Anasayfa
KEPLER KANUNLARI
Tarih boyunca birçok bilim adamı astronomi ile
uğraşmıştır. Milattan önce yaşayan Eratostanes ve Aristarchus ile
milattan sonra astronomi üzerinde çalışan Ptolemy ve Copernic bu bilim
adamları arasında sayılabilir. Copernic’ten sonra Danimarkalı bir bilim
adamı olan Tycho Brahe astronomide çok önemli çalışmalar yapmıştır.
Brahe’nin ölçme konusundaki ustalık ve duyarlılığı kendi çağdaşı olan
Kepler’de yoktu. Kepler’in üstün yanı matematiksel yapılara nüfuz
kabiliyetidir. Başlangıçta kendisini din ve felsefe ilgilendiriyordu.
Fakat parasal sıkıntılarını hafifletmek için, açık bulunan bir
astronomi kürsüsünde ders vermeye başlayan Kepler, öğrendiği astronomi
konularındaki altyapı eksikliğini farketti. Bu eksikliği gidermek için
de çalışmalarını yoğunlaştırdı.
Kepler;
Yerküre,Merkür,Venüs,Mars,Jüpiter,Satürn’ü gezegen olarak düşünüyordu.
Başlangıçta en çok ilgilendiği konu neden altı gezegen olduğuydu. Bunu
açıklamak için geometrik çözümler aradı. Brahe’nin ölçümlerine
dayanarak gezegenlerin yarıçapları arasında bir ilişki bulmaya çalıştı.
Bu hesapları Copernic modeline göre yapıyordu. Yaptığı ilk çalışmaların
sonucunda düzgün katı yüzlülerle Copernic sistemini uygunlaştırmayı
başardı. Bir kitap halinde çalışmalarını yayınlayarak Brahe’nin
dostluğunu kazandı. Fakat bu açıklama yalnızca estetik açıdan değerli
olup bilimsel bir nitelik taşımamaktaydı.
Brahe öldükten sonra
Kepler, Mars gezegeni yörüngesi üzerinde yoğunlaştı. Tycho’ nun
bıraktığı ölçümlere güvenerek Mars’ın yörüngesinin dairesel olmadığını
açıklığa kavuşturdu ve nasıl olduğunu tespit etmeye çalıştı. Bunu
yapmak için çalıştığı sırada Dünya’nın hareketi sırasında uzayda
hızının sabit olmadığını gösterdi. Bu değişimi Güneş’in etkisine bağlı
olarak açıklayan Kepler bu yasayı şu şekilde ifade etmişti:”Güneş’ten
gezegene uzanan çizgi eşit zaman arlıklarında eşit alan tarar.” Kepler
bunun sebebini Güneş’in manyetik etkilerine bağlıyordu. Fakat bunun
üzerinde fazla durmadan doğru olduğunu gördüğü bu kuralı daha sonraki
çalışmalarında kullandı. Bu kanunu bugün biz de doğruluyoruz.
Mars’ın
yörüngesini çok uzun ve yorucu çalışmalar sonucunda bitiren Kepler, bu
yörüngenin bir daire ve içe çizilmiş bir elips arasında kaldığını
buldu. Fakat ne dıştaki daire, ne de içerdeki elips yörüngeyi tam
olarak vermiyor, birisi +8”, diğeri de –8” farklılık içeriyordu.
Nihayet bu ikisi arasındaki gerçek yörüngenin odaklarından birisinde
Güneş’ bulunduğu bir elips olduğunu gördü.
Kepler daha sonraki
yıllarda en başta sorduğu, gezegenlerin yörünge yarıçapları ( R ) ve
Güneş etrafındaki bir tam dönüş süreleri ( T ) arasında arasındaki
ilişkiyi araştırmaya geri döndü. İşe yaramayan birçok tahmin yaptıktan
sonra R³/T² ‘ sabit olduğu sonucuna ulaştı. Yıllar sonra amacına
ulaşan Kepler, Coprnic sistemini ve kendi buluşlarını anlatan popüler
bir kitap yazdı. Bulduğu kuralları bugün Kepler Kanunları olarak
biliyoruz. Şimdi bu yasaları ayrıntılı olarak inceleyelim:
1.KANUN (Yörüngeler Kanunu )
“Her gezegen, odaklarından birinde Güneş’in bulunduğu yörüngede hareket eder”
Dünya’nın
elips yörüngesinin odak noktaları F1 ve F2, Mars gezegeni yörüngesi
olan elipsin odak noktaları ise F1 ve F3 olarak belirtilmiştir. Güneş
bu gezegenlere ait yörüngelerin her ikisinin de odak noktası olan F1 de
bulunur. F1 noktası diğer gezegenlerin de yörüngelerinin odak
noktasıdır.
2.KANUN (Alanlar Kanunu)
“Gezegeni Güneş’e birleştiren çizgi eşit zaman aralıklarında eşit alanlar tarar.”
∆t
zamanında taranan A1 alanı, yine ∆t zamanında taranan A2 alanına
eşittir. O halde, gezegen Güneş’e yaklaştığında yörünge hızı artmalı,
uzaklaştığında ise azalmalıdır. Buna göre V1 ve V2 hızları
karşılaştırıldığında V1>V2 diyebiliriz.
3.KANUN (Periyotlar Kanunu )
“Gezegenlerin yörüngelerinin ortalama yarı çapları R ve periyotları T olmak üzere R³/T² oranı bütün gezegenler için aynıdır.”
Gezegenlerin yörüngelerinin ortalama yarıçapları ( R ) Güneş’e olan maximum ve minimum uzaklıklar toplamının yarısıdır.
Tarih boyunca birçok bilim adamı astronomi ile
uğraşmıştır. Milattan önce yaşayan Eratostanes ve Aristarchus ile
milattan sonra astronomi üzerinde çalışan Ptolemy ve Copernic bu bilim
adamları arasında sayılabilir. Copernic’ten sonra Danimarkalı bir bilim
adamı olan Tycho Brahe astronomide çok önemli çalışmalar yapmıştır.
Brahe’nin ölçme konusundaki ustalık ve duyarlılığı kendi çağdaşı olan
Kepler’de yoktu. Kepler’in üstün yanı matematiksel yapılara nüfuz
kabiliyetidir. Başlangıçta kendisini din ve felsefe ilgilendiriyordu.
Fakat parasal sıkıntılarını hafifletmek için, açık bulunan bir
astronomi kürsüsünde ders vermeye başlayan Kepler, öğrendiği astronomi
konularındaki altyapı eksikliğini farketti. Bu eksikliği gidermek için
de çalışmalarını yoğunlaştırdı.
Kepler;
Yerküre,Merkür,Venüs,Mars,Jüpiter,Satürn’ü gezegen olarak düşünüyordu.
Başlangıçta en çok ilgilendiği konu neden altı gezegen olduğuydu. Bunu
açıklamak için geometrik çözümler aradı. Brahe’nin ölçümlerine
dayanarak gezegenlerin yarıçapları arasında bir ilişki bulmaya çalıştı.
Bu hesapları Copernic modeline göre yapıyordu. Yaptığı ilk çalışmaların
sonucunda düzgün katı yüzlülerle Copernic sistemini uygunlaştırmayı
başardı. Bir kitap halinde çalışmalarını yayınlayarak Brahe’nin
dostluğunu kazandı. Fakat bu açıklama yalnızca estetik açıdan değerli
olup bilimsel bir nitelik taşımamaktaydı.
Brahe öldükten sonra
Kepler, Mars gezegeni yörüngesi üzerinde yoğunlaştı. Tycho’ nun
bıraktığı ölçümlere güvenerek Mars’ın yörüngesinin dairesel olmadığını
açıklığa kavuşturdu ve nasıl olduğunu tespit etmeye çalıştı. Bunu
yapmak için çalıştığı sırada Dünya’nın hareketi sırasında uzayda
hızının sabit olmadığını gösterdi. Bu değişimi Güneş’in etkisine bağlı
olarak açıklayan Kepler bu yasayı şu şekilde ifade etmişti:”Güneş’ten
gezegene uzanan çizgi eşit zaman arlıklarında eşit alan tarar.” Kepler
bunun sebebini Güneş’in manyetik etkilerine bağlıyordu. Fakat bunun
üzerinde fazla durmadan doğru olduğunu gördüğü bu kuralı daha sonraki
çalışmalarında kullandı. Bu kanunu bugün biz de doğruluyoruz.
Mars’ın
yörüngesini çok uzun ve yorucu çalışmalar sonucunda bitiren Kepler, bu
yörüngenin bir daire ve içe çizilmiş bir elips arasında kaldığını
buldu. Fakat ne dıştaki daire, ne de içerdeki elips yörüngeyi tam
olarak vermiyor, birisi +8”, diğeri de –8” farklılık içeriyordu.
Nihayet bu ikisi arasındaki gerçek yörüngenin odaklarından birisinde
Güneş’ bulunduğu bir elips olduğunu gördü.
Kepler daha sonraki
yıllarda en başta sorduğu, gezegenlerin yörünge yarıçapları ( R ) ve
Güneş etrafındaki bir tam dönüş süreleri ( T ) arasında arasındaki
ilişkiyi araştırmaya geri döndü. İşe yaramayan birçok tahmin yaptıktan
sonra R³/T² ‘ sabit olduğu sonucuna ulaştı. Yıllar sonra amacına
ulaşan Kepler, Coprnic sistemini ve kendi buluşlarını anlatan popüler
bir kitap yazdı. Bulduğu kuralları bugün Kepler Kanunları olarak
biliyoruz. Şimdi bu yasaları ayrıntılı olarak inceleyelim:
1.KANUN (Yörüngeler Kanunu )
“Her gezegen, odaklarından birinde Güneş’in bulunduğu yörüngede hareket eder”
Dünya’nın
elips yörüngesinin odak noktaları F1 ve F2, Mars gezegeni yörüngesi
olan elipsin odak noktaları ise F1 ve F3 olarak belirtilmiştir. Güneş
bu gezegenlere ait yörüngelerin her ikisinin de odak noktası olan F1 de
bulunur. F1 noktası diğer gezegenlerin de yörüngelerinin odak
noktasıdır.
2.KANUN (Alanlar Kanunu)
“Gezegeni Güneş’e birleştiren çizgi eşit zaman aralıklarında eşit alanlar tarar.”
∆t
zamanında taranan A1 alanı, yine ∆t zamanında taranan A2 alanına
eşittir. O halde, gezegen Güneş’e yaklaştığında yörünge hızı artmalı,
uzaklaştığında ise azalmalıdır. Buna göre V1 ve V2 hızları
karşılaştırıldığında V1>V2 diyebiliriz.
3.KANUN (Periyotlar Kanunu )
“Gezegenlerin yörüngelerinin ortalama yarı çapları R ve periyotları T olmak üzere R³/T² oranı bütün gezegenler için aynıdır.”
Gezegenlerin yörüngelerinin ortalama yarıçapları ( R ) Güneş’e olan maximum ve minimum uzaklıklar toplamının yarısıdır.
