Расчёт движения Марса расходился с наблюдениями всего на восемь угловых минут. Кеплер решил, что эта маленькая ошибка важнее многовековой веры в идеальные окружности.
2. Точные данные Браге
Тихо Браге десятилетиями измерял положения планет при помощи угломерных инструментов. Телескопа у него не было, однако точность наблюдений оказалась достаточной для проверки сложных моделей.
Кеплер приехал к Браге в Прагу и получил задачу объяснить движение Марса. После смерти астронома в его распоряжении оказались накопленные таблицы.
3. Почему круг не подошёл?
Коперник поместил планеты вокруг Солнца, но сохранил круговые орбиты. Кеплер тоже долго пытался подогнать движение Марса под окружности.
Одна модель почти совпала с наблюдениями, однако оставалась ошибка в восемь угловых минут. Кеплер доверился измерениям и отказался от круга. Выяснилось, что путь Марса описывает эллипс.
4. Три закона
Первый закон утверждает, что планеты движутся по эллипсам, а Солнце находится в одном из фокусов.
По второму закону линия между планетой и Солнцем за равное время заметает равные площади. Поэтому возле Солнца планета движется быстрее.
Третий закон связывает продолжительность года с размером орбиты: квадрат периода пропорционален кубу большой полуоси.
5. Что говорит наука
NASA подтверждает, что законы выросли из наблюдений Браге, особенно из анализа движения Марса. Первые два закона появились в 1609 году, третий — в 1619-м.
Кеплер описал движение, но не знал его современной причины. Позднее Ньютон показал, что эллиптические орбиты следуют из законов движения и всемирного тяготения.
6. Итог
Как же Кеплер обошёлся без компьютера? Он использовал геометрию, таблицы, ручные вычисления и редкую способность не прощать теории небольшую, но устойчивую ошибку. Восемь угловых минут вывели планеты с идеальных кругов на настоящие орбиты.
