يوهانز كيبلر

كيبلر فلكي ألماني كان أول من وضع قوانين تصف حركة الكواكب بعد إعتماد فكرة الدوران حل الشمس كمركز لمجموعة الكواكب من قبل كوبرنيك و غاليلي .

كان يوهان كبلر مساعداً ل تايكو براهي (تيخو براهي) يعمل معه في مرصده، وبذلك ورث كبلر جميع الإنجازات الرصدية ل تايكو براهي فعكف على رداسة مسار كوكب المريخ محولاً وضع نموذج هندسي لحركة هذا الكوكب حول الشمس. فما لبث أن اكتشف أن نموذج المسار الإهليجي ( وليس الدائري) يحقق النتائج الأرصادية بدقة كبيرة، بحيث تقع الشمس في إحدى بؤرتي الإهليج.

قوانين كيبلر

ثم استطاع كبلر تعميم هذا الإستنتاج على مسارات الكواكب السيارة الأخرى بما في ذلك الأرض، فاتضحت الصورة عنده. لذلك وضع كبلر قانونه الأول الذي يقرر بأن:

كل كوكب يدور في مدار إهليجي حول الشمس تقع الشمس في إحدى بؤرتيه

ثم راجع كبلر دراسة سرعة الكواكب في مداراتها فوجد أن سرعتها تتغير من موقع إلى آخر بحسب بعدها أو قربها من البؤرة التي تقع فيها الشمس، لكنه اكتشف أن:

الخط الواصل بين الكوكب والشمس يمسح مساحات متساوية في أزمنة متساوية

وهذا يعني أن سرعة الكواكب تتزايد كلما اقتربت من الشمس. وسمي هذ قانون كبلر الثاني.

ثم قام كبلر بحساب أقطار هذه المدارا. ولما كانت أشكالها الصحيحة إخلجية وليست دائرية لذلك فإن لها قطرين مختلفين، ومركز الإهليج هو النقطة التي تقع عند تقاطع المحورين. ويسمى نصف المحور الأكبر Semi-major axis بينما يسمى نصف المحور الأصغر Semi-minor axis وبعد دراسة وتحليل النتائج الأرصادية تبين له أن:

مربع زمن دورة الكوكب حول الشمس تتناسب تناسباً طردياً مع مكعب نصف المحور الكبير

وسمي هذا الإكتشاف قانون كبلر الثالث.

وصفت هذه القوانين الثلاثة المتكاملة حركة الكواكب حول الشمس وفق المنظور الجديد القائل بمركزية الشمس بشكل أصبحت فيه الحسابات تطابق الأرصاد الفلكية إلى درجة كبيرة، بذات الوقت الذي فسرت فيه الحركات التراجعية للكواكب دون ما حاجة إلى وجود أفلاك التدوير.