Gezegenlerin, yıldızların ve gökyüzündeki diğer cisimlerin hareketleri binlerce yıl insanlar tarafından gözlenmiştir.Tarihte ilk zamanlar, bilim adamları, dünyayı evrenin merkezi gibi saydılar.Yermerkezli model de denilen bu model, Yunan astronomu Cladius Ptolemy tarafından milattan sonra ikinci yüzyılda biçimlendirilmişti ve takibeden 1400 yıl boyunca kabul gördü.1543 yılında Polonyalı astronom Nicolaus Copernicus dünyanın ve diğer gezegenlerin güneş etrafında dairesel yörüngelerde dolandıklarını teklif etti (güneş merkezli hipotez).
Danimarkalı astronom Tycho Brahe, 20 yıllık bir periyot boyunca, hassas astronomik gözlemler yaptı ve güneş sisteminin halen kabul edilen modelinin temellerini verdi.Gezegenler ve çıplak gözle görülebilen 777 yıldız üzerinde yapılan bu hassas gözlemelerin, henüz teleskop icat edilmediğinden, büyük bir sekstant (yükseklik ölçer) ve pusulayla yapıldığı dikkat çekicidir.
Brahe’nin öğreticisi olan Johannes Kepler, Brahe’nin astronomik verileri adlı ve gezegenlerin hareketlerine ait bir matematiksel model çıkartmak için yaklaşık 16 yıl uğraştı.Yorucu bir çok hesaplamalardan sonra, Brahe’nin , Mars’ın güneş etrafındaki dönmesine ait hassas verilerin cevabı sağladığını gördü.Dünya güneşin etrafında hareket ettiğinden, bu gibi verilerin sınıflandırılması zordur.Kepler ilk önce, güneş etrafındaki dairesel yörüngeler fikrinin bırakılması gerektiğini gösterdi.Sonunda Kepler, Mars’ın yörüngesinin, odak noktalarından birinde güneşin bulunduğu bir elipsle doğru bir şekilde tarif edilebileceğini gösterdi.Daha sonra bu fikri bütün gezegenlerin hareketlerini kapsayacak şekilde genelleştirdi.Bunlar kepler yasaları diye bilinen, üç ifadede özetlenir.
1. Yörüngeler Kanunu:
Güneş sistemindeki bütün gezegenler odaklarının birinde Güneş olan elips şeklindeki bir yörüngede dolanırlar
2. Alanlar Kanunu:
Bir gezegen Yörüngesinde dolanırken eşit zaman aralıklarında eşit alanlar tarar. Aşağıdaki animasyonda T zaman aralığında gezegenin taradığı mavi ve beyaz dilimlerin alanları eşittir.
3.Periyotlar Kanunu:
Herhangi bir güneş sistemindeki bütün gezegenlerin yörünge yarıçaplarının (R) kübünün, periyotlarının (T) karesine oranları birbirine eşittir. Güneş sistemindeki dokuz gezegenin yarıçaplarını R1, R2, ….; periyotlarını T1, T2,…… ile gösterirsek aşağıdaki denklem elde edilir.
Kaynaklar: Wikipedia, odev sitesi, turkçe bilgi