ケプラーの法則について質問です。

質問

ケプラーの法則について質問です。

地学IIを学んでいる高校生の知り合いから

・ケプラーの法則が今の天文学にもたらした意義
・具体的な法則の説明

の2点を天体の雑談中に聞かれました。

ケプラーの法則はガリレオが唱えた地動説が正しかった事を証明するものとなったという説明をし、法則の内容についても第一法則は説明できましたが、第二法則と第三法則は記憶をたどりながら教科書を読んでも意味が分かりませんでした。

地学というより物理の世界に近いんですが、
具体的に第二法則と第三法則は何を言っているのでしょう？
親戚ではなく自分が知りたくなったので
分かりやすく説明していただけますと助かります。

回答No.4

BookerL · ベストアンサー

＞具体的に第二法則と第三法則は何を言っているのでしょう？

　第二法則は、太陽からの距離と惑星の速さの間に「面積速度一定」という関係がある、ということで、惑星が太陽のまわりを回る速さは、太陽に近いときに速く、遠いときには遅い、ということをいっています。

　第一法則と第二法則は、一つの惑星の運動についての法則といえます。例えば、火星の運動だけを追求しても発見できます。

　第三法則は、異なる惑星についての法則で、例えば火星の運動と木星の運動を比べて、その間にどんな関係があるか、ということです。太陽から遠い惑星ほど、太陽のまわりを回る公転周期が長いのですが、そこにあるのが、「惑星の公転周期の2乗は、軌道の半長径の3乗に比例する」という関係です。太陽から遠い惑星ほど太陽からの影響が小さい、ということの数量的な関係といえます。

　三つの法則のいずれも、惑星が太陽の影響の元で運動していることを示しており、ケプラーももちろんそのことには気づいていました。太陽から「磁力」のような働きが惑星に及ぶ、と考えていたようです。

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B1%E3%83%97%E3%83%A9%E3%83%BC%E3%81%AE%E6%B3%95%E5%89%87
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%A8%E3%83%8F%E3%83%8D%E3%82%B9%E3%83%BB%E3%82%B1%E3%83%97%E3%83%A9%E3%83%BC

　ケプラーの法則は、ニュートンの運動の法則と万有引力の法則によって見事に説明されることになります。

お礼

いや、それにしても300年も前にこういう事をつかんだケプラーやニュートンは偉人だなあ。

大学の教養で学んだだけでしたが、天文学の面白さが分かりました。

回答No.3

noname#72861

＞どうしても第三法則が理解できないな--。

　要するに太陽から遠い惑星ほどゆっくり回る（公転する）のだ、
という説明ではダメですか？

お礼

そういうことになるんですか？
有難うございます。

もう1度法則を読み直してみます。

回答No.2

cobamax

ケプラー法則のうち「三法則」は地動説の立場で整理した「惑星運動の法則」です
２）惑星の動く早さの法則
　　惑星は太陽に近くなるほど速く遠ざかるほど遅くなる
３）惑星の周期距離に関する法則
　　惑星が太陽を一周する時間の２乗が惑星の楕円軌道の長いほうの
　　半径の３乗に比例する

お礼

どうしても第三法則が理解できないな--。

有難うございます。

回答No.1

chiezo2005

第2法則と第3法則はニュートンの万有引力の法則（万有引力は距離の逆2乗に比例)とニュートンの運動の第2法則（加速度は力に比例)から導き出されます。
つまり，ケプラーの第2，3法則はニュートンの万有引力の法則とニュートンの運動の第2法則の検証になっていると言う関係です。

ケプラーの法則そのものは惑星の運行の規則性を事実として述べたもので，
特にその理由は仕組みについて述べたものでは有りません。

お礼

ニュートンの法則を別角度から検証したものがケプラーの法則という関係なのですね。　　知りませんでした。