Πλανητικές τροχιές και οι νόμοι του Κέπλερ
Για τις πλανητικές τροχιές οι άνθρωποι είχαν μια λανθασμένη άποψη επί δύο χιλιάδες σχεδόν χρόνια.
Ο Πλάτωνας
Από την εποχή του Πλάτωνα το 387 π.Χ. επικρατούσε η βεβαιότητα ότι οι πλανητικές τροχιές είναι κυκλικές.
Αυτό συνέβαινε μόνο και μόνο επειδή ο κύκλος είναι η απλούστερη μορφή καμπύλης και επομένως η πιο κομψή, καλαίσθητη και τέλεια από κάθε άποψη.
Τα ουράνια σώματα δεν ήταν δυνατόν να ακολουθούν καμία άλλη μορφή κίνησης, παρά μόνο την τελειότερη.
Οι πλανητικές κινήσεις όμως δεν συμφωνούσαν με την θεωρία των απλών κυκλικών τροχιών και οι Έλληνες, για να τις εξηγήσουν, είχαν αναγκασθεί να καταφύγουν σε συνδυασμούς κύκλων οι οποίοι γίνονταν όλο και πιο περίπλοκοι καθώς οι παρατηρήσεις των πλανητικών κινήσεων αποκτούσαν μεγαλύτερη ακρίβεια.
Η ανάγκη της εξήγησης της πορείας των πλανητών, τους ανάγκαζε να προσπαθούν να προσαρμόσουν τους κύκλους που φαντάζονταν ότι κινούνταν όλο και περισσότερο.
Ο Κοπέρνικος
Ο Κοπέρνικος είχε τοποθετήσει τον Ήλιο, και όχι την Γη, στο κέντρο του Σύμπαντος, αλλά είχε διατηρήσει τις κυκλικές τροχιές, με αποτέλεσμα το σύστημά του να απαιτεί κι αυτό περίπλοκους συνδυασμούς, αν και όχι τόσο περίπλοκους όσο οι κύκλοι που απαιτούνταν για την εξήγηση της πορείας των πλανητών στην περίπτωση του γεωκεντρικού συστήματος, δηλαδή στην περίπτωση που η Γη ήταν το κέντρο του σύμπαντος.
Ο Τύχο Μπράχε
Ο Τύχο Μπράχε το 1572 είχε παρατηρήσει με ακρίβεια την κίνηση του Άρη στον ουρανό, πραγματοποιώντας τις καλύτερες μετρήσεις που είχαν γίνει ως εκείνη την εποχή.
Βοηθός του τα τελευταία χρόνια των παρατηρήσεων ήταν ένας Γερμανός αστρονόμος, ο Ιωάννης Κέπλερ (Johannes Kepler, 1571-1630), και μετά τον θάνατο του Τύχο Μπράχε το 1601, ο Κέπλερ προσπάθησε να ανακαλύψει μια μορφή τροχιάς που να συμφωνεί με τα δεδομένα που είχε συγκεντρώσει ο Τύχο Μπράχε.
Δοκίμασε διάφορες εξηγήσεις χωρίς αποτέλεσμα, ώσπου αναγκάσθηκε να εξετάσει το σχεδόν αδιανόητο ενδεχόμενο των μη κυκλικών τροχιών.
Οι νόμοι του Κέπλερ
Τελικά βρήκε την λύση και το 1609 την δημοσίευσε σε ένα βιβλίο με τίτλο:
Astronomia Nova (Νέα αστρονομία).
Ο Κέπλερ υποστήριξε ότι οι πλανήτες κινούνται, γύρω από τον Ήλιο σε ελλειπτικές τροχιές. Η έλλειψη είναι ένας πεπλατυσμένος κύκλος, δηλαδή ένας τεντωμένος κύκλος προς δύο αντίθετες κατευθύνσεις.
Τις γεωμετρικές ιδιότητες των ελλείψεων τις είχε μελετήσει πρώτος ο Έλληνας μαθηματικός Απολλώνιος, τον πρώτο αιώνα π.Χ.
Ο Ήλιος βρίσκεται στην μία από τις δύο εστίες της έλλειψης.
Με τις ελλειπτικές τροχιές, δεν ήταν πια απαραίτητοι οι συνδυασμοί των κύκλων.
Η σημερινή μας εικόνα για το Ηλιακό Σύστημα, δηλαδή τον Ήλιο, τους πλανήτες και τα άλλα σώματα που περιφέρονται γύρω του, παραμένει ουσιαστικά έτσι όπως την περιέγραψε ο Κέπλερ και δεν προβλέπεται να υπάρξει καμιά σημαντική αλλαγή στο μέλλον.
Οι ελλειπτικές τροχιές αποτελούν τον λεγόμενο πρώτο νόμο του Κέπλερ.
Στο βιβλίο του ο Κέπλερ ανέπτυξε και έναν δεύτερο νόμο, ο οποίος περιγράφει την μεταβολή της ταχύτητας των πλανητών σε σχέση με την απόστασή τους από τον Ήλιο.
Ο Ήλιος βρίσκεται στην μία εστία της έλλειψης και ο πλανήτης κινείται πιο γρήγορα σε εκείνο το τμήμα της τροχιάς του που βρίσκεται πιο κοντά στον Ήλιο και πιο αργά στην άλλη εστία της έλλειψης, δηλαδή στο τμήμα της τροχιάς που είναι πιο μακριά από αυτόν.
Και άλλες ιστορίες...
Η αρχή της εποχής των Video Games
Το φαινόμενο Ντόπλερ
Γαλαξίας, η φωτεινή ζώνη του νυχτερινού ουρανού και οι δοξασίες των ανθρώπων της αρχαιότητας