جدول المحتويات
حسب قانون كبلر الأول فإن مدارات الكواكب ؟، حيث إن قوانين كيبلر للحركة الكوكبية هي قوانين فلكية تصف حركة الكواكب والشمس في الفضاء الخارجي، وفي هذا المقال سنتحدث بالتفصيل عن قوانين كيبلر للحركة الكوكبية، كما وسنوضح نبذة عن جميع هذه القوانين الفلكية.
ما هي قوانين كيبلر للحركة الكوكبية
قوانين كيبلر للحركة الكوكبية (بالإنجليزية: Kepler’s Laws of Planetary Motion)، هي قوانين نشرها العالم الفلكي يوهانس كيبلر بين عامي 1609 ميلادي و 1619 ميلادي، حيث تصف قوانين كبلر حركة الكواكب في المدارات حول الشمس، وعدلت هذه القوانين نظرية مركزية الشمس لنيكولاس كوبرنيكوس، وإستبدلت مداراتها الدائرية ودوراتها بمسارات بيضاوية، كما وشرحت هذه القوانين كيف تختلف سرعات الكواكب في الفضاء، وفي الواقع إعتمد كيبلر على ملاحظات العالم تايكو براهي والتي إمتدت لعقود طويلة عن النجوم والكواكب في إختبار فرضياته المتعلقة بحركة الكواكب، حيث كانت ملاحظات العالم تايكو عن موقع المريخ في سماء أورانيبورغ الليلية هي المصدر الأساسي للمعلومات الفلكية التي إستخدمها كيبلر لإشتقاق قوانينه الثلاثة.
تحتل قوانين كيبلر مكانة مهمة في تاريخ علم الفلك وعلم الكونيات والعلوم بشكل عام، وذلك لأن هذه القوانين كانت هي أساس هدم فكرة ونظرية أن الشمس أو الأرض هي مركز الكون، وعلى الرغم من أن قوانين كيبلر ليست دقيقة وهي تعتبر قوانين تقريبية، الا أنها كانت الأساس الذي يعتمد عليه علم الفلك الحديث.[1]
شاهد ايضاً: هل الكواكب جميعها ذات شكل كروي
حسب قانون كبلر الأول فإن مدارات الكواكب
حسب قانون كيبلر الأول فإن مدارات الكواكب هي عبارة عن قطع ناقص أو إهليليجية، بحيث تقع الشمس في إحدى البؤرتين، ويعني قانون كيبلر الأول أن الكواكب تتحرك حول الشمس في مدارات ذات شكل قطع ناقص، وإن القطع الناقص هو شكل يشبه الشكل البيضاوي، بحيث يكون لهذا الشكل بؤرتين، وإن الشمس تكون موجودة في أحد هذه البؤر الأساسية للقطع الناقص، وإن مقدار شد القطع الناقص مقارنة بالدائرة المثالية يعرف بإسم شذوذ القطع الناقص، وهو معامل يتغير من صفر في حالة الدائرة إلى واحد في حالة تم شد الدائرة حتى أصبحت عبارة عن خط مستقيم، ولقد إستنتج كيبلر أن مدار كوكب الزهرة هو عبارة عن قطع ناقص بمعامل شذوذ يساوي 0.007، أما مدار عطارد فهو عبارة عن قطع ناقص بمعامل شذوذ يساوي 0.2 بالضبط.[2]
شاهد ايضاً: ما الخاصيتان اللتان تبقيان الكواكب في مداراتها
ما هو قانون كيبلر الثاني
ينص قانون كيبلر الثاني على أن الخط الواصل بين الكوكب والشمس يقطع مساحات متساوية خلال أزمنة متساوية، ويشار إلى هذا القانون بإسم قانون المساحات المتساوية، بحيث يصف قانون كيبلر الثاني السرعة التي يتحرك بها أي كوكب أثناء دورانه حول الشمس، وذلك ولأن السرعة التي يتحرك بها أي كوكب عبر الفضاء تتغير بإستمرار، بحيث يتحرك الكوكب بشكل أسرع عندما يكون أقرب إلى الشمس، بينما يتحرك الكوكب بشكل أبطأ عندما يكون أبعد عن الشمس، وعلى سبيل المثال إذا تم رسم خط وهمي من مركز الكوكب إلى مركز الشمس، فإن هذا الخط سيقطع نفس المساحة في فترات زمنية متساوية، وهذا ما يعنيه قانون كيبلر الثاني، كما وإن هذا القانون يكافئ ايضاً الحقيقة العلمية التي تنص على أنه تتناسب السرعة المساحية مع كمية التحرك الزاوي للأجسام.[3]
شاهد ايضاً: كيف تتحرك الكواكب في النظام الشمسي
ما هو قانون كيبلر الثالث
ينص قانون كيبلر الثالث على أن مربع الفترة المدارية لكوكب ما يتناسب مع مكعب نصف المحور الرئيسي لمداره، ويشار إلى هذا القانون بإسم قانون التناغم، بحيث يقارن قانون كيبلر الثالث الفترة المدارية ونصف قطر مدار كوكب ما، مع الفترة المدارية ونصف قطر مدار لكوكب آخر، وعلى عكس قوانين كيبلر الأولى والثانية التي تصف خصائص الحركة لكوكب واحد فقط، حيث إن القانون الثالث يقوم بإجراء مقارنة بين خصائص الحركة للكواكب المختلفة، وإن المقارنة التي يتم إجراؤها هي أن نسبة مربعات الفترات إلى مكعبات متوسط مسافاتها من الشمس، هي نفسها لكل كوكب من الكواكب، وعلى سبيل المثال إن مربع الفترة المدارية إلى مكعب نصف قطر مدار الأرض حول الشمس، هي تساوي بالضبط مربع الفترة المدارية إلى مكعب نصف قطر مدار المريخ حول الشمس.[3]
شاهد ايضاً: يستغرق دوران الأرض حول الشمس
وفي ختام هذا المقال نكون قد عرفنا أنه حسب قانون كبلر الأول فإن مدارات الكواكب هي عبارة عن قطع ناقص أو إهليليجية، بحيث تقع الشمس في إحدى البؤرتين، كما ووضحنا نبذة تفصيلية عن قوانين كيبلر للحركة الكوكبية، بالإضافة إلى شرح قانون كيبلر الثاني والثالث.
المراجع
- ^ universetoday.com , Kepler’s Law , 21/4/2021
- ^ physicsclassroom.com , The Law of Ellipses , 21/4/2021
- ^ solarsystem.nasa.gov , Orbits and Kepler's Laws , 21/4/2021