Что заставило Кеплера думать, что орбиты не круговые, которые стали эллиптическими?

Вот краткое изложение того, что Малкольм Лонгэйр обсуждает в «Теоретических концепциях физики». Тихо поручил Кеплеру проанализировать огромное количество данных, которые он собрал примерно за 20 лет наблюдений. Тихо интересовало, будет ли его гибридная модель соответствовать данным лучше, чем модели Птолемея (sp?) и модели Коперника. они, как известно, плохо описывали орбиту Марса. В модели Тихо Земля находилась в центре, Солнце и Луна вращались вокруг Земли, а другие планеты вращались вокруг Солнца, все по кругу.

После обширного анализа данные Мара не соответствовали круговым орбитам. Тихо очень тщательно проанализировал свои систематические ошибки. Огромное количество данных дало Кеплеру огромное ощущение несистематических (статистических) неопределенностей, и они были очень малы по сравнению с другими наборами данных (в 10 раз меньше).

Кеплер был большим сторонником того, что данные говорят правду. После того, как круги потерпели неудачу, он начал использовать другие замкнутые кривые (овоиды) и, наконец, обнаружил (с большим анализом), что эллиптическая траектория для Марса с Солнцем в фокусе и круговая траектория для Земли отлично подходят для данных. Причина, по которой это сработало (с круглой Землей), заключается в том, что эксцентриситет Земли (0,0167) был слишком мал, чтобы отразиться в данных, в то время как эксцентриситет Марса (0,093) был достаточно велик. Затем Кеплер проверил другие данные, которые показали, что эллипсы можно использовать для всех планет.

Хотя использование эллипса было довольно сложной задачей (даже Галилей хотел, чтобы траектория была круговой, даже после того, как Кеплер поделился с ним результатами), более серьезным шагом была попытка определить положение Солнца в фокусе, а не в центре.

Что касается приведенного выше ответа, хотя вы правы, но в вашей последней строке есть небольшое несоответствие: «Больший скачок заключался в том, чтобы попробовать местоположение Солнца в фокусе, а не в центре».

Окружность представляет собой эллипсоид с особым случаем, когда два фокуса находятся в одной и той же точке, поэтому не может быть такой случайности в центре, потому что было замечено, что планеты вблизи Солнца вращаются быстрее, чем когда они были вдали от Солнца, из чего Кеплер пришел к выводу, что «линия, соединяющая любую планету с Солнцем, охватывает равные площади за равные промежутки времени».