¿El otro punto focal de una órbita elíptica tiene algún significado físico?

Simetría.

El segundo foco está ahí debido a la simetría.

La simetría surge porque? ¿Por qué?

Bueno, no solo por cualquier vieja confusión matemática arbitraria, sino por relaciones profundas y, hasta ahora, totalmente entendidas, entre simetrías matemáticas y leyes de conservación. Vea el trabajo de Emmy Noether y el desarrollo del teorema de Noether y reflexione sobre la cuestión de lo que parece ser un requisito , de alguna manera conectado al Universo, por el cual el Principio de menor acción tiene sentido.

Es (para mí) una de esas instancias clásicas en las que “las matemáticas son consistentes y, por lo tanto, son el Universo” en lugar de ser derivables de una base más sustantiva o primitiva. Sí, tiene un sentido hermoso, maravilloso y elegante, pero ¿por qué es así? los bits no parecen sustanciales a menos que asuma que las matemáticas son una base a priori para el Universo observable y no simplemente un medio para describir el Universo. Mi opinión es que los árbitros todavía están fuera de eso.

Mientras tanto: la aplicación del teorema de Noether junto con el principio de Conservación de la energía produce las simetrías establecidas por Kepler en sus leyes empíricas de movimiento planetario, es decir, de las cuales no tenía explicación. Esa conjunción de simetría y conservación produce tu segundo foco en elipse, y quizás también te diga por qué las órbitas planetarias o solo son estables en tres dimensiones espaciales (no dos, nueve o pi ), pero, como todas las buenas respuestas físicas, no te dicen nada sobre por qué ? aparte de presentar el hecho de que estamos aquí, y de ahí la reflexión antrópica.

Y así, por fin, volvemos al pseudo-nostrum de Einstein sobre “Lo que realmente me interesa es si Dios tuvo alguna opción en la creación del mundo”.

Nosotros hacemos los cálculos. Funciona. Seguimos enchufándonos.

Pero todo podría, aun así, ser una broma realmente mala.

Realmente no. Pensamos en las órbitas como círculos perfectos centrados en el centro de masa (Barycenter) del sistema. La velocidad y la distancia orbital son constantes. Pero un círculo es un caso especial de una elipse. En una órbita elíptica, la velocidad aumenta a medida que el objeto en órbita cae hacia el baricentro. La gravedad lo acelera alrededor del baricentro y ralentiza gradualmente el objeto a medida que se va volando.

El objeto en órbita finalmente se queda sin velocidad en la dirección “alejada del centro” y comienza a aumentar la velocidad en la dirección de descenso nuevamente. Ese punto es el otro foco. Su importancia física es el punto donde la gravedad del objeto en órbita supera el componente de velocidad del objeto en órbita y comienza a tirar de él hacia atrás.

No hay sorpresas de mi parte, todos tienen razón. Es solo un producto de las matemáticas involucradas. El foco vacío es un punto en el espacio que ‘existe’ solo porque la construcción geométrica de una elipse requiere que haya dos focos.

Aquí hay algunas matemáticas para discutir:
P: ¿Por qué las órbitas son elípticas? ¿Por qué el Sol está en un foco y qué hay en el otro?

Y aunque Kepler en realidad no lo mencionó, todavía tiene la culpa:
Proyecto de demostraciones de Wolfram

Busca en las pruebas de Newton si te atreves.

No, porque la solución polar para la ley de gravedad del cuadrado inverso (aproximación) trata con un foco en el origen y ni siquiera menciona el otro. Como lo expresó Tim Cole, el segundo enfoque es un artefacto de las matemáticas.

El foco que no coincide con el Sol se llama “foco vacío”. No tiene ningún significado físico; Es un artefacto de las matemáticas de las secciones cónicas.

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