1571–1630 йилларда яшаб ўтган олмон астрономи ва руҳонийси Иоганн Кеплер Ер ва бошқа сайёраларнинг Қуёш атрофида айланишининг эллиптик орбиталарини математик асослаб берувчи муҳим физик қонуниятларни баён қилиб берган. Астрономияга қизиқувчилар Кеплернинг уч муҳим қонунини яхши билади ва шу сабабли ҳам у фанда «Осмон қонунчиси» деган ном олган. Кеплер қонунларининг учинчиси – «даврлар қонуни» 1618 йилнинг 15 май санасида кашф қилинган эди. Бугун кашфиётга 402 йил тўлди. Сана тарихи ва қизиқарли фактлар ҳақида «Дарё» колумнисти Музаффар Қосимов маълумот беради.

Фото: Google Photos

1602–1618 йиллар орасидаги муттасил кузатишлари орқали Кеплер Ер ва бошқа сайёралар Қуёш атрофида айланишининг эллиптик орбиталарини математик асослаб берувчи муҳим физик қонуниятларни очди. Бунинг учун у ўз давригача бўлган замонларда фанда ҳукм сурган ва ҳамманинг онгида мустаҳкам ўрнашиб қолган фикр – осмон жисмлари ҳаракати учун энг идеал йўналиш бу – айлана деган фикрдан воз кечишига тўғри келди. Ҳақиқатан ҳам айлана траекторияси бўйича орбитал ҳаракати назарияси билан сайёраларнинг кўз орқали ҳамма яққол кўриб турган, амалдаги реал ҳаракати бир-бирига мос тушмас эди.

Орбиталар идеал айлана экани ҳақидаги тасаввур тарафдорлари қанчалик жиддий бўлмасин, бироқ амалиёт ва назариёт ўртасидаги бундай яққол номувофиқлик барибир шубҳа туғдирадиган ҳолат бўлиб, Кеплер ҳам идеал айлана шаклидаги орбиталар назариясига ишонмаган. Кеплернинг ўзида бунинг ўрнига таклиф қилиш учун бошқа муносиб ғоянинг ўзи йўқ бўлса-да, у сайёралар Қуёш атрофида идеал айлана орбита бўйича эмас, балки эллиптик, бироз чўзинчоқ орбита бўйлаб ҳаракатланса керак деган интуитив фикрни текшириб кўришга киришди.

Шу тариқа у ҳеч қандай назарий тайёргарликсиз, шунчаки кундалик синчиклаб кузатишлар орқали сайёраларнинг Қуёш атрофида ҳақиқатан ҳам эллипс шаклидаги орбита бўйлаб ҳаракатланишини исботлади ва бундай ҳаракат қонунларининг математик асосини ҳам баён қилиб берди. Кеплернинг ҳақ бўлганини орадан 70 йилча вақт ўтгач, Ньютон ҳам ўзининг бутун олам тортишиш қонунлари асосида яна бир бора исботлаган.

Кеплернинг илк бора 1609 йилда эълон қилинган биринчи қонуни Қуёш тизимидаги барча сайёралар эллиптик орбита бўйлаб ҳаракатланиши ва ушбу эллипснинг фокусларидан бирида Қуёш жойлашишини таъкидлайди. «Тенг юзалар қонуни» ҳам деб юритиладиган Кеплернинг иккинчи қонуни ҳам 1609 йилда эълон қилинган бўлиб, уни олим, аслида, 1602 йилда кашф этган эди. Унга кўра, сайёра Қуёшдан қанчалик олисда бўлса, у шунга мувофиқ секинроқ ҳаракатланади ва аксинча, Қуёш яқинига келганда сайёранинг ҳаракати тезлашади деб уқтириш берилади.

Бунда тенг вақт интерваллари бўйича сайёра ва Қуёшни туташтириб турувчи хаёлий чизиқ билан чегараланган эллипс секторларининг юзаси доимо тенг бўлади. Ушбу икки қонунни яхши билган ҳолда исталган сайёранинг орбитасини аниқ ҳисоблаш ва исталган вақт учун унинг осмоннинг қаерида жойлашишини билиш мумкин. Учинчи қонун эса 1618 йил 15 май санасида баён қилинган бўлиб, у «даврлар қонуни» (ёки «гармоника қонуни») ҳам дейилади.

Унга кўра, исталган сайёранинг Қуёш атрофини айланиб чиқиш даврининг квадрати, унинг эллиптик орбитасининг катта ярим ўқи масофасининг кубига пропорционал бўлади дейилади. Шунга кўра, Қуёшдан жуда олисда жойлашган сайёраларда йилнинг жуда узоқ давом этиши ҳамда сайёранинг ўз орбитаси бўйлаб чизиқли ҳаракат тезлиги нега паст бўлиши изоҳланади.

Кеплернинг учинчи қонуни замонавий космология фанида ҳам жуда катта аҳамият касб этади. Олис галактикаларни кузатиш асносида астрофизиклар галактика марказларидаги водород атомларидан чиқадиган кучсиз сигналларни қайд этади. Ушбу нурланишлар спектридаги Допплер эффекти бўйича олимлар галактика дискининг водород перифериясининг айланиш тезлигини аниқлайди ва бу орқали галактикаларнинг ўз бурчак тезликларини топади.

Кеплер қонунлари табиат ва борлиқни англашда инсоният тушуниб етган энг биринчи ва энг муҳим қонунлардан биридир. Ўзида физика, математика ва астрономияни уйғунлаштирган ҳолда Кеплер қонунлари илм-фанда табиат ҳодисаларини ихчам ва оддий формулалар билан ифодалаш мумкинлигини ҳам кўрсатиб берди ва минглаб кейинги авлод олимлари учун намуна ўлароқ хизмат қилди.