Keplers første lov om planetarisk bevægelse siger, at en planetens kredsløb er en ellipse, hvor solen ligger på et af de to foci. I modsætning til mange menneskers overbevisning og forståelse er kredsløbene, som planeterne bevæger sig, ikke cirkulære. Keplers første planetlove forklarer banens reelle form. En cirkel har faste punkter, der er lige fra midten, i modsætning til en ellipse, som består af punkter med en vis afstand fra to punkter, der kaldes foci. Foci er placeret på ellipsens hovedakse, således at summen af afstanden mellem ethvert punkt på ellipsen og de to foci er konstant.
Årsag til antagelsen
Pionerens astronomer, der forsøgte at lave modeller af solsystemet, antog, at banerne var perfekt cirkulære. Derfor lavede de modeller, som fortsatte perfekte cirkulære baner. Dette er sandsynligvis, hvorfor de fleste individer mente, at kredsløbene var cirkulære. Platons astronomiske værker fremhæver også banerne som perfekt cirkulære. Det skal dog bemærkes, at de fleste kredsløb er næsten cirkulære og med varieret excentricitet.
Kepler's Discovery
Johannes Kepler, en tysk astronom, opdagede, at de cirkulære baner var urealistiske. Derfor studerede han de astronomiske objekter og deres baner og kom op med love for at bevise, at kredsløbene var elliptiske og ikke cirkulære. Kepler gjorde en casestudie om planetens Mars omkretsbevægelser, da han opdagede, at kredsløbene var elliptiske eller ret ovale i form. Beregninger af planet Mars-kredsløbets ekscentricitet viser, at det er perfekt ellipseform. Det er også bevis nok, at kredsløb af andre planeter placeret længere fra solen også er ellipser. Han skrev til en anden astronom, David Fabricius, for at forklare sin opdagelse. Han skrev sin nyopdagede opdagelse i oktober 11, 1605, med de fleste af hans værker udgivet mellem 1605 og 1609.
Hvor effektiv er Keplers første lov om planetarisk bevægelse
Keplers første lov om planetarisk bevægelse kom med til at forklare den heliocentriske teori, som Nicolaus Copernicus havde foreslået. Nicolas Copernicus forsøgte at forklare, hvorfor planeternes hastighed varierede, mens de flyttede rundt om solen. Det var en ganske udfordring for ham at forklare og bevise sin opdagelse. Men med Kepler's første lov om planetarisk bevægelse kunne han forklare sin teori, som senere viste sig at være gyldig.
Hvor gyldig er Keplers første lov om planetarisk bevægelse
Hvis banerne var perfekt cirkulære, kunne fænomenet perihelion og aphelion ikke have været muligt. Perihelion og aphelion opstår, fordi kredsløbene er elliptiske. I 1687 validerede Isaac Newton alle de tre Kepler-love og fandt ud af, at de ville anvende i solsystemet i en grad som følge af sin egen lav bevægelse og universal gravitation. Banerne har også vist sig at blive mere elliptiske som årene går forbi. Excentriciteten af kredsløbene fortsætter med at stige efter over 10 årtier. Dette forklarer, hvorfor datoen for perihelion og aphelion ikke er rettet, men stadig ændrer sig.
