Konstruktion af Marsbanen - Kepler | Fysik B

Indledning

Johannes Kepler – astronom og matematikker Johannes Kepler startede faktisk i det små. Efter han var blevet færdiguddannet i sin hjemby Tübingen blev han ansat som matematiklærer i byen Graz. Allerede her havde han gjort sig nogle af de samme tanker som Tycho Brahe gjorde sig. Men dengang var disse tanker stadig ganske forrykte, og de var noget som mange ikke ville snakke for højt om for ikke at blive latterliggjort af datidens opfattelse af universet, med bl.a. cirkelformede planetbaner. Alligevel udgav Kepler sin første bog om nogle af sine tanker i denne tid.

Grundet noget politisk pladder blev Kepler overflyttet til Prag, hvor Tycho Brahe var blevet kejserlig matematiker efter at have forladt Danmark. Her gik de 2 astronomer hurtigt i spænd med hinanden, og Kepler blev Brahes lærling. Efter Brahes død overtog Kepler hans observationer for at Kepler skulle beregne Mars’ banebevægelse, og i 1602 nåede Kepler frem til at Mars’ bane måtte være oval, og dermed modbevidste han datidens opfattelse af universet. Han blev kejserlig matematiker efter Brahe’s død. I 1605 viste han at banen måtte være en ellipseformet bane med solen i det ene brændpunkt. Dette er kendt som Keplers første lov. Det er denne lov vi vil beskæftige os med i vores projekt Keplers ideer Kepler blev hurtigt klar over, at før han kunne analysere Mars´bane, måtte hans bestemme jordens omløb først, da det er her vi foretager målingerne fra. Samtidigt fandt han ud af, at han var nødt til bestemme Mars´ og jordens position i forhold til solen. Problematikken lå i midlertidigt i at bestemme Jordens nøjagtige position i rummet. I modsætning til normale situationer, ville du have brug for 2 ”landmærker” for at kunne fastsætte en grundlinie i trekanten, så man kan bestemme retning i trekanten mellem forskellige punkter. Men i rummet havde vi kun 1 mærke, nemlig Solen.

Kepler løste dette problem og fandt sig et nyt mærke i rummet ved at bruge Mars. Godt nok bevæger Mars sig også, men takket være Tycho Brahes observationer vidste han at Mars var på nøjagtig samme sted som 687,1 dage før. Nu havde han en stabil grundlinie i en trekant på dette tidspunkt. Herfra kunne han konstruerer Jordens positioner på forskellige tidspunkter, og konstruerer Jordens kredsløb.

Efter nogle års observationer nåede Kepler frem til at jordbanens form stort set var cirkelrund. Dens centrum ligger ca. 150 mill. km væk fra Solen.