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行星运动定律

2008年04月10日

 

开普勒

  行星运动三定律包括:所有行星的运动轨道都是椭圆,太阳位于椭圆的一个焦点;所有行星的向径(太阳中心到行星中心的连线)在相等的时间内扫过的面积相等;行星围绕太阳运动的公转周期的平方,与它们的轨道半长径的立方成比例。

  17世纪以前,天文学家们普遍认为行星是做匀速圆周运动的,德国天文学家开普勒(J.Kepler,1571-1630)也不例外。1600年,应丹麦天文学家第谷(T. Brahe,1546~1601)之邀,开普勒前往布拉格做第谷的助手。次年,第谷去世,他将自己一生积累的观测资料留给了开普勒。

  开普勒用很长时间对第谷的观测资料进行分析,发现采用传统方法计算出的火星轨道与第谷的观测数据有8弧分的误差。正是这8弧分误差,使得开普勒开始思考改用不同的几何曲线来表示火星运动的轨迹,最终他发现火星轨道是一个以太阳为焦点的椭圆(第一定律),并且由太阳到火星的矢径在相等时间内划出相等的面积(第二定律)。

  1609年,开普勒公布了火星运动第一和第二定律。1618年,他又将火星运动两大定律推广到了太阳系中已知的所有行星,并公布了他发现的行星运动第三定律。

  行星运动三定律引发了天文学的变革,并导致了数十年后万有引力定律的诞生。

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