케플러의 법칙은 태양 주위 행성들의 움직임을 설명하며 1609년과 1619년 사이에 요하네스 케플러(Johannes Kepler)가 발표한 것입니다.
그림 1:제 1, 제 2법칙의 그림. 참고로 수성을 제외한 모든 행성들은 원에 가까운 궤도로 돌고 있으며 제시된 그림은 매우 과장되어 있습니다.
- 케플러의 제1법칙
태양을 중심으로 모든 행성은 타원형으로 움직입니다. 더 정확히는 태양과 행성은 그무게 중심을 공전합니다.
- 케플러의 제2법칙
어떤 행성과 태양을 연결하는 상상의 선이 균일한 시간 동안 균일한 영역을 지납니다. 이 법칙은 그림 1에 설명되어 있습니다. 행성이 영역 A를 지나면서 위치 1에서 위치 2로 이동하는 데 걸리는 시간은 영역 B를 지나가면서 위치 3에서 위치 4로 이동하는 데 걸리는 시간과 같고, 이러한 영역은 A=B로 동일합니다. 표시된 것처럼 이 법칙은 각운동량 보존 법칙의 결과입니다.
- 케플러의 제3법칙
어떤 행성의 정사각형 주기는 궤도의 반장축(semi-major axis)의 입방체에 비례하합니다. 예를 들어, T가 궤도의 반장축과 주기를 표시한다면 T2~ a3(그림 1 참조)입니다. a=r인 특별한 원궤도의 경우, 이는 중력을구심력으로 평균화하고 궤도 속도를 대체함으로써 표시될 수 있습니다.
