ケプラーの最初の法律(楕円法):
すべての惑星は、楕円の2つの焦点の1つで太陽とともに太陽の周りの楕円形の軌道で移動します。この法律では、惑星の軌道は楕円形であり、太陽は常に楕円の2つの焦点の1つに位置していると述べています。簡単に言えば、惑星は太陽の周りの動きの完全な円ではなく、楕円形の道をたどります。
ケプラーの第二法(平等な領域の法律):
惑星と太陽をつなぐ線は、軌道に沿って動くと等しい時間間隔で等しい領域を一掃します。この法律は、軌道のさまざまな惑星の速度を説明しています。惑星は、太陽に近づくと速く移動し、太陽から遠く離れたときに遅くなり、楕円形の経路内で同等の時間にわたって等しい領域が掃引されます。
ケプラーの第三法則(ハーモニーの法則):
惑星の軌道周期(t)の正方形は、太陽からの平均距離(R)の立方体に直接比例します。数学的には、それはt^2 =k*r^3として表すことができます。ここで、kは定数です。この法則は、惑星が1つの軌道(軌道期間)を完了するのにかかる時間と太陽からの平均距離との関係を示しています。
惑星の軌道を計算するために、ケプラーは、さまざまな時点での惑星位置の詳細な観察に基づいて、数学的方程式と計算を使用してこれらの法則を適用しました。観測データの慎重な分析と解釈を通じて、彼は数値値を導き出し、惑星軌道の特性をより正確に説明することができました。その過程で、彼は天の力学のより深い理解を築き、天文学の分野を大幅に進めました。