मैं। केप्लर ने अपना पूरा जीवन यह साबित करने में लगा दिया कि हमारा सौर मंडल किसी तरह की रहस्यमय कला है। प्रारंभ में, उन्होंने यह साबित करने की कोशिश की कि प्रणाली की संरचना प्राचीन ग्रीक ज्यामिति से नियमित पॉलीहेड्रा के समान है। केप्लर के समय छह ग्रहों का अस्तित्व ज्ञात था। यह माना जाता था कि उन्हें क्रिस्टल के गोले में रखा गया था। वैज्ञानिक के अनुसार, ये गोले इस तरह से स्थित थे कि सही आकार के पॉलीहेड्रॉन पड़ोसी क्षेत्रों के बीच बिल्कुल फिट होते हैं। बृहस्पति और शनि के बीच बाहरी वातावरण में एक घन खुदा हुआ है जिसमें गोला खुदा हुआ है। मंगल और बृहस्पति के बीच एक चतुष्फलक है, इत्यादि। आकाशीय पिंडों को देखने के कई वर्षों के बाद, केप्लर के नियम प्रकट हुए, और उन्होंने बहुफलक के अपने सिद्धांत का खंडन किया।
कानून
दुनिया की भू-केंद्रीय टॉलेमिक प्रणाली को सूर्यकेंद्रित प्रणाली द्वारा प्रतिस्थापित किया गया थाकोपरनिकस द्वारा निर्मित प्रकार। फिर भी बाद में, केप्लर ने सूर्य के चारों ओर ग्रहों की गति के नियमों की खोज की।
ग्रहों के कई वर्षों के अवलोकन के बाद, केप्लर के तीन नियम प्रकट हुए। लेख में उन पर विचार करें।
पहला
केप्लर के पहले नियम के अनुसार, हमारे सिस्टम के सभी ग्रह एक बंद वक्र के साथ चलते हैं जिसे दीर्घवृत्त कहते हैं। हमारा ल्यूमिनरी दीर्घवृत्त के एक फॉसी में स्थित है। उनमें से दो हैं: ये वक्र के अंदर दो बिंदु हैं, दूरियों का योग जिससे दीर्घवृत्त के किसी भी बिंदु तक स्थिर है। लंबे समय तक अवलोकन करने के बाद, वैज्ञानिक यह प्रकट करने में सक्षम थे कि हमारे सिस्टम के सभी ग्रहों की कक्षाएँ लगभग एक ही तल में स्थित हैं। कुछ खगोलीय पिंड एक वृत्त के करीब अण्डाकार कक्षाओं में घूमते हैं। और केवल प्लूटो और मंगल अधिक लंबी कक्षाओं में चलते हैं। इसके आधार पर केप्लर के प्रथम नियम को दीर्घवृत्त का नियम कहा गया।
दूसरा कानून
पिंडों की गति का अध्ययन वैज्ञानिक को यह स्थापित करने की अनुमति देता है कि ग्रह की गति उस अवधि के दौरान अधिक होती है जब वह सूर्य के करीब होता है, और कम जब यह सूर्य से अपनी अधिकतम दूरी पर होता है (ये हैं पेरिहेलियन और एपेलियन के बिंदु)।
केप्लर का दूसरा नियम निम्नलिखित कहता है: प्रत्येक ग्रह हमारे तारे के केंद्र से गुजरते हुए एक समतल में गति करता है। इसी समय, अध्ययन के तहत सूर्य और ग्रह को जोड़ने वाला त्रिज्या वेक्टर समान क्षेत्रों का वर्णन करता है।
इस प्रकार, यह स्पष्ट है कि पिंड पीले बौने के चारों ओर असमान रूप से घूमते हैं, और पेरिहेलियन में अधिकतम गति होती है, और एपेलियन पर न्यूनतम गति होती है। व्यवहार में, इसे पृथ्वी की गति से देखा जा सकता है। वार्षिक रूप से जनवरी की शुरुआत मेंहमारा ग्रह, पेरिहेलियन से गुजरने के दौरान, तेजी से आगे बढ़ता है। इस वजह से, वर्ष के अन्य समय की तुलना में ग्रहण के साथ सूर्य की गति तेज होती है। जुलाई की शुरुआत में, पृथ्वी उदासीनता से गुजरती है, जिसके कारण सूर्य अण्डाकार के साथ अधिक धीरे-धीरे आगे बढ़ता है।
तीसरा नियम
केप्लर के तीसरे नियम के अनुसार, ग्रहों की परिक्रमा की अवधि और तारे से उसकी औसत दूरी के बीच एक संबंध स्थापित होता है। वैज्ञानिक ने इस नियम को हमारे सिस्टम के सभी ग्रहों पर लागू किया।
कानूनों की व्याख्या
केप्लर के नियमों की व्याख्या न्यूटन द्वारा गुरुत्वाकर्षण के नियम की खोज के बाद ही की जा सकती है। इसके अनुसार, भौतिक वस्तुएं गुरुत्वाकर्षण संपर्क में भाग लेती हैं। इसमें सार्वभौमिक सार्वभौमिकता है, जो भौतिक प्रकार और भौतिक क्षेत्रों की सभी वस्तुओं को प्रभावित करती है। न्यूटन के अनुसार, दो स्थिर पिंड एक दूसरे के साथ परस्पर कार्य करते हैं, उनके भार के गुणनफल के समानुपाती और उनके बीच अंतराल के वर्ग के व्युत्क्रमानुपाती होते हैं।
क्रोधित आंदोलन
हमारे सौर मंडल के पिंडों की गति पीले बौने के गुरुत्वाकर्षण बल द्वारा नियंत्रित होती है। यदि पिंड केवल सूर्य के बल से आकर्षित होते, तो ग्रह इसके चारों ओर बिल्कुल केपलर की गति के नियमों के अनुसार घूमते। इस प्रकार के आंदोलन को अप्रभावित या केप्लरियन कहा जाता है।
वास्तव में, हमारे सिस्टम की सभी वस्तुएं न केवल हमारे प्रकाश से आकर्षित होती हैं, बल्कि एक-दूसरे से भी आकर्षित होती हैं। इसलिए, कोई भी पिंड बिल्कुल दीर्घवृत्त, अतिपरवलय या वृत्त के अनुदिश गति नहीं कर सकता है। यदि कोई पिंड गति के दौरान केप्लर के नियमों से विचलित हो जाता है, तो यहविक्षोभ कहा जाता है, और गति को ही विक्षुब्ध कहा जाता है। वही वास्तविक माना जाता है।
आकाशीय पिंडों की कक्षाएँ स्थिर दीर्घवृत्त नहीं होती हैं। अन्य पिंडों के आकर्षण के दौरान, कक्षा दीर्घवृत्त बदल जाता है।
आई. न्यूटन का योगदान
आइज़ैक न्यूटन केप्लर के ग्रहों की गति के नियमों से सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षण के नियम को निकालने में सक्षम थे। न्यूटन ने ब्रह्मांडीय-यांत्रिक समस्याओं को हल करने के लिए सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षण का इस्तेमाल किया।
इसहाक के बाद, खगोलीय यांत्रिकी के क्षेत्र में प्रगति गणितीय विज्ञान का विकास था जिसका उपयोग न्यूटन के नियमों को व्यक्त करने वाले समीकरणों को हल करने के लिए किया जाता था। यह वैज्ञानिक यह स्थापित करने में सक्षम था कि ग्रह की गुरुत्वाकर्षण दूरी और द्रव्यमान से निर्धारित होती है, लेकिन तापमान और संरचना जैसे संकेतकों का कोई प्रभाव नहीं पड़ता है।
अपने वैज्ञानिक कार्य में न्यूटन ने दिखाया कि तीसरा केप्लेरियन नियम पूरी तरह से सटीक नहीं है। उन्होंने दिखाया कि गणना करते समय ग्रह के द्रव्यमान को ध्यान में रखना महत्वपूर्ण है, क्योंकि ग्रहों की गति और वजन संबंधित हैं। यह हार्मोनिक संयोजन केप्लरियन नियमों और न्यूटन के गुरुत्वाकर्षण के नियम के बीच संबंध को दर्शाता है।
खगोल विज्ञान
न्यूटन और केपलर के नियमों का लागू होना ज्योतिष विज्ञान के उद्भव का आधार बना। यह खगोलीय यांत्रिकी की एक शाखा है जो कृत्रिम रूप से निर्मित ब्रह्मांडीय पिंडों की गति का अध्ययन करती है, अर्थात्: उपग्रह, इंटरप्लेनेटरी स्टेशन, विभिन्न जहाज।
एस्ट्रोडायनामिक्स अंतरिक्ष यान की कक्षाओं की गणना में लगा हुआ है, और यह भी निर्धारित करता है कि कौन से पैरामीटर लॉन्च करने हैं, कौन सी कक्षा लॉन्च करने के लिए, कौन से युद्धाभ्यास करने की आवश्यकता है,जहाजों पर गुरुत्वाकर्षण प्रभाव की योजना बनाना। और ये किसी भी तरह से सभी व्यावहारिक कार्य नहीं हैं जिन्हें ज्योतिष के सामने रखा जाता है। प्राप्त किए गए सभी परिणामों का उपयोग विभिन्न प्रकार के अंतरिक्ष अभियानों में किया जाता है।
एस्ट्रोडायनामिक्स खगोलीय यांत्रिकी से निकटता से संबंधित है, जो गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव में प्राकृतिक ब्रह्मांडीय पिंडों की गति का अध्ययन करता है।
कक्षाएँ
कक्षा के तहत किसी दिए गए स्थान में एक बिंदु के प्रक्षेपवक्र को समझें। आकाशीय यांत्रिकी में, आमतौर पर यह माना जाता है कि किसी अन्य पिंड के गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र में एक पिंड के प्रक्षेपवक्र का द्रव्यमान बहुत अधिक होता है। एक आयताकार समन्वय प्रणाली में, प्रक्षेपवक्र एक शंकु खंड के रूप में हो सकता है, अर्थात। एक परवलय, दीर्घवृत्त, वृत्त, अतिपरवलय द्वारा दर्शाया जाए। इस मामले में, फोकस सिस्टम के केंद्र के साथ मेल खाएगा।
लंबे समय से यह माना जाता था कि परिक्रमाएं गोल होनी चाहिए। काफी लंबे समय तक, वैज्ञानिकों ने आंदोलन के बिल्कुल गोलाकार संस्करण को चुनने की कोशिश की, लेकिन वे सफल नहीं हुए। और केवल केप्लर ही यह समझाने में सक्षम था कि ग्रह एक गोलाकार कक्षा में नहीं, बल्कि एक लम्बी कक्षा में घूमते हैं। इसने तीन कानूनों की खोज करना संभव बना दिया जो कक्षा में आकाशीय पिंडों की गति का वर्णन कर सकते हैं। केप्लर ने कक्षा के निम्नलिखित तत्वों की खोज की: कक्षा का आकार, उसका झुकाव, अंतरिक्ष में पिंड की कक्षा के तल की स्थिति, कक्षा का आकार और समय। ये सभी तत्व एक कक्षा को परिभाषित करते हैं, चाहे उसका आकार कुछ भी हो। गणना में, मुख्य समन्वय विमान अण्डाकार, आकाशगंगा, ग्रह भूमध्य रेखा, आदि का तल हो सकता है।
कई अध्ययनों से पता चलता है किकक्षा का ज्यामितीय आकार अण्डाकार और गोल हो सकता है। बंद और खुले में एक विभाजन है। पृथ्वी के भूमध्य रेखा के तल पर कक्षा के झुकाव के कोण के अनुसार, कक्षाएँ ध्रुवीय, झुकी हुई और भूमध्यरेखीय हो सकती हैं।
शरीर के चारों ओर क्रांति की अवधि के अनुसार, कक्षाएँ समकालिक या सूर्य-तुल्यकालिक, तुल्यकालिक-दैनिक, अर्ध-तुल्यकालिक हो सकती हैं।
जैसा कि केप्लर ने कहा, सभी पिंडों की गति की एक निश्चित गति होती है, अर्थात। कक्षीय गति। यह पूरे शरीर में पूरे परिसंचरण में स्थिर हो सकता है या बदल सकता है।
