BilimBiyografiFizikUzay Bilimleri

Kepler Yasaları Nedir? Johannes Kepler Kimdir?

0
Kepler yasaları nedir Johannes Kepler Kimdir

Büyük astronom Johannes Kepler evrendeki her şeyde belirli kalıplar, modeller bulmaya çalışırdı. Bu çerçevede gerçekleştirdiği araştırmaların birinde Mars’ın yörünge hareketini sayısal verilere döken astronomi tablolarını incelerken, gezegenlerin yörüngelerini açıklayan 3 yasayı keşfetti. Kepler yasaları olarak adlandırılan bu yasalar, gezegenlerin yörüngelerinin elips şeklinde olduğunu ve Güneş’ten uzak olan gezegenlerin Güneş’in etrafında daha yavaş, yakın olanların ise daha hızlı döndüğünü açıklamıştır. Kepler yasaları gök biliminde büyük çığır açmış ve Newton’un kütle çekim yasalarının da zeminini hazırlamıştır.

Kepler Yasaları Nedir?

Gezegenler güneşin etrafında dönerken Güneş’e yakın olanlar daha hızlı hareket ederler. Örneğin, Merkür Güneş’e en yakın gezegendir ve Merkür Güneş’in etrafını 80 Dünya gününde dönmektedir. Bu değer Dünya’mız için 365 gün, Güneş sistemimizin en büyük gezegeni Jüpiter içinse 12 Dünya yılıdır. Eğer Jüpiter Merkür kadar hızlı hareket edebilseydi, Güneş’in etrafını 3,5 yılda dönebilirdi.

Her bir gezegen farklı hızda hareket ettiklerinden dolayı birbirlerinin yanından geçip gidebilirler. Dünya’dan uzayı gözlemleyen astronomlara göre yanından geçilen gezegenler geri gidiyormuş gibi gözükür. Kepler’in döneminde bu gerileme hareketi çok büyük bir gizemdi. Kepler bu gizeme cevap ararken kendi ismiyle Kepler yasaları olarak nitelendirilen 3 yasayı geliştirdi. Kepler yasaları ve açıklamaları aşağıdaki gibidir.

Kepler’in Birinci Yasası

1) Gezegenlerin yörüngeleri elips şeklindedir ve Güneş elipsin odaklarından birinde yer alır.

Kepler’in ilk yasası, gezegenlerin elips şeklindeki bir yörüngede hareket ettiğini ve Güneş’in de bu elipsin iki odağının birinde yer aldığını belirtir.

Kepler’in İkinci Yasası

2) Bir gezegen Güneş’in çevresindeki yörüngesinde ilerlerken eşit zaman aralıklarında eşit alanlar tarar.

İlgini Çekebilir  Uzay Kıyafeti Nedir? Özellikleri Nelerdir?

Kepler’in ikinci yasası, gezegenlerin yörüngelerinde ne kadar hızlı döndüğünü söyler. Yani gezegen yörüngede ilerlerken eşit zaman aralığında eşit alanlar tarar yani yörünge elips şeklinde olduğundan dolayı gezegenin Güneş’e yaklaştığı zamanda, uzak olduğu zamandaki konumdaki alanı taraması için daha uzun bir mesafe katetmesi gerekir. Bu sebepten dolayı gezegenler Güneşe yakınken daha hızlı hareket eder. Kepler’in bu ikinci yasası, gezegenin hızıyla, Güneş’e olan uzaklığını ilişkilendirir.

Kepler'in 2. Yasa Modeli
Kepler’in 2. Yasa Modeli

Yukarıdaki şekilde de görüldüğü gibi gezegenler Güneşe yakın olan bölgenin alanı daha fazla olmasına rağmen, bu iki alanı aynı sürede tararlar. Bu da gezegenin Güneş’e yaklaştıkça hızlandığını gösterir.

Kepler’in Üçüncü Yasası

3) Yörünge periyodu elipsin büyüklüğüyle orantılıdır. Öyle ki periyotun karesi, yarı büyük eksen uzunluğunun küpüyle orantılıdır.

Kepler’in üçüncü yasası, ise bunun bir adım daha öteye götürür ve Güneş’ten farklı uzaklıklarda ve büyüklüklerdeki elips yörüngelerinin periyotlarının nasıl değiştiğini söyler. Bu yasa, yörüngenin periyotunun karesi ile eliptik yörüngenin uzun ekseniyle ters orantılı olduğunu belirtir. Eliptik yörünge büyüdükçe, gezegenin bir turu tamamlaması için geçen süre yani periyot uzar. Örneğin, Güneş’e olan uzaklığı Dünya’nın Güneş ile olan mesafesinin 2 katı olan bir gezegenin bir tur süresi , Dünya’dan 8 kat daha uzundur. Bu sebeplerden dolayı Güneş’e uzak olan gezegenler daha uzun sürede turlarını tamamlarlar. Aşağıdaki denklem ile yörünge periyotunu hesaplayabilirsiniz.

Yörünge Periyotu Formülü
Yörünge Periyotu Formülü
  • P: Yörünge periyodu (gün cinsinden)
  • a: Elipsin yarı büyük eksen uzunluğu
  • k: Gaussian yerçekimi sabiti
  • M: Gezegenin veya yıldızı kütlesi

Keplerin 3. yasası genel olarak yukarıda belirttiğimiz denkleme dayanır. Bu denklemi güneş sistemi gezegenleri üzerinde test ederseniz doğruluğunu kendiniz de test edebilirsiniz.

İlgini Çekebilir  Battani Kimdir ? Hayatı ve Eserleri

Johannes Kepler Kimdir?

Rönesans döneminin en büyük gök bilimcilerinden biri olarak gösterilen Johannes Kepler, 17. yüzyılda yapılan bilimsel çalışmalara büyük katkılar sağlamış oluşturduğu Kepler yasaları ile Newton’un kütle çekim yasalarının oluşmasının zeminini hazırlamıştır.

Johannes Kepler Hayatı ve Eserleri

Johannes Kepler, 21 Aralık 1571 yılında Almanya’nın güney bölgesinde kilise baskısının bilimsel ilerlemelere engel olduğu bir dönemde dünyaya geldi. Kepler, gök bilimine çok küçük yaşlardan itibaren ilgi duymaya başlamıştır. Öyle ki günlüğünde gördüğü bir Ay tutulmasıyla ilgili notlar tutmuştur. Avusturya’nın Graz kentinde dersler verirken “Mysterium Cosmographicum” yani “Kozmosun Kutsal Gizemi” adlı eserini yayınlamıştır.

Daha sonraları ise Tycho Brahe’nin Prag dışında bulunan gözlem evinde asistanlık görevinde bulunmuştur. 1601 yılında ise İmparatorluk Matematikçisi unvanını ondan devralmıştır. Burada Kepler hem imparator için burç haritaları hazırlıyor, hem de Brahe’nin gök bilim tabloları üzerinde çalışmalar yapıyordu. Kepler, Tycho Brahe tarafından hazırlanan astronomik tabloları kendi gezegen yörünge modellerini geliştirmek amacıyla kullandı. Bu astronomik tablolar gezegenlerin gökyüzündeki hareketlerine dair döneminin en doğru verileriydi.

Tycho Brahe
Tycho Brahe

Astronomia Nova” yani “Yeni Astronomi” eserinde dairesel olmayan yörüngeler kuramı ve gezegen hareketlerinin 1. ve 2. yasalarını yayınladı.

Otacılık yani hekimlik yapan annesi 1620 yılında cadılıkla suçlanıp hapsedilmesine rağmen Kepler’in büyük çabalarıyla kurtulmuştur. Kepler, bu olaydan sonra da çalışmalarına devam etmiş ve 3. yasayı da “Harmonices Mundi” yani “Dünyaların Ahengi” adlı eserinde yayımlamıştır.

Keplerin eserleri
Kepler’in En Önemli 3 Eseri

16. ve 17. yüzyılda gök biliminin bir doğa bilimi olarak yeni yeni kabul edildiği yıllarda yaşayan Alman matematikçi Johannes Kepler, doğada ve evrende gerçekleşen her olayda geometrik kalıplar arıyordu. Ona göre evrenin temel mekanizmaları da belirli geometrik şekiller içerisinde gerçekleşiyordu. Bu takıntısı geliştirdiği ilk yasasının da temelini oluşturmuştur ve bu yasa ile gezegenlerin yörünge hareketlerinin de elips şeklinde olduğunu açıklamıştır.

İlgini Çekebilir  Bitkiler İçin Kullanılan Görüntü İşleme Yazılımları

Kepler ve Kopernik

Kepler’in çalışmaları, Polonyalı gök bilimci olan Nikolas Kopernik’in Güneş merkezli evren fikrinden 100 sonra gerçekleşmişti. Kopernik, evrenin merkezinde Dünya’nın değil Güneş’in bulunduğunu ve Dünya da dahil diğer gezegenlerin onun etrafında döndüğünü savunuyordu. Fakat o dönemdeki Kilise baskısı sebebiyle bu düşüncesini yaşamı boyunca yayınlamaktan çekindi. Ancak ölümüne yakın zamanlarda arkadaşları onun yerine bu görevi üstlendi. Böylece Dünya’nın Evren’in merkezinde olmadığı görüşü büyük bir yankı uyandırmıştı.

Kilise baskısının çok fazla olduğu bir dönemde bilimsel çalışmalarını yürüten Kepler, Lüteryan kilisesi tarafından yargılanıp aforoz edildi. Böylece yaşadığı şehri arkasında bırakarak Almanya’nın Regensburg kentine yerleşti. Kepler bilimde yarattığı çığır açıcı keşiflerini ardında bırakarak 15 Kasım 1630’da hayata gözlerini yummuştur.

Kepler Yasaları Sonuç

Kepler yasaları, Güneş Sistemi içerisindeki tüm gezegenlerin yörüngelerini açıklamayı başarmıştır. Bu yasalar, Güneş sistemimizdeki kuyruklu yıldızlara, gök cisimlerine ve uydulara da uygulanabilir kısacası başka bir cismin yörüngesinde dönen her gök cismine uygulanabilir. Dünya’nın etrafında dönen uydular için bile kepler yasaları kullanılabilir. Kepler bu yasaların neden geçerli olduğunu tam olarak açıklayamıyordu. Ona göre tüm bunların temelinde geometrik şekillere uyan bir doğa ve evren modeli vardı. Isaac Newton, kütle çekim yasalarıyla Kepler yasalarını birleştirmiştir.

Kaynak: Joanne Baker.”Gerçekten Bilmeniz Gereken 50 Fizik Fikri”. Bölüm 3: Kepler Yasaları

Kepler yasaları ve Johannes Kepler ile ilgili sorularınızı ve görüşlerinizi yorum kısmından bizimle paylaşmayı unutmayın.

Emre LEBLEBİCİOĞLU
Emre LEBLEBİCİOĞLU, 1993 yılının Ekim ayında Adana'nın Seyhan ilçesinde doğdu. İlk,orta ve lise öğrenimini burada tamamladı. 2011 yılında Karabük Üniversitesi Enerji Sistemleri Mühendisliği bölümünü kazandı. 2012 yılında ise yine aynı üniversite de Mekatronik Mühendisliğinde çift anadal programına başladı. 2014 yılının ilk döneminde Erasmus programı kapsamında Bükreş Politeknik Üniversitesi'nde eğitim aldı. 2015 yılında haziran ayında Enerji Sistemleri Mühendisliğinden, ağustos ayı sonunda ise Mekatronik Mühendisliğinden mezun oldu. Mezuniyetten sonra ise yaklaşık 2 yıl solar enerji sektöründe faaliyet gösterdi. Askerlik vazifesini de yedek subay olarak tamamladı. Şuan da ise Marmara Üniversitesi İngilizce Makine Mühendisliği bölümünde tezli yüksek lisans yapmaktadır. İleri seviyede İngilizce ve başlangıç düzeyinde Almanca bilmektedir.

Einstein Düşünce Deneyleri ve Maddenin Varoluşu

Önceki Yazı

Arsenik Nedir? Özellikleri ve Kullanım Alanları

Sonraki Yazı

Yorum

Cevap Yaz

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Bunları da beğenebilirsiniz

Bu konuda daha fazla Bilim