ในช่วงเดียวกับที่กาลิเลโอยังมีชีวิตอยู่นั้น
ทีโค บราฮี (Tycho Brahe) นักดาราศาสตร์เดนมาร์กผู้เกิดในตระกูลร่ำรวย ได้ทำการวัดตำแหน่งดวงดาวด้วย Quadrant อุปกรณ์ที่เขาออกแบบและสร้างขึ้นมา ด้วยขนาดที่ใหญ่โตของอุปกรณ์ทำให้เขาสามารถวัดตำแหน่งของดาวที่เปลี่ยนแปลงได้อย่างแม่นยำในระดับ 1/60 องศา แน่นอนว่าความละเอียดระดับนี้ทำให้ทีโคตระหนักได้ว่าลมพัดและอาคารที่สั่นไหวส่งผลต่อความแม่นยำในการวัดตำแหน่งดวงดาวได้ ทำให้เขาสร้าง Quadrant ด้วยเหล็กแล้วนำไปติดตั้งไว้ใต้ดินเพื่อไม่ให้ถูกลมรบกวน
ตลอดชีวิต ทีโค บราฮี ได้วัดตำแหน่งดาวไว้อย่างแม่นยำนับพันดวง !
(ดูภาพที่ 1 เเละดูภาพที่ 2)
ผลงานของทีโค นั้นแม้จะดูเรียบง่าย แต่ต้องอาศัยพลังแห่งความต่อเนื่องในระดับสูงกว่ามนุษย์ทั่วไปมาก อีกทั้งมันยังเป็นสิ่งเรียบง่ายที่ต้องอาศัยประสิทธิภาพของอุปกรณ์ที่ดียิ่งซึ่งไม่เคยมีใครคิดทำมาก่อน
อย่างไรก็ตาม แผนที่แสดงตำแหน่งดาวของทีโคนั้น หากไม่นำมาวิเคราะห์อย่างลึกซึ้ง มันย่อมเป็นเพียงข้อมูลตำแหน่งดาวที่ไม่ได้สร้างความเข้าใจใดๆ เกี่ยวกับเอกภพเพิ่มเติมขึ้นมาเลย ทว่าไม่กี่ปีก่อนที่ทีโค บราฮี จะเสียชีวิต เขาได้ว่าจ้างผู้ช่วยหนุ่มคนหนึ่งผู้มีความเก่งกาจในระดับไม่ธรรมดาเช่นกัน ชายผู้นี้มีนามว่า โยฮันเนส เคปเลอร์ (Johannes Kepler)
หลังจากที่ทีโคเสียชีวิตไป เคปเลอร์ผู้เชื่อในแบบจำลองที่ว่าดาวเคราะห์โคจรรอบดวงอาทิตย์เป็นวงกลมนำข้อมูลตำแหน่งดาวที่ทีโคทิ้งไว้มากมายมาพากเพียรวิเคราะห์จนพบว่าดาวอังคารนั้นไม่ได้โคจรรอบดวงอาทิตย์เป็นวงกลม! การค้นพบนี้เป็นเรื่องน่าตกใจพอสมควรเพราะวงกลมนั้นเป็นรูปร่างที่เรียบง่าย ทุกจุดบนวงกลมนั้นอยู่ห่างจากจุดๆ หนึ่งเท่ากันหมด วงกลมจึงสวยงามและสมบูรณ์แบบ
คำถามที่ตามมาคือ ถ้าดาวอังคารไม่ได้โคจรรอบดวงอาทิตย์เป็นวงกลมแล้วมันโคจรเป็นรูปอะไร?
ปัญหานี้มีคำตอบที่เป็นไปได้มากมายนับอนันต์ ยิ่งในยุคสมัยที่ไม่มีคอมพิวเตอร์ในการช่วย การแก้ปัญหานี้ต้องใช้ความอุตสาหะพยายามอย่างหนัก ในที่สุดเคปเลอร์ก็ค้นพบว่าดาวอังคารโคจรรอบดวงอาทิตย์เป็นรูปวงรี (Ellipse) โดยดวงอาทิตย์ไม่ได้อยู่ตรงกลางวงรี แต่อยู่เยื้องออกมาในตำแหน่งที่เรียกว่า จุดโฟกัส
(ดูภาพที่ 3)
วิธีง่ายๆ ในการวาดรูปวงรี คือ
-นำเข็มหมุด 2 เล่ม มาปักไว้บนพื้นที่ต้องการจะวาด
-จากนั้นผูกเส้นด้ายบางๆ ไว้ที่ก้านเข็มหมุดทั้งสอง
-นำดินสอมาพาดกับเชือก ดึงเชือกให้ตึงแล้วลากไปรอบๆ เข็มหมุดทั้งสองจนได้วงรี
จุดที่เข็มหมุดปักไว้ สองจุด เรียกว่าจุดโฟกัส ซึ่งดวงอาทิตย์วางตัวอยู่ที่ตำแหน่งนี้
(ดูภาพที่ 4)
กฎอีกข้อที่เคปเลอร์ค้นพบเกี่ยวข้องกับความเร็วของดาวเคราะห์
ส่วนจะเป็นอย่างไรนั้น อาทิตย์หน้าจะเล่าให้ฟังครับ
อ้างอิง
http://www.ianridpath.com/startales/tycho.htm
https://math.berkeley.edu/~robin/Kepler/index.html
https://plus.maths.org/content/origins-proof-ii-keplers-proofs
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/kepler.html
http://www.keplersdiscovery.com/Elipse.html
https://earthobservatory.nasa.gov/Features/OrbitsHistory/page2.php
http://www.ianridpath.com/startales/tycho.htm
