- Sluneční soustava
- Zákony pohybu těles ve Sluneční soustavě
- Vzdálený vesmír
Vesmír
Zákony pohybu těles ve Sluneční soustavě
Popsat a vysvětlit pohyb Slunce, Měsíce a planet po obloze se astronomové pokoušeli od starověku.
Klaudios Ptolemaios (90 - 160 n. l.) vysvětloval pozorované pohyby nebeských těles v systému, který ve středu "světa" měl naši Zemi, Měsíc, Slunce a ostatní tělesa kolem ní obíhala po kružnicích, vše bylo uzavřeno "sférou hvězd":
Tento systém se nazýval geocentrický a popisoval pozorované pohyby velmi nepřesně.
Aby dosáhli lepší shody s pozorováním, přidávali Ptolemaiovi následovníci další dráhy (epicykly - po Ptolemaiově kruhové dráze se už nepohybovala přímo planeta, ale střed další kružnice, teprve na té se pohybovala planeta):
Bylo zřejmé, že celý systém nemůže být správný, protože byl stále komplikovanější.
Mikuláš Koperník (1473 - 1543) navrhnul v díle O obězích sfér nebeských nový model uspořádání naší planetární soustavy - ve středu systému je Slunce, planety včetně Země kolem něj obíhají po kružnicích (Měsíc obíhá po kružnici kolem Země) - heliocentrický systém (Koperník si byl pravděpodobně vědom, že popisuje realitu, ale aby proti sobě nepopudil katolickou církev, vydával svoji teorii za pouhý výpočetní model). Tento jednoduchý systém vysvětloval složité pohyby planet po obloze jako zdánlivé - jako výsledek vzájemného pohybu planet a Země, zároveň byl mnohem přesnější než model geocentrický.
Jan Kepler (1571 - 1630) na základě přesných a dlouhodobých pozorování poloh planety Mars, která prováděl dánský astronom Tycho Brahe, zpřesnil Koperníkův heliocentrický systém třemi zákony pohybu planet:
1. Planety se pohybují po elipsách málo odlišných od kružnic, v jejich společném ohnisku je Slunce (tedy: vzdálenost planety od Slunce se s časem periodicky mění)
2. Plochy opsané průvodičem planety (průvodič=spojnice Slunce-planeta) za jednotku času jsou stálé (tedy: je-li planeta blíž ke Slunci, pohybuje se rychleji):
3. Poměr druhých mocnin oběžné doby dvou planet se rovná poměru třetích mocnin jejich průměrných vzdáleností od Slunce (tedy: existuje jednoduchý vztah mezi vzdáleností od Slunce a oběžnou dobou planety)
Takový systém už dosahoval velice dobré shody s pozorováním, byl však pouze popisem - nevysvětloval, proč se planety takto chovají.
Isaac Newton (1643 - 1727) svým gravitačním zákonem vysvětlil příčiny pohybu planet kolem Slunce - Keplerovy zákony jsou důsledkem gravitačního působení planet a Slunce, které popisuje Newtonův gravitační zákon.