”Kvadratet för en planets omloppsperiod är proportionerligt med kuben på den halva huvudaxeln i dess bana” Det är Keplers tredje lag. Med andra ord, om du kvadrerar "året" på varje planet och delar det i kuben för dess avstånd till solen, får du samma antal för alla planeter.
(De andra två är "bana för varje planet är en ellips med solen i fokus", och "en linje mellan en planet och solen sveper ut lika områden i lika tider".)
Copernicus, Kepler och Newton gav ett knockout-slag på en-två-tre på idén - tusentals år gammal - att solen (och planeterna) rörde sig runt jorden. Copernicus satte solen i centrum, Kepler modifierade Copernicus cirkulära rörelser (och gav en enkel, kvantitativ beskrivning av den faktiska rörelsen), och Newton förklarade hur det hela fungerade (tyngdkraften).
Kepler utarbetade sina tre lagar utifrån detaljerade register över observationer av planeternas positioner (kända vid den tiden, Merkurius, Venus, Mars, Jupiter och Saturnus) - särskilt Mars - noggrant sammanställd av Tycho Brahe.
Keplers tredje lag (i själva verket alla tre) fungerar inte bara för planeterna i vårt solsystem, utan också för månarna på alla planeter, dvärgplaneter och asteroider, satelliter som går runt jorden, etc. Tja, inte riktigt; om den sekundära kroppen - en planet, säger - har en massa som är en betydande bråkdel av den primära (solen, säg), så behöver lagen en liten tweak.
Genom att visa hur Keplers lagar skulle kunna härledas från hans universella gravitationlag, förenade Newton himmel och jord, kanske den största vetenskapsrevolutionen (OK, Darwins revolution kan vara större). Innan Newton ansågs himlen fungera enligt regler som var helt annorlunda än de som styrde saker på jorden.
NASA: s Imagine the Universe! har en snygg demonstration av Keplers lagar, och denna PDF-fil (från University of Tennessee Knoxvilles Maths Department) ger en enkel härledning av Keplers lagar, från Newtons universella gravitationlag.
Space Magazine-artiklar med mer information: Keplers lagar, Låt oss studera lag: Kepler skulle vara så stolt och Grattis på födelsedagen Johannes Kepler.
Gravity, en Astronomy Cast-avsnitt, diskuterar också Keplers tredje lag, liksom var är Center of the Universe ?.
