یک کشیش لهستانی به نام نیکولا کُپرنیک (1)، ضمن مطالعه ی دستگاه بطلمیوسی در اوایل قرن شانزدهم، از نارساییهایش در شگفت شد. او بدون آنکه دانسته باشد، به نظریه ی آریستارخوس کشانده شد: او ثابت کرد که زمین، سیاره ای مثل سیارات دیگر است که هم حول محور خودش و هم حول محور خورشید می چرخد. یک قرن بعد، گالیلئو گالیله (2) ایتالیایی، روز 7 ژانویه ی 1610 با کشف چهار قمر مشتری، این نظریه را تأیید کرد. این دانشمند همچنین ثابت کرد. وقتی جسمی تحت تأثیر نیرو نباشد، سرعت و شتاب حرکتی یکسانی خواهد داشت؛ توقف، حالت ویژه ای از حرکت است.
برای گشودن این راز سر به مُهر و تبیین این نظمهای تناوبی باید یک قرن انتظار کشید تا نوبت به آیزک نیوتون برسد. او به موجب قانون جاذبه اش ثابت کرد که شتاب یک جسم با مقدار نیرویی که بر آن وارد می شود نسبت مستقیم و با جرمش نسبت معکوس دارد. او همچنین ثابت کرد که در «حرکت مستدیر متشابه» (7) شتاب به سمت مرکز مسیر گرایش دارد و با نیروی گریز از مرکز متناظر است. همه کس لطیفه ای را که نیوتون با دیدن سقوط سیبی از درخت با خود گفت شنیده است: «نیرویی که باعث سقوط سیب می شود، همان نیرویی است که ماه را در چرخشش به دور زمین نگه می دارد.» از آنجا نیوتون به تدوین «قانون جاذبه عمومی» (8) هدایت شد که به موجب آن دو جسم به نسبت جِرمشان و به نسبت عکس مجذور فاصله شان یکدیگر را جذب می کنند. این قانون که نیروی گرانش (9) را به دست می دهد، امکان تبیین قوانین کپلر را فراهم کرد.
یوهان کپلر (3)، معاصر گالیله به دعوت تیکو براهه (4) منجم، به پراگ دعوت شد. بر پایه ی رصدهای تیکو براهه و مخصوصاً اندازه گیریهایش از وضعیتهای متوالی سیاره ی مریخ بود که کپلر دو قانون مشهور اولیه اش را بیان کرد: مدار هر سیاره به شکل بیضوی است که خورشید در یکی از دو کانون آن واقع است.
به موجب قانون دوم، شعاع خورشید ــ مریخ [خط واصل خورشید و مریخ] در زمانهای مساوی، سطوح مساوی می پیماید. این قانون اخیر که به «قانون سطوح» (5) معروف است و درباره ی همه سیارات و کلاً درباره ی همه ی اقمار صادق است، بیان می کند که مریخ وقتی به خورشید نزدیک تر است سرعت بیشتری دارد تا وقتی که از آن دورتر است. قانون سوم کپلر که مقارن با اواخر زندگیش منتشر شد، و به «قانون توافقی» (6) شهرت دارد، بیان می کند که برای سیاره های متفاوت، نسبت مربع زمانهای حرکت انتقالیشان به دور خورشید مساوی است با نسبت مکعب محور بزرگ مدار بیضویشان. برای کپلر، منشاء هر سه قانون را باید در خورشید جست وجو کرد که هنوز راز آن سر به مُهر است.برای گشودن این راز سر به مُهر و تبیین این نظمهای تناوبی باید یک قرن انتظار کشید تا نوبت به آیزک نیوتون برسد. او به موجب قانون جاذبه اش ثابت کرد که شتاب یک جسم با مقدار نیرویی که بر آن وارد می شود نسبت مستقیم و با جرمش نسبت معکوس دارد. او همچنین ثابت کرد که در «حرکت مستدیر متشابه» (7) شتاب به سمت مرکز مسیر گرایش دارد و با نیروی گریز از مرکز متناظر است. همه کس لطیفه ای را که نیوتون با دیدن سقوط سیبی از درخت با خود گفت شنیده است: «نیرویی که باعث سقوط سیب می شود، همان نیرویی است که ماه را در چرخشش به دور زمین نگه می دارد.» از آنجا نیوتون به تدوین «قانون جاذبه عمومی» (8) هدایت شد که به موجب آن دو جسم به نسبت جِرمشان و به نسبت عکس مجذور فاصله شان یکدیگر را جذب می کنند. این قانون که نیروی گرانش (9) را به دست می دهد، امکان تبیین قوانین کپلر را فراهم کرد.
پی نوشت ها :
1. Nicolas copernic.
2. Galileo Galilei.
3. Johannes Kepler.
4. ticho Brahe.
5. Law of areas.
6. Harmonic law.
7. Circular uniform motin.
8. Universal attraction law.
9. gravitation.
