케플러 3법칙은 무엇일까?
제1법칙(타원 궤도): 행성은 태양을 한 초점으로 하는 타원을 그려요. 제2법칙(면적 속도 일정): 태양과 행성을 잇는 선은 같은 시간 동안 같은 넓이를 쓸어요. 그래서 태양에 가까울 때(근일점) 더 빨리 움직여요. 제3법칙(조화 법칙): 공전 주기 T의 제곱은 긴반지름 a의 세제곱에 비례해요(T²∝a³).
어떻게 발견되고 쓰일까?
케플러는 스승 티코 브라헤가 남긴 정밀한 화성 관측 자료를 수년간 분석해, 원 궤도라는 2천 년 묵은 믿음을 버렸어요. 수십 년 뒤 뉴턴은 만유인력의 법칙으로 세 법칙을 모두 유도했어요. 오늘날에도 제3법칙으로 외계행성의 궤도나 별의 질량을 계산해요. 예를 들어 화성은 a≈1.52AU라서 T≈1.88년이에요.
자주 묻는 질문
- 지구 궤도도 타원인가요?
- 네, 하지만 이심률이 0.017로 거의 원에 가까워요.
- 제3법칙 단위는 어떻게 쓰나요?
- T를 년, a를 AU로 쓰면 태양계 행성에서 T²=a³가 바로 성립해요.
출처 검토일: 2026-10-25
참고문헌
- Kepler, J. (1609). Astronomia Nova.
- Kepler, J. (1619). Harmonices Mundi.