Keplers Genie, Wie?

Ich habe eine ganz einfache Frage. Woher Kepler wusste, dass Umlaufbahnen elliptisch sind, sagen wir, ich lebte in seiner Zeit. Wie würde Kepler erklären, dass die Bahnen elliptisch sind (da keines seiner 3 Gesetze erklärt, warum Bahnen elliptisch sind; ich nehme an, er muss andere Gründe gehabt haben zu glauben, warum Bahnen elliptisch sind)? Auch die Analysis wurde nicht erfunden, also wie hat er das gemacht? Woher wusste er, dass sich der Abstand zur Sonne änderte und sich die Geschwindigkeit des Planeten änderte, um dies auszugleichen? Lag es allein an den Beobachtungsdaten von Tycho Brahe?

Kurze Antwort zu Tycho Brahe: ja! Das waren die besten Daten, die es gab, und Keplers Schlussfolgerungen basierten vollständig auf diesen Daten. Kreispfade haben nicht funktioniert, also versuchen Sie etwas anderes, bis es funktioniert.
@BillN Nun, das hätte viel Zeit in Anspruch genommen, ich habe gehört, 30 Jahre?
Nebenbei bemerkt ist mir das Wort Genie in deinem Titel aufgefallen. Obwohl Keplers erste zwei Gesetze brillante Beobachtungen sind, war sein drittes Gesetz wirklich ein Genie. Es ist schwer vorstellbar, dass man sich das nur ausdenkt. astro.physics.uiowa.edu/ITU/glossary/keplers-third-law
Es sei daran erinnert, dass Kepler zwölf Jahre vor Newtons Geburt starb. Es stellt sich die Frage, ob Newton seine Gravitationsgesetze ohne Keplers Arbeit hätte formulieren können.
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@StephenG Newton hat Umlaufbahnen für mehrere Kräfteformen ausgearbeitet und ob die Umlaufbahn geschlossen wäre oder nicht. Edmund Halley war derjenige, der Newton davon überzeugte, die Arbeit zu veröffentlichen, nachdem Halley Newton gefragt hatte, was die Natur einer Kraft wäre, die eine elliptische Umlaufbahn erzeugt. Newton hatte das Problem bereits bearbeitet und sofort Halley geantwortet, die schockiert war, dass Newton so schnell antwortete. Halley untersuchte das routinemäßige 76-jährige Auftreten von Kometen und fragte sich, ob es sich möglicherweise um einen einzelnen Kometen in einer elliptischen Umlaufbahn handelte.

Antworten (1)

Eine Ellipse war das einzige, was zu den Daten passte (ohne die Kreise innerhalb der Kreise hinzuzufügen, die für die Epizykel von Ptolemäus erforderlich sind).

Ich nehme an, sein (Keplers) Genie bestand darin, verschiedene mathematische Formen auszuprobieren, um sie an die Daten anzupassen, anstatt aus göttlicher Einsicht oder altgriechischer Autorität zu argumentieren, dass Umlaufbahnen eine besondere Form haben müssen, weil Gott das tun würde.

p.s. Sie brauchen keinen Kalkül, um all dies zu berechnen - es macht es nur einfacher. Newton erarbeitete sein Gravitationsgesetz mit Kalkül, bewies es dann aber mit den gleichen geometrischen Werkzeugen, die Kepler zur Verfügung standen.

Es gibt eine Geschichte der Wissenschaftsseite hsm.stackexchange.com , die wahrscheinlich mehr Experten hat
Ja, die Abweichung von kreisförmigen Umlaufbahnen, zusammen mit der Platzierung der Sonne in einem Brennpunkt und nicht im geometrischen Zentrum, hat dazu geführt, dass die Daten einer Ellipse angepasst wurden. Interessanterweise mochte Galileo die Kreisbahnen nicht, weil er glaubte, sie seien nicht natürlich. Für ihn waren nur kreisförmige und geradlinige Bewegungen ohne äußere Einwirkung (Kraft) natürlich. Das war, bevor Newton geboren wurde. siehe Theoretische Konzepte in der Physik von Malcolm Longair .
@BillN interessant, dass der größte Teil von Keplers Leben versucht hat, das Sonnensystem als ineinandergreifende platonische Körper zu modellieren, weil das perfekt war. Ich stellte ihn mir immer als den ersten der Modernen vor, Daten zuerst statt Theologie
Also verbrachte er chronologisch viel Zeit damit, die Daten anzupassen, und schließlich bekam er nach dem Kampf die richtige Form: „elliptische Umlaufbahnen“ (was sein erstes Gesetz war) und DANN entwickelte er seine restlichen zwei Gesetze, richtig?
@FlightMuj die anderen 2 Gesetze sind so ziemlich eine Eigenschaft von Ellipsen.
Was ich geschrieben habe, ist das, was chronologisch passiert ist, richtig? @ Martin Beckett
@FlightMuj, ich weiß nicht, ob Kepler sie überhaupt als 3 Gesetze geschrieben hat - ich sage nur, dass # 2,3 im Wesentlichen automatisch sind, sobald Sie entscheiden, dass es sich um eine Ellipse handelt.
@MartinBeckett Ich weiß nicht, ob ich sagen würde, dass Gesetz drei automatisch ist. Ich denke, es war einfach genial und ein ziemlicher Sprung.
@BillAlsept, stimmt. Ich dachte, es wäre nur eine Eigenschaft von Ellipsen - aber in Wirklichkeit ist es eine Aussage des umgekehrten Quadratgesetzes.
@BillN, ist in deinem Kommentar nicht etwas Widersprüchliches? „Galileo mochte die kreisförmigen Umlaufbahnen nicht, weil er glaubte, dass sie nicht natürlich seien“ und „Für ihn waren nur kreisförmige und geradlinige Bewegungen natürlich“. Vielleicht mochte Galileo keine elliptischen Umlaufbahnen? vielleicht übersehe ich etwas?
Yep ... meine Finger rasten voraus. "Galileo mochte keine ELLIPTISCHEN Bahnen..." wollte ich schreiben.
@MartinBeckett Die ersten beiden Gesetze wurden 1609 in Keplers The New Astronomy veröffentlicht . (Er wurde 1601 von Brahe eingestellt.) Erst 1619 veröffentlichte er das dritte Gesetz, T 2 = k A 3 , in Die Harmonie der Welt . Dieses periodische Verhalten ist kein automatischer Fallout der ersten beiden, ohne die Newtonsche Gravitationstheorie zu haben, was Kepler nicht hatte.
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