Redan innan uppfinningen av skriftspråk , folk såg på himlen med fascination och vördnad . Bland de fasta stjärnor , vissa objekt i himlen reste över himlen . Dessa föremål kallades ” vandrare ”, från den grekiska formen av vilka vi får namnet planeterna . Även om människor har observerat rörelser planeter i tusentals år , har de regler som styr deras rörelser bara bestäms i början av 1600-talet . Det tog nästan ett hundra år för att förklara orsakerna bakom dessa regler . Ptolemys universum
Ptolemaios försökte göra en funktionell modell av solsystemet , men det var felaktig genom att placera jorden i centrum .
Astronomen Ptolemaios , en romersk medborgare i Egypten , var den främste astronom inte endast för sin egen dag , men i hundratals år före och efter . Ptolemaios levde långt innan en ålder av vetenskap , innan mätningar och experiment ansågs viktigare än filosofin . Så Ptolemaios observationer baserat på tre filosofiska antaganden : objekt i himlen bara rör sig i perfekta cirklar , objekt i himlen aldrig förändras , och jorden är i centrum av universum . Ptolemaios inspelade observationer av planeternas rörelser . Men med dessa regler att följa , den matematiska modellen av universum som han kom med i år 150 förutspådde planeterna färdas i cirklar på cirklar på cirklar . Det fungerade nästan , men det var en komplicerad röra som inte hade någon chans att noggrant förklara rörelse planeter .
Kopernikus , Brahe och Kepler
Copernicus fick ordningen på planeterna rätt , utan för att han antog cirkulära banor , rörelserna han förutspådde var felaktiga .
Efter 1400 år , Nicolaus Copernicus publicerade en modell av solsystemet som satte solen i centrum med planeterna i omloppsbana . Men han satte varje planet i en cirkulär bana , så att hans modell inte förutsäga planeternas rörelser mycket bra . Strax efter , den danske astronomen Tycho Brahe utvecklade instrument som gjorde otroligt noggranna mätningar av planeternas rörelse . Att vilja passa dessa synpunkter till Ptolemaios modell , kunde han inte få sin egen modell för att fungera mycket bra heller. Johannes Kepler arbetade med Brahe till Brahes död och fortsatte att analysera Brahes uppgifter efter det. Under de första åren av 17-talet , Kepler kom med en fungerande uppsättning regler som styr rörelsen hos planeterna . Addera Keplers lagar
Kepler kom upp med tre lagar som korrekt beskriver rörelsen hos alla planeterna . Först , planeterna kretsar runt solen i elliptiska banor , med solen i ena fokus ellips . För det andra , en linje som förbinder en planet till solen sveper ut lika områden i lika tider . För det tredje , är förhållandet mellan kvadraten på en planets tid till kuben av dess semimajor axel konstant för alla planeter . Tillsammans dessa regler beskriver hur planeterna rör sig runt solen. De planeterna kretsar i ellipser eller tillplattad cirkel , med graden av tillplattning som ges av orbital excentricitet. När en planet är längre bort från solen, rör den sig mera långsamt; vid som närmast rör den sig snabbast , vilket antyds av Keplers andra lag . Avståndet och tid följer Keplers tredje regeln nästan perfekt . Men ingen visste varför Keplers lagar arbetade .
Isaac Newton
Inte långt efter , Isaac Newton utvecklade sin teori om gravitation . Gravitationskraften mellan solen och en planet ges av följande ekvation :
– GX ( solens massa ) /radie ^ 2
där G är gravitationskonstanten och avstånd motsvarar avståndet mellan solen och planeten . Den resulterande ekvationen är följande :
radie = ( minsta radie ) X ( 1 + e ) /( 1 + e x cos [ theta ] ) katalog
där theta är vinkeln på linjen mellan solen och planeten . Som Kepler hade fastställts , är detta ekvationen för en ellips , med excentriciteten e . Keplers två andra lagar är också konsekvenser av Newtons gravitationsteori . Addera