห์ใช้ในการทำวงโคจรให้เสร็จสมบูรณ์และหารด้วยระยะทางเฉลี่ยของดาวเคราะห์ไปจนถึงดวงอาทิตย์คุณจะได้อัตราส่วนที่ใกล้เคียงกันสำหรับทุก ๆ ดาวเคราะห์ซึ่งหมายความว่าเวลาในการโคจรของดาวเคราะห์นั้นเป็นสัดส่วนโดยตรงกับว่าวงโคจรมีขนาดใหญ่เพียงใดดังนั้นอัตราส่วนจึงเกือบจะเท่ากันไม่ว่าดาวเคราะห์จะอธิบายอะไรก็ตาม

การเคลื่อนไหวของดาวเคราะห์ช่วยอธิบายกฎของระบบสุริยจักรวาล แต่ประโยชน์ของมันไม่ได้จบลงที่นั่นนอกเหนือจากการอธิบายว่าดาวเคราะห์เคลื่อนที่ได้อย่างไรมันยังช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สมัยใหม่กำหนดรูปแบบการโคจรของดาวเทียมและคนอื่น ๆ ที่สร้างวัตถุเข้าไปในอวกาศกฎหมายของเคปเลอร์ยังช่วยอธิบายรูปแบบการโคจรของดาวเคราะห์ดวงใหม่ที่เพิ่งถูกค้นพบด้วยเทคโนโลยีขั้นสูงแม้ว่าเราจะไม่สามารถสังเกตเห็นได้