केप्लर के नियम
केप्लर के नियम तीन समीकरण हैं जो खगोलीय पिंडों की गति को नियंत्रित करते हैं। केप्लर के कानूनों की खोज पहली बार 17 वीं शताब्दी के खगोलशास्त्री जोहान्स केपलर ने की थी, जब उन्होंने टाइको ब्राहे द्वारा एकत्र किए गए आंकड़ों का विश्लेषण किया था। केप्लर के नियम कोपर्निकस के पहले के हेलियोसेंट्रिक सिद्धांत का एक विस्तार हैं, और आखिरकार आइजैक न्यूटन के संपूर्ण सिद्धांत का मार्ग प्रशस्त करते हैं कि निकायों का किस तरह से संपर्क होता है। न्यूटन के गुरुत्वाकर्षण और गति के समीकरणों का उपयोग केप्लर के नियमों को प्राप्त करने के लिए किया जा सकता है, यदि आप मानते हैं कि केवल दो निकाय हैं, जिनमें से एक निश्चित है, और जिनमें से एक भागने के वेग से कम परिक्रमा कर रहा है। यद्यपि केपलर के नियमों को मूल रूप से ग्रहों की गति को समझाने के लिए विकसित किया गया था, वे किसी भी शरीर पर लागू होते हैं जो बहुत अधिक विशाल शरीर के चारों ओर कक्षा में है।
केप्लर के पहले कानूनों में कहा गया है कि एक ग्रह, या सूर्य के चारों ओर कक्षा में कोई अन्य वस्तु, एक फोकस पर सूर्य के साथ एक अण्डाकार मार्ग का अनुसरण करती है। इन ग्रहणों का आकार सूर्य के द्रव्यमान, ग्रह की स्थिति और ग्रह के वेग पर निर्भर करता है। छह संख्याओं का एक सेट, जिसे केप्लरियन तत्व कहा जाता है, का उपयोग उस सटीक मार्ग को निर्दिष्ट करने के लिए किया जा सकता है जो एक ग्रह का पता लगाता है।
केप्लर के दूसरे कानूनों में कहा गया है कि कक्षा में एक ग्रह समान क्षेत्रों में समान समय में बाहर निकलता है। यदि आप ग्रह से सूर्य तक एक रेखा खींचते हैं, और उस क्षेत्र को जोड़ते हैं जो एक निश्चित समय अंतराल के दौरान रेखा पार करती है, तो यह हमेशा स्थिर होती है। यह कानून कोणीय गति के संरक्षण का परिणाम है; यदि ग्रह तेजी से आगे बढ़ रहा है, तो उसे भी सूर्य के करीब होना चाहिए। बड़े कोणीय गति से आच्छादित क्षेत्र में वृद्धि, और कम दूरी से आच्छादित क्षेत्र में कमी, बिल्कुल एक दूसरे को रद्द करना चाहिए।
तीसरे नियम में कहा गया है कि कक्षा की अवधि का वर्ग कक्षा की अर्ध-प्रमुख धुरी के घन के सीधे आनुपातिक होना चाहिए। अर्ध-प्रमुख अक्ष पेरिहेलियन के बीच कुल दूरी का आधा है, या सूर्य के निकटतम दृष्टिकोण, और सूर्य से उदासीनता, या सबसे दूर की दूरी। सूर्य से बहुत दूर एक ग्रह, जैसे कि नेपच्यून, एक बहुत बड़ी कक्षा है; यह बुध की तरह के ग्रह से समान दूरी तय करने में अधिक समय लेता है। कक्षीय अवधि, अर्ध-प्रमुख अक्ष, द्रव्यमान और गुरुत्वाकर्षण स्थिरांक के बीच सटीक संबंध बाद में इसाक न्यूटन द्वारा काम किया गया था।
