Был ли «третий закон Кеплера» выведен из галилеевых лун или из движения планет?

Я читал, что Галилей смог начать наблюдения за четырьмя большими спутниками Юпитера в 1610 году. Пытался ли он когда-нибудь оценить относительные размеры четырех орбит и их периоды?

Я построил график зависимости периода четырех спутников от размера их орбиты как отношения к диаметру Юпитера на экваторе. Это было бы легче набросать / оценить, чем абсолютный размер.

Есть ли какая-нибудь запись сюжета или графика, подобного этому, чтобы хотя бы качественно визуализировать, какие отношения были?

Сегодня можно было бы построить логарифмический график и сразу же «обнаружить» наклон 3/2, но логарифмы еще не были доступны.

Примерно восемь лет спустя Кеплер «сформулировал» то, что мы сейчас называем третьим законом Кеплера, согласно которому квадрат периода пропорционален диаметру (большой полуоси) в кубе. Пришло ли это осознание от этих лун или от наблюдения за движением планет?

Одна из причин, по которой я спрашиваю о галилеевых спутниках, — эксцентриситет орбит этих четырех спутников очень низок — их движение можно было бы легко интерпретировать, используя только круги, в то время как некоторые планеты имеют значительный эксцентриситет, и их положение потребовало бы более сложной математики.

Поскольку отношение планет к спутникам Юпитера имело бы другую постоянную, то не интерпретировалось ли оно сразу как мера отношения масс Юпитера и Солнца?

Это мой первый вопрос здесь - формулировка может показаться разговорной, но мой вопрос серьезный.

Галилеевы спутники Юпитера Третий закон Кеплера

Ответы (2)

В статье Википедии о Harmonices Mundi говорится, что Кеплер дал только заключение.

Поскольку он взял все наблюдения Браге, предполагается, что он использовал эти данные, поскольку он был очень хорошо с ними знаком, и их было более чем достаточно для задачи. Его опубликованный результат описывает отношения с точки зрения солнца и планет, но не планет и лун.

См. также Была ли масса Юпитера «угадана» Кеплером или Галилеем?

Спасибо - это довольно четкий ответ! Также спасибо за связанный вопрос. Сначала я подумал, что мой дубликат, но на самом деле меня в первую очередь интересует только поведение «степенного закона 3/2». Как я уже упоминал в своем комментарии здесь, я удивлен, что Кеплер не увидел взаимосвязь намного раньше, наблюдая за галилеевыми спутниками Юпитера!

Третий закон Кеплера был открыт на основе сравнения периодов и расстояний планет. Это было в 1619 году. Только в 1621 году Кеплер заметил, что Галилео-спутники Юпитера также удовлетворяют этому закону. Позднее этот факт был использован Галилеем как аргумент в пользу системы Коперника.

Кстати, Кеплер был одним из первых астрономов, применивших логарифмы. (Открытие Непера было сообщено Тихо Браге в 1590 г., а Кеплер был помощником Тихо в 1600–1601 гг.)

Проведя много часов, любуясь движением этих спутников через окуляр, мне действительно любопытно, почему «степенной закон 3/2» не был выведен в течение нескольких месяцев или, самое большее, года на их дисплее. Периоды короткие, а орбиты в основном круговые. Мне кажется, что любой, кто обладает математическими способностями и интересом, увидев танцующие четыре точки, был бы вынужден построить сюжет, подобный тому, что в вопросе. Интересно, заметил ли это Кеплер, но не хотел упоминать об этом, пока не было показано, что это справедливо для гораздо более «существенных и важных» тел (например, планет)
Я и не подозревал, что в то время вообще были известны логарифмы! Спасибо вам за это. Ускорение арифметических вычислений — это одно из применений, а построение прямых линий для логарифмических графиков для демонстрации поведения по степенному закону — другое. Я только что искал здесь «журнал-журнал» и нашел этот ответ , который интересно читать. Я только что задал этот вопрос в качестве продолжения.
Я полагаю, они не были вообще "известны в то время". Но я предполагаю, что они были известны Браге и его помощникам, включая Кеплера, потому что у нас есть прямые доказательства. В доинтернетовские времена информация распространялась медленно :-)