Info. About Hemelmeganika. What's This?
- Die verbindingslyn tussen die son en n planeet bestryk in gelyke tye gelyke oppervlaktes van die baan.
- Die kwadraat van die omwentelingstyd van n planeet is eweredig aan die derdemag van sy gemiddelde afstand van die son.
Kepler kon sy wette nie verklaar nie, maar dit is in 1687 wel gedoen deur Isaac Newton in sy beroemde werk Principia. Hierin het Newton sy wet van die swaartekrag gravitasiewet gestel naamlik: Enige twee voorwerpe trek mekaar aan deur swaartekrag, en die krag is eweredig aan die produk van die twee massas en omgekeerd eweredig aan die kwadraat van die afstand tussen hulle. Hierdie swaartekrag hou die planete in hul bane en word gebalanseer deur die middelpuntvliedende krag as gevolg van die planeet se rotasiespoed.
1. Die tweeliggaamprobleem
Hier word n afgeslote sisteem beskou wat bestaan uit slegs twee hemelliggame wat om hul gemeenskaplike swaartepunt roteer, byvoorbeeld die aarde en die maan, die aarde en die son of n dubbelster. Newton het die tweeliggaam- probleem wiskundig verklaar en aangetoon dat die baan van albei hemelliggame n sirkel, ellips, parabool of hiperbool die swaartepunt sal wees.
einde die baan akkuraat te bepaal. In die sonnestelsel is die planeetbane volgens Newton se teorie nie perfekte ellipse nie. Dit is omdat daar nie werklik net twee liggame, die son en die planeet, betrokke is nie. Veral die grot planete Jupiter en Saturnus se swaartekragveld veroorsaak afwykings in die bane van ander planete. Die bane ondergaan oor lang tydperke geleidelike veranderings en die ellips se lang as draai stadig. Afwykings in die baan van n snel bewegende planeet, byvoorbeeld Mercurius, kan met behulp van Einstein se algemene relatiwiteitsteorie verklaar word.
Verdere steurings in die baan kan ook veroorsaak word deur n kegelvormige beweging van die planeet as sy massa nie eweredig om die rotasie-as versprei is nie. Die aarde is byvoorbeeld effens afgeplat by die pole en die son en die maan oefen 'n gesamentlike krag uit op die massabult by die ewenaar. Indien al hierdie steurings in ag geneem word, kan die bane van hemelliggame baie akkuraat voorspel word. Sedert 1967 gee die VSA se vlootsterrewag jaarliks 'n seevaartkundige almanak uit waarin die bane beskryf word.
Indien daar drie of meer hemelliggame teenwoordig is wat vergelykbare kragte op mekaar uitoefen, is dit nie meer moontlik om hul beweging analities volgens Newton se wet uit te werk nie. Die grootte en rigting van die kragte verander wanneer die liggame beweeg en hul bewegings moet dus stap vir stap in klein intervalle bereken word. Met die koms van rekenaars het dit moontlik geword om hierdie berekenings te doen. Die wiskundige Joseph Lagrange 1736-1813 het ook die probleem van drie liggame ondersoek en bewys dat daar sogenaamde Lagrange-punte in die ruim bestaan wat heeltemal vry is van enige swaartekragveld. Twee sulke punte bestaan vir die son-aarde-maan-sisteem en soortgelyke punte geld ook vir Jupiter.
3. Meganika van die melkwegstelsel
Die afgeplatte vorm van die melkwegstelsel dui op rotasie. Volgens die jongste teoriee sal die melkwegstelsel nie weens die rotasie uitmekaarspat nie, maar word die sterre bymekaar gehou deur 'n swaartekragdrukgolf wat van die galaktiese middelpunt af versprei word. In ander sterrestelsels is die verspreiding van sterre soms bolvormig en beweeg almal om 'n sentrale massamiddelpunt.