Johannes Kepler, un astrònom i matemàtic alemany del segle XVII, va formular tres lleis que descriuen el moviment dels planetes al voltant del Sol. Aquestes lleis són conegudes com a lleis de Kepler i van ser fonamentals per al desenvolupament de la física celeste.
Llei de les òrbites:
La primera llei de Kepler, coneguda com a llei de les òrbites, estableix que els planetes descriuen òrbites el·líptiques amb el Sol situat en un dels focus de l’el·lipse. Això vol dir que la trajectòria d’un planeta al voltant del Sol no és un cercle perfecte, sinó una el·lipse. L’el·lipse té dos focus, i el Sol es troba en un d’ells. Aquesta llei rebutja la concepció antiga de les òrbites circulars perfectes.
Llei de les àrees:
La segona llei de Kepler, coneguda com a llei de les àrees, estableix que la velocitat amb què un planeta es mou al llarg de la seva òrbita canvia de manera que el raig vector que uneix el planeta amb el Sol barreja àrees iguals en temps iguals. Això significa que quan un planeta està més a prop del Sol, es mourà més ràpidament i quan està més lluny, es mourà més lentament. Aquesta llei reflecteix la conservació del moment angular del planeta en el seu moviment orbital.
Llei dels períodes:
La tercera llei de Kepler, coneguda com a llei dels períodes, estableix que el quadrat del període orbital d’un planeta és proporcional al cub del semieix major de la seva òrbita el·líptica. Això vol dir que el temps que un planeta triga a completar una volta al voltant del Sol està relacionat amb la mida de la seva òrbita. Aquesta llei permet calcular les relacions entre els períodes orbitals i les distàncies dels planetes al Sol.
En resum, les lleis de Kepler descriuen les propietats geomètriques i cinemàtiques del moviment dels planetes al voltant del Sol. Aquestes lleis han estat fonamentals per a l’astronomia i la física modernes i han obert la porta a una comprensió més profunda del sistema solar i altres sistemes planetaris.