W zasadzie od początku ludzie interesowali się planetą, na której mieszkają. Ich dążenie do zgłębienia tajemnic powstania, budowy i kształtu ziemi powodowało, że mitów i teorii o naszej planecie było wiele. Dużo teorii miało swoje podstawy w wierzeniach i religii ludzi.
Spory wpływa na utrzymanie ludzkości w niewiedzy mieli duchowni, dla których zacofanie wiernych pozwalało na większą kontrolę nad nimi.
Bardzo popularne były teorie, w których mówiło się o ziemi wspartej na czterech słoniach, czy też na żółwiu. Jednak motywem wiodącym była teoria, że ziemia jest płaska.
W średniowieczu duży wpływ na niedokształcenie ludzi miał kościół, który wpajał ludziom, że ta wiedza nie jest im do niczego potrzebna.
W okresie III p.n.e. niejaki Indikopleustes cytował biblię, która to miała wskazywać, że wszechświat przypomina zamkniętą skrzynię na dnie, której znajduje się płaska ziemia.
Pierwsza poważną teorię stworzył Ptolemeusz w II w. n.e. Teoria ta nazywana jest Geocentryczną. W swojej pracy opierał się na dokonaniach antycznych uczonych, jednak znacznie je rozszerzył. Według Ptolemeusza niebo jest ogromna kulą, wewnątrz której znajduje się nasz świat.
Kula ta miała się obracać podczas 24 godzin. Jednak sam nasz świat miał cały czas być w spoczynku względem kuli.
Bardziej zbliżoną teorię, opartą na tej wymyślonej przez Ptolemeusza stworzyli Arabowie. Wprowadzili oni opis ruchu planet zbliżony do tego, który później stworzył Kopernik. Powszechnie uważano, że Ziemia znajduje się w centrum Wszechświata a wszystkie ciała niebieskie kręcą się wokół niej.
Kompletną teorię sformułował dopiero Polski uczony Mikołaj Kopernik, twierdząc, że to Słońce jest w centrum Wszechświata. Jego teoria nazywana jest Heliocentryczną. Tezy Kopernika zostały udowodnione przez Galileusza. Kopernik uważał, że planety poruszają się po kolistych orbitach, co oczywiście było błędem. Błędy Kopernika poprawił dopiero Johannes Kepler. Sformułował on trzy zasady, jakie określają prawidłowy ruch planet
Johanes Kepler, astronom i matematyk. Urodził się w Niemczech w 1571 roku. W 1596 roku powstało jego pierwsze dzieło „Tajemnice kosmosu”. W 1600 roku przenosi się do Pragi, gdzie zostaje nadwornym matematykiem u Cesarza Rudolfa II. 1619 roku publikuje kolejne dzieło: „Harmonie świata w pięciu księgach”. Następnie kończy prace nad Tablicami Planetarnymi. Po przeprowadzce do Żagania w 1628 roku powstaje kolejne działo: „Sen, czyli astronomia księżycowa”. 15 listopada 1628 umiera nieuleczalnie chory.
1) Pierwsze prawo Keplera:
„Planeta krąży wokół Słońca po orbicie eliptycznej; w jednym z ognisk tej elipsy znajduje się Słońce”
Kepler w swym pierwszym prawie twierdzi, iż każda planeta Układu Słonecznego porusza się wokół Słońca po elipsie, w którym jedno z ognisk jest Słońce. Tym samym podważa teorię Kopernika jakoby Planety krążyły wokół Słońca po okręgu.
2) Drugie prawo Keplera:
„Promień wodzący planety zakreśla w równych odstępach
czasu równe pola.”
Kepler stwierdza, iż planeta poruszająca się po elipsie posiada największą szybkość w tzw. punkcie przysłonecznym, czyli najbliżej Słońca, natomiast najwolniej porusza się w punkcie najbardziej oddalonym od Słońca – punkcie odsłonecznym.
Dla przykładu, Ziemia obiega Słońce po elipsie, a jej prędkość liniowa zmienia się od 30,0 km/s do 29,3 km/s w zależności od odległości od Słońca.
3) Trzecie prawo Keplera:
„Kwadraty okresów obiegu planet dookoła Słońca są proporcjonalne do sześcianów wielkich półosi elips, po których się poruszają.”
Trzecie prawo Keplera mówi, że porównując ruch dwóch ciał wokół Słońca, to stosunek kwadratów ich okresów do sześcianów ich odległości od Słońca jest stały.
Prawo to wskazuje, iż planety, które posiadają większe orbity od innych, będą wolniej krążyć po nich, niż planety o mniejszych orbitach.
Obecnie uznaje się trzy Prawa Keplera, jednak faktycznie sformułowane zastały cztery prawa. Jednak z braku poparcia teoretycznego, czwarte prawo uznano jedynie za ciekawostkę.
Kepler napisał, że jeśli na sferze wyznaczonej przez orbitę Merkurego, opiszemy ośmiościan foremny, to okaże się, że jest on wpisany w analogiczna sferę Wenus. Jeśli na tej sferze opiszemy dwudziestościan foremny, to będzie on wpisany w sferę Ziemi.
Następny taki dwudziestościan foremny wpisany jest w sferę Marsa, czworościan foremny opisany na niej wpisany jest w sferę Jowisza a opisany na niej sześcian jest w sferze Saturna.
Keplerowi nie udało się wyjaśnić powodów zachodzących w swoich prawach zachowań planet. Udało się to dopiero Isaacowi Newtonowi.
Newton dokonał tego dzięki sformułowaniu przez siebie prawa powszechnego ciążenia.
Prawo to głosi, iż dwa ciała obdarzone masą przyciągają się do siebie, siłą proporcjonalna do iloczynu ich mas i odwrotnie proporcjonalną do kwadratu odległości między nimi.
Tak, więc można było stwierdzić, że eliptyczny ruch planet wokół Słońca, wynika bezpośrednio z istnienia przyciągania grawitacyjnego pomiędzy planetami a Słońcem.
Dzięki Prawu Newtona można wyznaczać masy, promienie, okresy obiegu i odległość od Słońca ciał naszego układu planetarnego.
Układ Słoneczny powstał 4,6 miliarda lat temu, wyłaniając się z wirującego obłoku gazowo – pyłowego. Na skutek sił grawitacji powodujących ruch wirowy obłoku, po jakimś czasie nabrał kształtu podobnego do dysku. W jego centralnej części ukształtowała się kula gazowa. Poprzez wysoką temperaturę w centrum obłoku zapoczątkowała się reakcja jądrowa a jej wynikiem jest Słońce.
Jednocześnie trwał proces formowania się pozostałych planet w przestrzeni kosmicznej.
1) Słonce.
Słonce jest największym obiektem w naszym Układzie Słonecznym.
Jego masa jest równa całkowitej masie Układu Słonecznego. Słońce składa się głównie z dwóch gazów: wodoru (75%) oraz helu (25%).
2) Merkury.
Planeta znajdująca się najbliżej Słońca. Jej orbita jest eliptyczna. Wielka półoś ma długość 57,91 miliona kilometrów. Dookoła Słońca obiega w czasie 88 dni. Merkury jest najmniejszą planeta układu słonecznego, jej średnica wynosi 4840 kilometrów.
3) Wenus
Wenus to druga planeta od Słońca. Wielka półoś wynosi 108,10 miliona kilometrów. Czas obiegu wokół Słońca to 224,7 dnia. Średnica Wenus wynosi 6070 kilometra.
4) Ziemia.
Kolejna, trzecia planeta od Słońca. Wielka półoś orbity Ziemi ma długość 149 597 870 kilometrów. Czas obiegu wokół Słońca wynosi 365,2 dni. Ze względu na spłaszczenie Ziemi posiada dwa promieni. Dłuższy o długości 6378,2 kilometra, natomiast krótszy 6356,8 kilometra.
5) Mars.
Mars to czwarta planeta od Słońca. Długość wielkiej półosi ma 227,9 miliona kilometrów. Planeta obiega Słońce 686,7 dnia. Promień równikowy wynosi 3393 kilometra.
6) Jowisz.
Piąta planeta od Słońca. Jej długość wielkiej półosi wynosi 778,4 miliona kilometrów. Jowisz obiega Słońce w czasie 11 ziemskich lat i 315 dni. Promień równikowy to 71400 kilometrów.
7) Saturn.
Saturn to szósta planeta w kolejności od Słońca. Jej długość wielkiej półosi wynosi 1 427 miliona kilometrów. Saturn obiega Słońce w czasie 29 ziemskich lat i 167 dni. Promień równikowy planety to 60 330 kilometrów.
8) Neptun.
Siódma planeta od Słońca – Neptun posiada długość wielkiej półosi 4 500 109 miliona kilometrów. Planeta ta obiega Słońce w czasie 164,7 ziemskich lat. Długość promienia równikowego wynosi 24764 kilometra.
9) Pluton
Jest najdalej położony od Słońca. Pluton jest niewielkich rozmiarów. Jego średnica wynosi 4000 kilometrów. Został odkryty stosunkowo niedawno, bo w 1930 roku.