Johannes Kepler

Biografie

Die Drei Keplerschen Gesetze

Erstes Keplersches Gesetz

"Alle Planeten bewegen sich auf Elliptischen Bahnen, in deren einem Brennpunkt die Sonne steht."

Mit diesem Gesetz hat er als erster wissenschaftler eine vollkommene Kreisbewegung widerlegt. Das Erste Keplersche Gesetz wurde von ihm 1609 in seinem Werk "Astronomia nova" veröffentlicht.

Das erste Keplersche Gesetz ist ein grundlegendes Gesetz der Himmelsmechanik und besagt, dass die Umlaufbahn eines Planeten um die Sonne eine Ellipse ist, wobei sich die Sonne in einem der beiden Brennpunkte der Ellipse befindet.

Eine Ellipse ist eine gekrümmte Linie, die sich von einem Punkt (dem Brennpunkt) entfernt und sich zu einem anderen Punkt bewegt, bevor sie sich wieder zurück zum Ausgangspunkt biegt. In einer Ellipse ist die Entfernung des Planeten zur Sonne nicht konstant, sondern variiert während des Umlaufs.

Die beiden Brennpunkte der Ellipse sind nicht symmetrisch, d.h. der Abstand des Planeten zur Sonne ist nicht gleich, wenn er sich an beiden Brennpunkten der Ellipse befindet. Stattdessen ist der Planet näher an der Sonne, wenn er sich am näheren Brennpunkt befindet, und weiter weg von der Sonne, wenn er sich am entfernteren Brennpunkt befindet.

Das bedeutet, dass die Geschwindigkeit eines Planeten um die Sonne nicht konstant ist, sondern sich während des Umlaufs ändert. Wenn der Planet näher an der Sonne ist, bewegt er sich schneller, während er sich langsamer bewegt, wenn er weiter von der Sonne entfernt ist.

Das erste Keplersche Gesetz ist ein wichtiger Beitrag zur modernen Astronomie und hat unser Verständnis des Sonnensystems revolutioniert. Es half auch bei der Entwicklung der Himmelsmechanik, die die Bewegung von Planeten und anderen Himmelskörpern beschreibt.

Zweites Keplersches Gesetz

"Die Verbindungslinie zwischen Sonne und Planet überstreicht in gleichen Zeiten gleiche Flächen."

Das Zweite Keplersche Gesetz wurde ebenfalls 1609 in "Astronomia nova" veröffentlicht.

Das zweite Keplersche Gesetz besagt, dass ein Planet bei seiner Bewegung um die Sonne in gleichen Zeiten gleiche Flächen überstreicht.

Das bedeutet, dass der von einem Planeten überstrichene Flächeninhalt in einem bestimmten Zeitraum, beispielsweise einer Woche oder einem Monat, immer gleich ist. Dies ist bemerkenswert, da die Geschwindigkeit des Planeten entlang seiner elliptischen Umlaufbahn nicht konstant ist. Wenn ein Planet sich näher an die Sonne annähert, nimmt seine Geschwindigkeit zu, während sie sich von der Sonne entfernt, verlangsamt er sich.

Doch das zweite Keplersche Gesetz besagt, dass, obwohl sich die Geschwindigkeit eines Planeten während seines Umlaufs um die Sonne ändert, der Flächeninhalt, den er in gleichen Zeiten abdeckt, immer gleich bleibt. Dies bedeutet, dass ein Planet, wenn er sich schneller bewegt, einen längeren Bogen der Ellipse in derselben Zeit zurücklegt und somit eine größere Fläche überstreicht, während er sich langsamer bewegt, einen kürzeren Bogen zurücklegt und eine kleinere Fläche überstreicht.

Johannes Kepler entdeckte dieses Gesetz durch sorgfältige Beobachtung der Planetenbewegungen und mathematische Analyse. Das zweite Keplersche Gesetz liefert wichtige Informationen über die Dynamik der Planetenbewegungen im Sonnensystem und hat zur Entwicklung der modernen Astronomie beigetragen. Es ist ein wichtiger Schritt in der Erforschung der Bewegungen der Planeten und Himmelskörper im Allgemeinen.

Drittes Keplersches Gesetz

"Die Quadrate der Umlaufzeiten der Planeten verhalten sich wie die dritten Potenzen ihrer mittleren Entfernungen von der Sonne."

Dieses war auch sein wichtigstes unter den drei Gesetzen.

Dieses Dritte Keplersche Gesetz wurde von ihm 1619 in seinem Werk "Harmonices mundi" veröffentlicht.

Das dritte Keplersche Gesetz, auch bekannt als das Gesetz der Harmonien, besagt, dass das Quadrat der Umlaufzeit eines Planeten proportional zum Kubik der durchschnittlichen Entfernung des Planeten von der Sonne ist.

Dies bedeutet, dass, wenn man die durchschnittliche Entfernung eines Planeten von der Sonne kennt und die Umlaufzeit des Planeten in Jahren misst, man das Verhältnis des Quadrats der Umlaufzeit zur Kubik der Entfernung berechnen kann. Dieses Verhältnis ist für alle Planeten im Sonnensystem gleich.

Das dritte Keplersche Gesetz kann in mathematischer Formel ausgedrückt werden als:

(T/U)^2 = (a/D)^3

wobei T die Umlaufzeit des Planeten in Jahren, U die Einheit der Umlaufzeit, a die durchschnittliche Entfernung des Planeten von der Sonne in Astronomischen Einheiten (AE) und D die Einheit der Entfernung ist.

Dieses Gesetz ist besonders bemerkenswert, da es einen klaren Zusammenhang zwischen der Entfernung eines Planeten von der Sonne und der Dauer seines Umlaufs um die Sonne herstellt. Es zeigt auch, dass die Planeten im Sonnensystem in einer harmonischen Beziehung zueinander stehen.

Johannes Kepler entdeckte dieses Gesetz im 17. Jahrhundert und es half ihm, das Sonnensystem genauer zu beschreiben und zu verstehen. Das dritte Keplersche Gesetz ist ein wichtiger Meilenstein in der Geschichte der Astronomie und hat zur Entwicklung moderner Technologien und Forschungsmethoden beigetragen.