Орбита Марса

Природа скрытна. Свои законы она зашифровала и держит за семью печатями. Тайны выдает «со скрипом» и очень часто вместо истины подсовывает суррогат. Сколько раз казалось, что законы прочитаны верно. Древнегреческий астроном Птолемей был уверен, что Земля — центр вселенной, а Солнце, Марс, Венера и остальные планеты — всего лишь спутники Земли. Понадобилось четырнадцать веков, гений Коперника и мужество Джордано Бруно, чтобы Солнце заслуженно «передвинулась» на центральное место в нашей системе.
В 21 веке привычной стала фигура человека, смотрящего ночью на звезды. Сотни звездочетов

изучали движение планет. Колонки цифр, сетки таблиц покрывали бумагу, и лучшие умы средневековья пытались установить закономерности в этой лавине чисел. Один из самых замечательных людей в истории науки, Иоганн Кеплер, посвятил этому всю свою жизнь. Полуслепой, он мог смотреть на небо только чужими глазами. Но это не помешало людям называть его «законодателем неба»… Снова и снова он отмечал на чертеже взаимное положение Земли и Солнца, пытаясь найти форму земной орбиты. Она напоминала окружность, но Солнце, почему-то находилось не в центре. Тогда Кеплер взялся за изучение Марса, пытаясь заставить эту планету тоже двигаться по кругу. И с удивлением убедился, что Марс его «не слушается».
«Я собирался торжествовать победу над Марсом, — писал ученый, — я уже прилаживал к нему оковы, как вдруг оказалось, что моя победа не ведет ни к чему. Война свирепствует так же жестоко, как и прежде. Коварный враг, оставленный на небе, неожиданно разорвал все цепи моих уравнений и вырвался из тюрьмы таблиц. Он поразил в стычках мои войска, составленные из физических причин, сверг мое иго и вырвался на свободу». Но Кеплер не сдался и продолжал атаковать. И красная планета, наконец, выдала тайну своего движения.
Орбита Марса оказалась не окружностью, а эллипсом, то есть как бы сплюснутой окружностью. У круга одна замечательная точка — центр. У эллипса их две — его фокусы. Чем более вытянут эллипс, тем дальше они друг от друга. Когда фокусы сближаются, эллипс становится похож на окружность. На чертеже Кеплера Солнце лежало как раз в одном из фокусов орбиты Марса. Быть может, тогда ученого и осенила гениальная догадка: Земля тоже движется по эллипсу, просто он очень мало отличается от окружности. И Кеплер формулирует свой первый закон: «Все планеты движутся по эллипсам, в одном из фокусов которых находится Солнце». Но движутся они неравномерно — то быстрее, то медленнее. После долгих расчетов Кеплер пришел к блестящему открытию. Оказалось, если соединить планету прямой линией с Солнцем, то эта прямая, двигаясь вместе с планетой, отмеряет за равные промежутки времени равные площади.
Эту площадь астрономы называют векториальной скоростью. Поэтому второй закон Кеплера звучит так: «Векториальная скорость планет постоянна». Первые два закона Кеплера относились к каждой планете в отдельности. Третий уже устанавливал связь между движениями различных планет. Ясно, что удаленные планеты тратят на полный оборот вокруг Солнца больше времени, чем близкие. На сколько больше? «Квадраты времен обращения каких-либо двух планет относятся друг к другу, как кубы их средних расстояний от Солнца».
Итак, стало ясно, как движутся планеты. Но что их движет? Еще Леонардо да Винчи, Коперник и Кеплер высказывали догадки, что тела способны притягиваться друг к другу и что силы, вызывающие падение камня на Землю, и силы, действующие между космическими телами, имеют одну и ту же природу. Понадобились долгие годы напряженного труда ученых Галилея, Борелли, Гука и многих других, чтобы в 1680 году Исаак Ньютон четко сформулировал «закон всемирного тяготения». По этому закону «сила притяжения между двумя телами прямо пропорциональна произведению их масс и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними».
Почему же планеты не падают на Солнце? Дело в том, что силе тяготения противостоит центробежная сила, возникающая из-за вращения планет вокруг Солнца.
Почти 300 лет назад открыты были эти законы. Небесная механика как наука далеко продвинулась вперед, но законы Кеплера и Ньютона остаются лучшими страницами ее.

Читайте также:
Нахождение планеты в космосе.
Как действует сила тяжести?
Как выглядят пришельцы из космоса?
Кем был Жюль Верн.
Космонавт - Титов Герман Степанович.
Скачать доклад о солнечной системе.