6.tétel A fizika csillagászati vonatkozásai. Kepler törvényei

1. A csillagászat fizikai vonatkozásai.

Sok csillagászati megfigyelés és számítás a fizika törvényeivel magyarázható. Ebben a megközelítésben a fizika a csillagászat segédtudománya. Ugyanakkor az is igaz, hogy a csillagászati megfigyelések a fizikai ismeretszerzést is segítették. Pl. Newton általános tömegvonzási törvényének kidolgozásánál a csillagászati megfigyeléseknek, ezek elemzésének igen fontos szerepe volt.

A gravitációs törvény szerint minden test, így az égitestetek is vonzzák egymást. Ez a vonzóerő egyenesen arányos a testek tömegével, fordítottan arányos a köztük lévő távolság négyzetével. (F_grav~m₁×m₂/r²)

Ez a gravitációs erő az, amely nagyjából kör alakú pályára kényszeríti a Föld körül mozgó Holdat, vagy a Nap körül keringő bolygókat.

Az égitestetek keletkezése, a csillagokban folyó termonukleáris folyamatok is a fizika tárgykörébe, mégpedig az atomfizika jelenségkörébe tartoznak.

Ugyancsak a fizika csillagászati vonatkozásaihoz sorolhat a mesterséges holdak, - mint a világmindenséget kutató objektumok- megalkotásához, pályamozgásaihoz szükséges fizikai ismeretek Pl kozmikus sebességek, amelyet már Newton kiszámított.

2. Kepler törvényei

Kepler a bolygók mozgásának elemzése során, tapasztalati úton ( tehát nem fizikai törvények következményeként) állapította meg törvényeit:

1. törvény A bolygók ellipszis alakú pályán keringenek, amelynek egyik gyújtópontjában Nap áll.
2. törvény A Naptól a bolygókig húzott szakasz (vezérsugát) egyenlő idők alatt egyenlő területet súrol.
3. törvény A bolygók keringési ideének négyzetei úgy aránylanak egymáshoz, mint a Naptól mért középtávolságuk köbei.

Kepler törvényei a Newton-féle gravitációs törvényből levezethetők.

3. A törvények néhány következménye

1.   A nyári félév hosszabb, mint a téli, mert télen a Föld napközelben van.

2.   A Nap két delelése közti idő függ a Föld pillanatnyi pályán lévő helyzetéről. Csak a téli és a nyári napforduló idején állandó (többé-kevésbé).

3.   A távoli bolygók csekély sebességük miatt hosszú időt töltenek egy-egy csillagképben.

4.   A belső bolygók (Merkur és Vénusz) nem távolodnak el lényegesen a Naptól.

5.   A külső bolygók a Földről nézve időnként hurkot rajzolnak az égboltra. Mennél távolibb a bolygó, ez a jelenség annál gyakoribb. A Neptunusz és a Plútó évente megteszi.