কেপলারের আইন: প্রথম, দ্বিতীয় এবং তৃতীয়

সুচিপত্র:

কেপলারের আইন: প্রথম, দ্বিতীয় এবং তৃতীয়
কেপলারের আইন: প্রথম, দ্বিতীয় এবং তৃতীয়
Anonim

আমি। কেপলার আমাদের সৌরজগতকে একধরনের অতীন্দ্রিয় শিল্প বলে প্রমাণ করার জন্য তার পুরো জীবন ব্যয় করেছেন। প্রাথমিকভাবে, তিনি প্রমাণ করার চেষ্টা করেছিলেন যে সিস্টেমের গঠন প্রাচীন গ্রীক জ্যামিতি থেকে নিয়মিত পলিহেড্রার মতো। কেপলারের সময় ছয়টি গ্রহের অস্তিত্ব ছিল বলে জানা যায়। এটা বিশ্বাস করা হয়েছিল যে তারা স্ফটিক গোলক স্থাপন করা হয়েছিল। বিজ্ঞানীর মতে, এই গোলকগুলি এমনভাবে অবস্থিত ছিল যে সঠিক ফর্মের পলিহেড্রনগুলি প্রতিবেশী গোলকের মধ্যে ঠিক ফিট করে। বৃহস্পতি এবং শনির মধ্যে বাহ্যিক পরিবেশে একটি ঘনক খোদাই করা আছে যেখানে গোলকটি খোদাই করা আছে। মঙ্গল এবং বৃহস্পতির মধ্যে একটি টেট্রাহেড্রন, এবং তাই। বহু বছর ধরে মহাকাশীয় বস্তু পর্যবেক্ষণ করার পর, কেপলারের সূত্র দেখা দেয় এবং তিনি তার পলিহেড্রার তত্ত্বকে খণ্ডন করেন।

কেপলারের গতির সূত্র
কেপলারের গতির সূত্র

আইন

পৃথিবীর ভূকেন্দ্রিক টলেমাইক সিস্টেম সূর্যকেন্দ্রিক সিস্টেম দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয়েছিলটাইপ কোপার্নিকাস দ্বারা তৈরি। তারপরও পরে, কেপলার সূর্যের চারপাশে গ্রহের গতির সূত্র আবিষ্কার করেন।

অনেক বছর ধরে গ্রহ পর্যবেক্ষণের পর কেপলারের তিনটি সূত্র দেখা দেয়। নিবন্ধে সেগুলি বিবেচনা করুন৷

প্রথম

কেপলারের প্রথম সূত্র অনুসারে, আমাদের সিস্টেমের সমস্ত গ্রহ একটি বদ্ধ বক্ররেখা বরাবর চলে যাকে উপবৃত্ত বলা হয়। আমাদের আলোকটি উপবৃত্তের একটি কেন্দ্রে অবস্থিত। তাদের মধ্যে দুটি রয়েছে: এগুলি বক্ররেখার ভিতরের দুটি বিন্দু, যেখান থেকে উপবৃত্তের যেকোনো বিন্দু পর্যন্ত দূরত্বের সমষ্টি ধ্রুবক। দীর্ঘ পর্যবেক্ষণের পরে, বিজ্ঞানী প্রকাশ করতে সক্ষম হন যে আমাদের সিস্টেমের সমস্ত গ্রহের কক্ষপথ প্রায় একই সমতলে অবস্থিত। কিছু মহাকাশীয় বস্তু উপবৃত্তাকার কক্ষপথে একটি বৃত্তের কাছাকাছি চলে। এবং শুধুমাত্র প্লুটো এবং মঙ্গল আরও দীর্ঘায়িত কক্ষপথে চলে। এর উপর ভিত্তি করে কেপলারের প্রথম সূত্রকে উপবৃত্তের সূত্র বলা হয়।

কেপলারের আইন
কেপলারের আইন

দ্বিতীয় আইন

দেহের গতিবিধি অধ্যয়ন করা বিজ্ঞানীকে এটি স্থাপন করতে দেয় যে গ্রহের গতি যখন সূর্যের কাছাকাছি থাকে তখন গ্রহের গতি বেশি হয় এবং যখন এটি সূর্য থেকে সর্বোচ্চ দূরত্বে থাকে তখন কম হয় (এগুলি হল পেরিহিলিয়ন এবং অ্যাফিলিয়নের বিন্দু)।

কেপলারের দ্বিতীয় সূত্র নিম্নলিখিতটি বলে: প্রতিটি গ্রহ আমাদের নক্ষত্রের কেন্দ্রের মধ্য দিয়ে যাওয়া সমতলে চলে। একই সময়ে, অধ্যয়নের অধীনে সূর্য এবং গ্রহের সংযোগকারী ব্যাসার্ধ ভেক্টর সমান ক্ষেত্র বর্ণনা করে৷

এভাবে, এটি স্পষ্ট যে দেহগুলি হলুদ বামনের চারপাশে অসমভাবে ঘোরাফেরা করে, এবং পেরিহিলিয়নে সর্বাধিক গতি এবং অ্যাফিলিয়নে সর্বনিম্ন গতি থাকে। বাস্তবে, এটি পৃথিবীর গতিবিধি থেকে দেখা যায়। বার্ষিক জানুয়ারির শুরুতেআমাদের গ্রহ, পেরিহিলিয়নের মধ্য দিয়ে যাওয়ার সময়, দ্রুত চলে। এই কারণে, সূর্যগ্রহণের সাথে সূর্যের গতি বছরের অন্যান্য সময়ের তুলনায় দ্রুত হয়। জুলাইয়ের প্রথম দিকে, পৃথিবী অ্যাফিলিয়নের মধ্য দিয়ে চলে, যার কারণে সূর্য গ্রহনবৃত্ত বরাবর আরও ধীরে ধীরে চলে।

তৃতীয় আইন

কেপলারের তৃতীয় সূত্র অনুসারে, নক্ষত্রের চারপাশে গ্রহগুলির বিপ্লবের সময়কাল এবং এটি থেকে এর গড় দূরত্বের মধ্যে একটি সংযোগ প্রতিষ্ঠিত হয়। বিজ্ঞানী আমাদের সিস্টেমের সমস্ত গ্রহে এই আইন প্রয়োগ করেছেন৷

প্রথম আইন
প্রথম আইন

আইনের ব্যাখ্যা

কেপলারের সূত্রগুলো নিউটনের মাধ্যাকর্ষণ সূত্র আবিষ্কারের পরই ব্যাখ্যা করা যায়। এটি অনুসারে, ভৌত বস্তুগুলি মহাকর্ষীয় মিথস্ক্রিয়ায় অংশ নেয়। এটির সার্বজনীন সার্বজনীনতা রয়েছে, যা উপাদানের ধরন এবং শারীরিক ক্ষেত্রগুলির সমস্ত বস্তুকে প্রভাবিত করে। নিউটনের মতে, দুটি স্থির দেহ একে অপরের সাথে তাদের ওজনের গুণফলের সমানুপাতিক এবং তাদের মধ্যকার ফাঁকের বর্গক্ষেত্রের বিপরীতভাবে সমানুপাতিক বলের সাথে পারস্পরিকভাবে কাজ করে।

বিক্ষুব্ধ আন্দোলন

আমাদের সৌরজগতের দেহের গতিবিধি হলুদ বামনের মাধ্যাকর্ষণ শক্তি দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়। যদি দেহগুলি শুধুমাত্র সূর্যের শক্তি দ্বারা আকৃষ্ট হয় তবে গ্রহগুলি কেপলারের গতির নিয়ম অনুসারে ঠিক তার চারপাশে ঘুরবে। এই ধরনের নড়াচড়াকে বলা হয় অনিশ্চিত বা কেপলারিয়ান।

আসলে, আমাদের সিস্টেমের সমস্ত বস্তু কেবল আমাদের আলোক দ্বারাই নয়, একে অপরের দ্বারাও আকৃষ্ট হয়। অতএব, দেহের কোনোটিই উপবৃত্ত, একটি অতিবৃত্ত বা একটি বৃত্ত বরাবর ঠিকভাবে চলতে পারে না। গতির সময় যদি একটি দেহ কেপলারের নিয়ম থেকে বিচ্যুত হয়, তাহলে এটিবিক্ষিপ্ততা বলা হয়, এবং গতি নিজেই বিরক্ত বলা হয়. এটাই বাস্তব বলে বিবেচিত হয়।

আকাশীয় বস্তুর কক্ষপথ স্থির উপবৃত্ত নয়। অন্যান্য বস্তু দ্বারা আকর্ষণের সময়, কক্ষপথের উপবৃত্তাকার পরিবর্তন হয়।

কেপলারের গতির সূত্র
কেপলারের গতির সূত্র

আই. নিউটনের অবদান

আইজ্যাক নিউটন কেপলারের গ্রহের গতির সূত্র থেকে সার্বজনীন মহাকর্ষের সূত্র বের করতে সক্ষম হয়েছিলেন। নিউটন মহাজাগতিক-যান্ত্রিক সমস্যা সমাধানের জন্য সর্বজনীন মহাকর্ষ ব্যবহার করেছিলেন।

আইজ্যাকের পরে, মহাকাশীয় বলবিদ্যার ক্ষেত্রে অগ্রগতি ছিল গাণিতিক বিজ্ঞানের বিকাশ যা নিউটনের সূত্র প্রকাশকারী সমীকরণগুলি সমাধান করতে ব্যবহৃত হয়েছিল। এই বিজ্ঞানী প্রতিষ্ঠিত করতে পেরেছিলেন যে গ্রহের মাধ্যাকর্ষণ এটির দূরত্ব এবং ভর দ্বারা নির্ধারিত হয়, তবে তাপমাত্রা এবং গঠনের মতো সূচকগুলির কোনও প্রভাব নেই৷

তার বৈজ্ঞানিক কাজে, নিউটন দেখিয়েছেন যে তৃতীয় কেপলারিয়ান সূত্র সম্পূর্ণরূপে সঠিক নয়। তিনি দেখিয়েছিলেন যে গণনা করার সময় গ্রহের ভর বিবেচনা করা গুরুত্বপূর্ণ, যেহেতু গ্রহগুলির গতিবিধি এবং ওজন সম্পর্কিত। এই সুরেলা সমন্বয় কেপলারিয়ান সূত্র এবং নিউটনের মাধ্যাকর্ষণ সূত্রের মধ্যে সম্পর্ক দেখায়।

Astrodynamics

নিউটন এবং কেপলারের সূত্রের প্রয়োগ জ্যোতির্গতিবিদ্যার উদ্ভবের ভিত্তি হয়ে ওঠে। এটি স্বর্গীয় মেকানিক্সের একটি শাখা যা কৃত্রিমভাবে তৈরি মহাজাগতিক বস্তুর গতিবিধি অধ্যয়ন করে, যথা: উপগ্রহ, আন্তঃগ্রহ স্টেশন, বিভিন্ন জাহাজ।

অ্যাস্ট্রোডাইনামিকস মহাকাশযানের কক্ষপথের গণনার সাথে জড়িত, এবং এটিও নির্ধারণ করে যে কোন পরামিতিগুলি উৎক্ষেপণ করতে হবে, কোন কক্ষপথে উৎক্ষেপণ করতে হবে, কোন কৌশলগুলি পরিচালনা করতে হবে,জাহাজের উপর মহাকর্ষীয় প্রভাবের পরিকল্পনা করা। এবং এগুলি কোনওভাবেই অ্যাস্ট্রোডাইনামিকসের সামনে রাখা সমস্ত ব্যবহারিক কাজ নয়। প্রাপ্ত সমস্ত ফলাফল বিভিন্ন ধরণের মহাকাশ মিশনে ব্যবহৃত হয়৷

অ্যাস্ট্রোডাইনামিক্স মহাকাশীয় বলবিদ্যার সাথে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত, যা মহাকর্ষের প্রভাবে প্রাকৃতিক মহাজাগতিক বস্তুর গতিবিধি অধ্যয়ন করে।

গ্রহের কক্ষপথ
গ্রহের কক্ষপথ

কক্ষপথ

কক্ষপথের নীচে একটি নির্দিষ্ট স্থানের একটি বিন্দুর গতিপথ বুঝুন। মহাকাশীয় বলবিদ্যায়, এটি সাধারণত বিশ্বাস করা হয় যে অন্য দেহের মহাকর্ষীয় ক্ষেত্রে একটি দেহের গতিপথের ভর অনেক বেশি। একটি আয়তক্ষেত্রাকার স্থানাঙ্ক ব্যবস্থায়, ট্র্যাজেক্টোরি একটি কনিক অংশের আকারে হতে পারে, যেমন একটি প্যারাবোলা, উপবৃত্ত, বৃত্ত, হাইপারবোলা দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা। এই ক্ষেত্রে, ফোকাস সিস্টেমের কেন্দ্রের সাথে মিলে যাবে৷

দীর্ঘকাল ধরে এটি বিশ্বাস করা হয়েছিল যে কক্ষপথগুলি গোলাকার হওয়া উচিত। বেশ দীর্ঘ সময়ের জন্য, বিজ্ঞানীরা আন্দোলনের ঠিক বৃত্তাকার সংস্করণটি বেছে নেওয়ার চেষ্টা করেছিলেন, কিন্তু তারা সফল হয়নি। এবং শুধুমাত্র কেপলারই ব্যাখ্যা করতে পেরেছিলেন যে গ্রহগুলি একটি বৃত্তাকার কক্ষপথে চলে না, তবে একটি দীর্ঘায়িত কক্ষপথে চলে। এটি তিনটি আইন আবিষ্কার করা সম্ভব করেছে যা কক্ষপথে স্বর্গীয় বস্তুর গতিবিধি বর্ণনা করতে পারে। কেপলার কক্ষপথের নিম্নলিখিত উপাদানগুলি আবিষ্কার করেছিলেন: কক্ষপথের আকৃতি, এর প্রবণতা, মহাকাশে শরীরের কক্ষপথের সমতলের অবস্থান, কক্ষপথের আকার এবং সময়। এই সমস্ত উপাদান একটি কক্ষপথ সংজ্ঞায়িত করে, তার আকৃতি নির্বিশেষে। গণনায়, প্রধান স্থানাঙ্ক সমতল হতে পারে গ্রহন, ছায়াপথ, গ্রহের বিষুবরেখা ইত্যাদির সমতল।

একাধিক গবেষণা তা দেখায়কক্ষপথের জ্যামিতিক আকৃতি উপবৃত্তাকার এবং গোলাকার হতে পারে। বন্ধ এবং খোলা একটি বিভাজন আছে. পৃথিবীর নিরক্ষরেখার সমতলে কক্ষপথের প্রবণতার কোণ অনুসারে, কক্ষপথগুলি মেরু, বাঁক এবং নিরক্ষীয় হতে পারে।

কেপলারের তৃতীয় সূত্র
কেপলারের তৃতীয় সূত্র

দেহের চারপাশে বিপ্লবের সময়কাল অনুসারে, কক্ষপথগুলি সিঙ্ক্রোনাস বা সূর্য-সিঙ্ক্রোনাস, সিঙ্ক্রোনাস-ডাইরনাল, কোয়াসি-সিনক্রোনাস হতে পারে।

কেপলার যেমন বলেছিলেন, সমস্ত দেহের চলাচলের একটি নির্দিষ্ট গতি থাকে, যেমন অরবিটাল গতি। এটি শরীরের চারপাশে সমগ্র সঞ্চালন বা পরিবর্তন জুড়ে ধ্রুবক হতে পারে।

প্রস্তাবিত: