قوانين كبلر

العالِم يوهانس كبلر

يوهانس كبلر Johannes Kepler أحد أبرز علماء الفلك في القرن السَّابع عشر الميلاديّ من أصلٍ ألمانيٍّ وينتمي لعائلةٍ فقيرةٍ، درس عِلم اللاهوت في جامعة توبنجن اللَّاهوتيّة وهناك التقى بأحد الأساتذة الذي شرح له نظرية كوبرنيكولاس حول الكون وحركة الكواكب؛ فكانت هذه هي نُقطة البداية في حياة كبلر العِلميّة.

اقتنع كبلر تمام الاقتناع بتصوّر العالِم البولنديّ كوبرنيكولاس حول أنّ الأرض مجرد جُرمٍ سماويٍّ، يدور في فلك حول جُرمٍ آخر ثابت وهو الشَّمس، وهذا التَّصور معاكسٌ تماماً للتَّصور الذي وُضِع من قِبل كلوديوس وبطليموس، اللذيّن اعتبرا أنّ كوكب الأرض هو مركز الكون والأجرام تدور من حوله.

قوانين كبلر

انتقل كبلر إلى مدينة براغ، وهناك عَمل مع عالِم الفلك تيخو براهي في مرصده؛ فبدأ بمراقبة حركة النُّجوم، وتتبع مسار كوكب المريخ، واهتمّ بتفسير ظاهرة انكسار الضَّوء، وإثبات وجود قوى تجاذب بين الكواكب.

كنتيجةٍ لكلِّ هذه الدِّراسات - إضافةً إلى براعته في الهندسة وعلميّ التَّفاضل والتَّكامل - تمكّن من وضع القوانين التي حملت اسمه، والمتعلقة بالفلك وحركة الكواكب، وهي ثلاثة قوانين. علماً بأنّ قوانين كبلر صالحةٌ للتَّطبيق بتوفر شرطين وهما:

• أن يكون الجسم الذي يدور في المدار عديم الكتلة.
• أن يكون الجسم وحيداً أي يدور في المدار بمفرده دون وجود أيّة أجرامٍ أخرى.

ملاحظة: هما شرطان من المستحيل توافرهما في أيّ كوكبٍ، لكن قوانين كبلر ما زالت ذات مكانةٍ هامّة في عِلم الفلك.

قانون كبلر الأوّل

نصّ القانون:"كلّ كوكبٍ من كواكب النَّظام الشَّمسيّ يتحرَّك حول الشَّمس في مدارٍ إهليلجيٍّ بحيث تقع الشمس في إحدى بؤرتيه". أيّ أنّه أثبت صحة نظرية كوبرنيكولاس بأنّ الشَّمس مركز الكون، وجميع الكواكب والأجرام السَّماويّة تدور حولها في مسارٍ ليس بدائريٍّ إنما هو بيضاويٍّ على هيئة قِطعٍ ناقصٍ، بحيث إنّ الشَّمس لا توجد في المنتصف وإنّما في أحد طرفي الشَّكل البيضاويّ.

قانون كبلر الثَّاني

نصّ القانون:"الخط الواصل بين الكوكب والشمس يقطع مساحات متساوية خلال أزمنة متساوية." أيّ أنّ هناك خطاً وهمياً يصل ما بين هذا الكوكب والشَّمس، وهذا الخط الذي يدور بدوران الكوكب حول الشَّمس؛ فيكون الدَّوران سريعاً كلما كان الكوكب قريباً من الشَّمس، ويبدأ في التَّباطؤ كلَّما ابتعد عن الشَّمس.

قانون كبلر الثَّالث

نصّ القانون:" يتناسب مكعب بُعد الكوكب عن الشَّمس طردياً مع مربع سَنته". أيّ أنّ النِّسبة ما بين مكعب المسافة ومربع الزَّمن دائماً تُعطي مقداراً ثابتاً.

d 3/ t 2= مقدار ثابت