Domanda:
Da quali dati Keplero elaborò le sue leggi?
Jack M
2014-10-29 04:45:04 UTC
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È risaputo che Keplero elaborò le sue leggi adattando le curve ai dati di Tycho Brahe sulle traiettorie dei pianeti attraverso il cielo. Quali erano questi dati? Come si registra la traiettoria di un pianeta nel cielo? Un paio di angoli misurati da un punto di riferimento? Che tipo di punto di riferimento: un campanile all'orizzonte? Inoltre, come ha fatto Tycho Brahe a mantenere un tempo sufficientemente preciso da sapere che stava registrando la posizione del pianeta a intervalli di tempo uguali?

Troppe domande. Un completo e occuperà molto spazio. Perché non inizi prima con Wikipedia?
@Alexandre: Sì, ho risposto dalla parte di Brahe. Penso che la parte di Keplero potrebbe essere posta in una domanda diversa: è degna di una risposta a parte.
Ho rimosso il "lato Keplero" dalla domanda.
@Jack M: Secondo me, la risposta esatta alle domande su cosa misurò Brahe e come esattamente si registrò la traiettoria del pianeta nel cielo in quel momento richiederà troppo tempo per rispondere :-)
Nessuna coordinata, nessun adattamento delle curve. Ben noto davvero.
Due risposte:
#1
+11
winwaed
2014-10-29 05:37:22 UTC
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Oggi, le coordinate del cielo sono misurate come "Ascensione retta" (RA) e declinazione. Queste sono simili alle coordinate angolari che usiamo per la superficie terrestre ma sono misurate sulla sfera celeste rispetto all'equatore celeste e al polo. Utilizzando il tempo siderale corrente, è possibile mappare le coordinate del cielo locale (cioè un rilevamento orizzontale rispetto al nord vero e un'inclinazione sopra l'orizzonte) alla declinazione RA &.

Brahe ha utilizzato dispositivi come come quadranti per misurare questa inclinazione. C'è un'incisione di uno montato sul lato di un edificio (presumibilmente a Uraniborg) su http://en.wikipedia.org/wiki/Uraniborg (Brahe ha fatto la maggior parte delle sue osservazioni a Stjerneborg a causa di problemi con i montaggi degli strumenti di Uraniborg).

Per quanto riguarda l'ora, gli orologi del giorno erano sufficientemente precisi perché la scarpata era stata inventata un paio di secoli prima. Un orologio siderale può essere resettato ogni notte (usando una stella nota e un meridiano) quindi deve essere preciso solo per 24 ore. I cambiamenti di temperatura saranno relativamente limitati in questo periodo (e ulteriormente ridotti al minimo ripristinando l'orologio due volte a notte) e non ci sarà movimento.Sì, gli orologi a disposizione di Brahe sarebbero stati imprecisi rispetto ai cronometri di Harrison di pochi secoli dopo, ma Harrison progettava orologi per durare mesi senza regolazione e per sopravvivere a movimenti violenti e sbalzi di temperatura significativi.

Definizioni:

Meridiano : una grande linea circolare che va attraverso la posizione (es. Osservatorio di Uraniborg) e i poli. Sarebbe una linea a sud di Uraniborg. Una stella attraversa il meridiano quando sembra essere a sud del polo celeste.

Orologio siderale : un orologio siderale è sincronizzato con le stelle e non con il sole. La Terra in realtà ruota in un giorno siderale (circa 4 minuti in meno di un normale giorno solare) ma poiché si è spostata un po 'nella sua orbita, il solito punto di riferimento (il Sole) si è spostato leggermente, quindi il giorno solare è leggermente più lungo che un giorno siderale.

La soluzione moderna sarebbe quella di utilizzare un orologio solare e quindi applicare una correzione basata sul calendario (banale con un microprocessore). Ma se hai a che fare con orologi meccanici, è altrettanto facile impostare il pendolo in modo che funzioni leggermente più velocemente.

Cosa intendi esattamente per "orologio siderale" e "transetto meridionale"?
Avrei dovuto dire "Meridiano" invece di "transetto meridionale", quindi l'ho corretto e l'ho anche spiegato (e tempo siderale).
#2
+8
Alexandre Eremenko
2014-11-02 01:36:13 UTC
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Al tempo di Brahe e Keplero non usavano l'ascensione e la declinazione retta per registrare il movimento dei pianeti. Queste coordinate sono relative alla Terra, ed è noto fin dai tempi di Ipparco e Tolomeo che si devono usare le coordinate eclittiche, cioè un sistema legato al moto del Sole. (L'eclittica è il grande cerchio nel cielo su cui si muove il Sole. Tutti i pianeti si muovono in luoghi molto vicini al piano dell'eclittica). Le coordinate corrispondenti sono chiamate longitudine e latitudine (celesti).

I dati di Brahe per i pianeti consistevano (grosso modo) nelle posizioni dei pianeti (le loro longitudini e latitudini) in alcuni momenti conosciuti. Poiché le latitudini di tutti i pianeti sono piccole, si può considerare il movimento in longitudine indipendentemente dal movimento in latitudine, il che semplifica il problema.Questo movimento non è uniforme (e anche non sempre nella stessa direzione), quindi il problema era creare una cinematica meccanismo che "spiegherebbe" questo movimento. Un simile meccanismo è noto fin dall'antichità, ma fornisce un piccolo disaccordo con i dati osservati. È nei suoi tentativi di spiegare questo disaccordo (nel caso di Marte) che Keplero fece le sue grandi scoperte (la prima e la seconda legge). Molto tempo dopo ha anche scoperto la legge 3-d. La scoperta più fondamentale è stata che le orbite non sono combinazioni di movimenti uniformi sui cerchi, ma un movimento su un'ellisse secondo la "legge delle aree uguali".

Questa straordinaria scoperta è stata probabilmente la più grande rivoluzione nel storia dell'astronomia.

Qui puoi trovare qualche spiegazione in più:

http://www.math.purdue.edu/~eremenko/dvi/kepler.pdf



Questa domanda e risposta è stata tradotta automaticamente dalla lingua inglese. Il contenuto originale è disponibile su stackexchange, che ringraziamo per la licenza cc by-sa 3.0 con cui è distribuito.
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