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Ci sono in realtà tre, le leggi di Keplero cioè del moto planetario: 1) l'orbita di ogni pianeta è un'ellisse con il Sole al centro; 2) una linea che unisce il Sole e un pianeta spazza aree uguali in tempi uguali; e 3) il quadrato del periodo orbitale di un pianeta è proporzionale al cubo del semiasse maggiore della sua orbita. Poiché è la terza più usata, la legge di Keplero di solito significa la terza legge di Keplero (del moto planetario).
Le osservazioni meticolose e decennali di Tycho Brahe delle stelle e dei pianeti hanno fornito a Keplero quello che oggi chiameremmo un set di dati robusto e ben controllato per testare le sue ipotesi sul moto planetario (questo modo di descriverlo è, caro lettore, un deliberato anacronismo ). In particolare, le osservazioni di Tycho della posizione di Marte nel cielo notturno di Uraniborg erano la fonte primaria di dati concreti usati da Keplero per derivare e testare le sue tre leggi.
Le leggi di Keplero hanno un posto importante nella storia dell'astronomia, della cosmologia e della scienza in generale. Segnarono una tappa fondamentale della rivoluzione che spostò il centro dell'universo dalla Terra (cosmologia geocentrica) al Sole (eliocentrica), e posero le basi per l'unificazione di cielo e terra, ad opera di Newton, un secolo dopo (prima Newton le regole, o leggi, che governavano i fenomeni celesti erano largamente ritenute scollegate da quelle che controllavano le cose accadute sulla Terra; Newton mostrò – con la sua legge di gravitazione universale – che la stessa legge governa sia il cielo che la terra).
Sebbene le leggi di Keplero siano solo un'approssimazione - sono esatte, nella fisica classica, solo per un sistema planetario di un solo pianeta (e quindi il fuoco è il baricentro, non il Sole) - per i sistemi in cui domina un oggetto, in termini di massa , sono una buona approssimazione.
Ulteriori letture: Le tre leggi del moto planetario di Keplero , e Comprensione della dinamica del sistema solare: orbite e leggi di Keplero (entrambi dalla NASA) sono buoni, e questa pagina web dell'Università della Virginia è divertente!
Diversi articoli di Universe Today coprono un aspetto della Legge di Keplero o un altro, tra questi Studiamo legge: Keplero sarebbe così orgoglioso! , e Buon compleanno Johannes Keplero
Astronomy Cast ha tre episodi rilevanti per la legge di Keplero: Gravità e due spettacoli di domande 27 gennaio 2009 , e 19 maggio 2009 ; controllali!