I. Kepler butun hayotini bizning quyosh sistemamizning qandaydir tasavvuf san'ati ekanligini isbotlashga harakat qildi. Dastlab u tizimning tuzilishi qadimgi yunon geometriyasidan muntazam ko‘pburchaklarga o‘xshashligini isbotlashga harakat qilgan. Kepler davrida oltita sayyora mavjudligi ma'lum edi. Ular kristall sharlarga joylashtirilgan deb ishonilgan. Olimning fikricha, bu sharlar shunday joylashganki, to'g'ri shakldagi ko'pburchaklar qo'shni sharlar orasiga to'liq mos tushadi. Yupiter va Saturn o'rtasida sfera chizilgan tashqi muhitda yozilgan kub mavjud. Mars va Yupiter o'rtasida tetraedr va hokazo. Ko'p yillar davomida samoviy jismlarni kuzatishdan so'ng Kepler qonunlari paydo bo'ldi va u o'zining ko'p yuzli nazariyasini rad etdi.
Qonunlar
Dunyoning geosentrik Ptolemey tizimi oʻrnini geliotsentrik sistema egalladi. Kopernik tomonidan yaratilgan tur. Keyinroq Kepler sayyoralarning Quyosh atrofida harakatlanish qonunlarini kashf etdi.
Sayyoralarni koʻp yillik kuzatishlardan soʻng Keplerning uchta qonuni paydo boʻldi. Ularni maqolada ko'rib chiqing.
Birinchi
Keplerning birinchi qonuniga ko'ra, tizimimizdagi barcha sayyoralar ellips deb ataladigan yopiq egri chiziq bo'ylab harakatlanadi. Bizning yoritgichimiz ellipsning o'choqlaridan birida joylashgan. Ulardan ikkitasi bor: bular egri chiziq ichidagi ikkita nuqta, ellipsning istalgan nuqtasigacha bo'lgan masofalar yig'indisi doimiydir. Uzoq kuzatuvlardan so‘ng olim bizning tizimimizdagi barcha sayyoralarning orbitalari deyarli bir tekislikda joylashganligini aniqlay oldi. Ayrim samoviy jismlar aylanaga yaqin elliptik orbitalarda harakatlanadi. Va faqat Pluton va Mars ko'proq cho'zilgan orbitalarda harakat qiladi. Shunga asoslanib, Keplerning birinchi qonuni ellips qonuni deb ataldi.
Ikkinchi qonun
Jismlarning harakatini oʻrganish olimga sayyora tezligi Quyoshga yaqinroq boʻlgan davrda kattaroq, Quyoshdan maksimal masofada boʻlganda esa kamroq boʻlishini aniqlashga imkon beradi (bular perigeliy va afeliy nuqtalari).
Keplerning ikkinchi qonunida shunday deyilgan: har bir sayyora yulduzimiz markazidan oʻtuvchi tekislikda harakat qiladi. Shu bilan birga, Quyosh va o‘rganilayotgan sayyorani bog‘lovchi radius vektori teng maydonlarni tasvirlaydi.
Shunday qilib, jismlar sariq mitti atrofida notekis harakatlanishi va perigeliyda maksimal tezlikka, afeliyda minimal tezlikka ega boʻlishi aniq. Amalda buni Yer harakatidan ko'rish mumkin. Har yili yanvar oyining boshidabizning sayyoramiz periheliondan o'tish paytida tezroq harakat qiladi. Shu sababli, Quyoshning ekliptika bo'ylab harakati yilning boshqa vaqtlariga qaraganda tezroq. Iyul oyi boshida Yer afelion boʻylab harakatlanadi, bu esa Quyoshning ekliptika boʻylab sekinroq harakatlanishiga olib keladi.
Uchinchi qonun
Keplerning uchinchi qonuniga ko'ra, sayyoralarning yulduz atrofida aylanish davri va undan o'rtacha masofa o'rtasida bog'liqlik o'rnatiladi. Olim bu qonunni tizimimizning barcha sayyoralariga tatbiq etgan.
Qonunlarning tushuntirishlari
Kepler qonunlarini Nyuton tortishish qonunini kashf etgandan keyingina tushuntirish mumkin edi. Unga ko'ra, fizik jismlar gravitatsion o'zaro ta'sirda ishtirok etadi. U universal universallikka ega bo'lib, u moddiy turdagi barcha ob'ektlarga va jismoniy maydonlarga ta'sir qiladi. Nyutonning fikriga ko'ra, ikkita harakatsiz jism bir-biri bilan o'zaro ta'sir qiladi, ularning og'irligi ko'paytmasiga proportsional va ular orasidagi bo'shliqlar kvadratiga teskari proportsional kuch bilan ta'sir qiladi.
G'azab harakati
Quyosh sistemamiz jismlarining harakati sariq mittining tortishish kuchi bilan boshqariladi. Agar jismlar faqat Quyoshning kuchi bilan tortilsa, sayyoralar uning atrofida aynan Kepler harakat qonunlariga muvofiq harakat qilgan bo'lar edi. Ushbu turdagi harakat "bezovtalanmagan" yoki "Kepler" deb ataladi.
Aslida, bizning tizimimizning barcha ob'ektlari nafaqat bizning yorug'ligimiz, balki bir-birimiz tomonidan ham jalb qilinadi. Shuning uchun jismlarning hech biri ellips, giperbola yoki aylana bo'ylab aniq harakatlana olmaydi. Agar jism harakat paytida Kepler qonunlaridan chetga chiqsa, butebranish deyiladi va harakatning o'zi bezovtalanish deb ataladi. Bu haqiqiy deb hisoblanadi.
Osmon jismlarining orbitalari oʻzgarmas ellipslar emas. Boshqa jismlar tomonidan tortishish paytida orbita ellipsi o'zgaradi.
I. Nyutonning hissasi
Isaak Nyuton Keplerning sayyoralar harakati qonunlaridan butun dunyo tortishish qonunini chiqarishga muvaffaq boʻldi. Nyuton kosmik-mexanik masalalarni yechishda universal tortishishdan foydalangan.
Isaakdan keyin osmon mexanikasi sohasidagi taraqqiyot Nyuton qonunlarini ifodalovchi tenglamalarni yechishda foydalanilgan matematika fanining rivojlanishi edi. Bu olim sayyoraning tortishish kuchi unga boʻlgan masofa va massaga qarab aniqlanishini aniqlay oldi, lekin harorat va tarkib kabi koʻrsatkichlar hech qanday taʼsir koʻrsatmaydi.
Nyuton o'zining ilmiy ishida uchinchi Kepler qonuni to'liq to'g'ri emasligini ko'rsatdi. U hisoblashda sayyoraning massasini hisobga olish muhimligini ko'rsatdi, chunki sayyoralarning harakati va vazni bir-biriga bog'liq. Bu garmonik birikma Kepler qonunlari va Nyutonning tortishish qonuni oʻrtasidagi munosabatni koʻrsatadi.
Astrodinamika
Nyuton va Kepler qonunlarining qoʻllanilishi astrodinamikaning paydo boʻlishiga asos boʻldi. Bu sun'iy ravishda yaratilgan kosmik jismlar, xususan: sun'iy yo'ldoshlar, sayyoralararo stansiyalar, turli kemalar harakatini o'rganuvchi samoviy mexanikaning bo'limidir.
Astrodinamika kosmik kemalarning orbitalarini hisoblash bilan shug'ullanadi, shuningdek, qanday parametrlarni, qaysi orbitani uchirishni, qanday manevrlarni bajarish kerakligini aniqlaydi.kemalarga tortishish ta'sirini rejalashtirish. Va bu astrodinamika oldiga qo'yilgan barcha amaliy vazifalar emas. Olingan barcha natijalar turli xil kosmik missiyalarda qo'llaniladi.
Astrodinamika osmon mexanikasi bilan chambarchas bog'liq bo'lib, u tabiiy kosmik jismlarning tortishish kuchi ta'sirida harakatini o'rganadi.
Orbitalar
Orbita ostida berilgan fazodagi nuqtaning traektoriyasini tushuning. Osmon mexanikasida, odatda, boshqa jismning tortishish maydonidagi jismning traektoriyasi ancha katta massaga ega, deb hisoblashadi. To'rtburchaklar koordinatalar tizimida traektoriya konus kesimi shaklida bo'lishi mumkin, ya'ni. parabola, ellips, aylana, giperbola bilan ifodalanadi. Bunday holda, fokus tizim markaziga to'g'ri keladi.
Uzoq vaqt davomida orbitalar dumaloq bo'lishi kerak deb hisoblangan. Uzoq vaqt davomida olimlar harakatning aylana shaklini tanlashga harakat qilishdi, ammo muvaffaqiyatga erisha olmadilar. Va faqat Kepler sayyoralar aylana bo'ylab emas, balki cho'zilgan orbitada harakat qilishini tushuntira oldi. Bu samoviy jismlarning orbitadagi harakatini tavsiflovchi uchta qonunni kashf qilish imkonini berdi. Kepler orbitaning quyidagi elementlarini kashf etdi: orbita shakli, uning moyilligi, jism orbita tekisligining kosmosdagi holati, orbita o'lchami va vaqt. Bu elementlarning barchasi uning shaklidan qat'i nazar, orbitani belgilaydi. Hisob-kitoblarda asosiy koordinata tekisligi ekliptika, galaktika, sayyora ekvatori va boshqalar tekisligi bo'lishi mumkin.
Koʻp tadqiqotlar shuni koʻrsatadiorbitaning geometrik shakli elliptik va yumaloq bo'lishi mumkin. Yopiq va ochiq bo'linish mavjud. Orbitaning Yer ekvatori tekisligiga moyillik burchagiga ko'ra, orbitalar qutbli, qiya va ekvatorial bo'lishi mumkin.
Tana atrofida aylanish davriga koʻra, orbitalar sinxron yoki quyosh sinxron, sinxron sutkalik, kvazinxron boʻlishi mumkin.
Kepler aytganidek, barcha jismlar ma'lum bir harakat tezligiga ega, ya'ni. orbital tezlik. U butun tanadagi qon aylanishi davomida doimiy bo'lishi yoki o'zgarishi mumkin.
