| رقص بیضی در کیهان؛ سمفونی حرکات سیارات به دور خورشید |
| کد مقاله : 1118-HAF6 |
| نویسندگان |
|
حسین مردانی *1، محمد قاسمنژند2 1دانشجوی دانشگاه فرهنگیان 2هیت علمی فرهنگیان |
| چکیده مقاله |
| شکل دقیق مدار حرکت سیارات از مسائل مهم در فهم ساختار منظومه شمسی است. پژوهش حاضر با هدف بررسی ریاضی و فلسفی بیضی بودن مدار سیارات بر پایه قوانین نیوتن و قانون جهانی گرانش انجام شده است. مسئله آن است که آیا با استفاده از اصول مکانیک کلاسیک میتوان شکل واقعی مدار سیارات را بهطور دقیق و کمّی استنتاج کرد؟ برای پاسخ به این پرسش، حرکت سیارهای در میدان نیروی مرکزی توسط مدل دونقطهای بررسی شده، و دستگاه مختصات قطبی برای تحلیل انتخاب گردیده است. معادله دیفرانسیل مسیر حرکت با استفاده از قانون دوم نیوتن و قانون بقای تکانه زاویهای به فرم استاندارد مقاطع مخروطی استخراج شده است. حل این معادله نشان داد که مسیر مداری بهصورت r(θ)=( r_0)/(1+ecosѳ) قابل توصیف است، که بسته به مقدار عددیe ، میتواند بیضی، دایره، سهمی یا هذلولی باشد. نتایج نشان داد که در شرایط انرژی منفی، مقدارe ، بین صفر تا یک قرار دارد و مسیر حرکت بیضی است؛ دقیقاً مطابق با قانون اول کپلر. این یافته مدل کیهانی مدرن را بهصورت کمی تأیید میکند. همچنین، تحلیل فلسفی–معرفتشناختی پژوهش روشن ساخت که این نتیجه نمادی از تغییر پارادایم علمی و گذار از علم مبتنی بر باور، به علم مبتنی بر محاسبه و مشاهده دقیق است. |
| کلیدواژه ها |
| مدار بیضوی، قوانین کپلر، گرانش نیوتن، حرکت مداری، فلسفه علم، آموزش فیزیک. |
| وضعیت: پذیرفته شده |
