Fråga:
Vilka uppgifter har Kepler utarbetat sina lagar från?
Jack M
2014-10-29 04:45:04 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Det är välkänt att Kepler utarbetade sina lagar genom att anpassa kurvor till Tycho Brahes data om planets banor genom himlen. Vilken var denna information? Hur registrerar man planetens bana genom himlen? Ett par vinklar uppmätta från någon referenspunkt? Vilken referenspunkt - ett torn i horisonten? Och hur höll Tycho Brahe noggrann tid för att veta att han spelade in planetens position vid lika tidsintervall?

För många frågor. En komplett och kommer att uppta mycket utrymme. Varför börjar du inte med Wikipedia först?
@Alexandre: Ja, jag har svarat Brahe-sidan. Jag tror att Kepler-sidan skulle kunna ställas i en annan fråga - det är värt ett separat svar.
Jag har tagit bort "Keplersidan" från frågan.
@Jack M: Enligt min åsikt kommer det att ta för lång tid att svara på frågorna vad Brahe mätte och hur exakt man registrerade planetens bana på himlen vid den tiden :-)
Inga koordinater, ingen anpassning av kurvor. Väl känd.
Två svar:
#1
+11
winwaed
2014-10-29 05:37:22 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Idag mäts himmelkoordinater som "Right Ascension" (RA) och deklination. Dessa liknar vinkelkoordinaterna vi använder för jordens yta men mäts på den himmelsfären relativt den himmelska ekvatorn och polen. Genom att använda den aktuella sidotiden är det möjligt att kartlägga de lokala himmelkoordinaterna (dvs. en horisontell pejling i förhållande till sann norr och en lutning över horisonten) till RA & Declination.

Brahe använde sådana appar som kvadranter för att mäta denna lutning. Det finns en gravering av en monterad vid sidan av en byggnad (förmodligen vid Uraniborg) på http://en.wikipedia.org/wiki/Uraniborg (Brahe gjorde de flesta av sina observationer på Stjerneborg på grund av problem med Uraniborgs instrumentfästen).

När det gäller tiden var dagens klockor noggranna, eftersom bryggan hade uppfunnits ett par århundraden tidigare. En sidoklocka kan återställas varje natt (med en känd stjärna och en meridian) så den behöver bara vara korrekt i 24 timmar. Temperaturförändringarna kommer att vara relativt begränsade under denna period (och minimeras ytterligare genom att återställa klockan två gånger per natt), och det kommer inte att bli någon rörelse. Ja, de klockor som finns tillgängliga för Brahe skulle ha varit felaktiga jämfört med Harrisons kronometrar några århundraden senare men Harrison designade klockor till de senaste månaderna utan justering och för att överleva våldsamma rörelser och betydande temperaturförändringar.

Definitioner:

Meridian : En stor cirkellinje som går genom platsen (t.ex. Uraniborg observatorium) och polerna. Det skulle vara en linje rakt söderut från Uraniborg. En stjärna korsar meridianen när den verkar vara rakt söder om himmelpolen.

Sidorealsklocka : En sidoklocka är en som är synkroniserad med stjärnorna och inte solen. Jorden roterar faktiskt på en sidodag (ungefär 4 minuter kortare än en normal soldag) men eftersom den har rört sig lite i sin omloppsbana har den vanliga referenspunkten (solen) flyttat något, varför soldagen är något längre än en sidodag.

Den moderna lösningen skulle vara att använda en solklocka och sedan tillämpa en korrigering baserad på kalendern (trivial med en mikroprocessor). Men om du har att göra med mekaniska klockor är det lika enkelt att ställa in pendeln så att den går något snabbt.

Vad menar du exakt med "sidoklocka" och "södra transekt"?
Jag borde ha sagt "Meridian" istället för "södra transekt" så jag har korrigerat det och också förklarat det (& sidtid).
#2
+8
Alexandre Eremenko
2014-11-02 01:36:13 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Vid Brahes och Keplers tid använde de inte rätt uppstigning och deklination för att registrera planeternas rörelse. Dessa koordinater är relaterade till jorden, och det är känt sedan Hipparkos och Ptolemaios tider att man måste använda de ekliptiska koordinaterna, det vill säga ett system relaterat till solrörelsen. (Ecliptic är den stora cirkeln på himlen som solen rör sig på. Alla planeter rör sig på de platser som ligger mycket nära ekliptikplanet.) Motsvarande koordinater kallas (himmelsk) longitud och latitud.

Brahes data för planeterna bestod (grovt sett) av planeternas positioner (deras längd- och breddgrader) vid kända tidpunkter. Eftersom breddgraden för alla planeter är små kan man överväga rörelse i longitud oberoende av rörelse i breddgrad, vilket förenklar problemet. Denna rörelse är inte enhetlig (och till och med inte alltid i samma riktning), så problemet skulle skapa en kinematisk mekanism som skulle "förklara" denna rörelse. En sådan mekanism är känd från antiken, men det ger en liten oenighet med de observerade uppgifterna. Det är i hans försök att förklara denna oenighet (i fallet med Mars) som Kepler gjorde sina stora upptäckter (den första och andra lagstiftningen). Mycket senare upptäckte han också 3-d-lagen. Den mest grundläggande upptäckten var att banorna inte är kombinationer av enhetliga rörelser på cirklar, utan en rörelse på en ellips enligt "lagen om lika områden".

Denna anmärkningsvärda upptäckt var förmodligen den största revolutionen i astronomins historia.

Här kan man hitta lite mer förklaring:

http://www.math.purdue.edu/~eremenko/dvi/kepler.pdf



Denna fråga och svar översattes automatiskt från det engelska språket.Det ursprungliga innehållet finns tillgängligt på stackexchange, vilket vi tackar för cc by-sa 3.0-licensen som det distribueras under.
Loading...