行星运动三定律是怎么被发现的?
行星运动三定律,又称“开普勒三定律” 或者“开普勒定律”,是指在宇宙空间中行 星围绕太阳公转所遵循的定律。这三个定律 是由德国天文学家开普勒首先发现并提出来 的,因而被称为“开普勒三定律”。开普勒,1571年12月27日出生于德国 的一个小市民家庭。 17岁的时候,开普勒进 人利安蒂宾根大学学习。由于他才华出众, 后来在奥地利的一所大学任教。1600年,年 仅30岁的开普勒给当时著名的丹麦天文学家 第谷写信。在信中,开普勒向第谷倾诉了多 年来对天文学的喜好,并陈述了一些自己的 天文学研究成果。 看完这个年轻人的书信后, 第谷马上就写信邀请他来当自己的科研助手。 很快,开普勒与第谷走在了...全部
行星运动三定律,又称“开普勒三定律” 或者“开普勒定律”,是指在宇宙空间中行 星围绕太阳公转所遵循的定律。这三个定律 是由德国天文学家开普勒首先发现并提出来 的,因而被称为“开普勒三定律”。开普勒,1571年12月27日出生于德国 的一个小市民家庭。
17岁的时候,开普勒进 人利安蒂宾根大学学习。由于他才华出众, 后来在奥地利的一所大学任教。1600年,年 仅30岁的开普勒给当时著名的丹麦天文学家 第谷写信。在信中,开普勒向第谷倾诉了多 年来对天文学的喜好,并陈述了一些自己的 天文学研究成果。
看完这个年轻人的书信后, 第谷马上就写信邀请他来当自己的科研助手。 很快,开普勒与第谷走在了一起。然而不到 十个月,年迈的第谷就去世了。1601年底,开普勒正式接管第谷的工作, 并开始编制鲁道夫星表。
起初,开普勒的研 究重点仅仅放在完善哥白尼的“日心说”上。 在讨论行星运行轨道的时候,开普勒发现第 谷生前留下的观测数据与哥白尼体系、托勒 密体系都不相符。这一点引起了开普勒的注 意,他决心找出事实的真相,看看行星运行 的轨道到底是怎样的。
第谷生前进行了 20多年的观测,留下了 宝贵的第一手科研资料和一份精密的星表。 在认真分析这些资料的基础之上,开普勒从观测数据与理论数据差异最大的火星开始研 究。按照传统的匀速圆周运动加偏心圆方法 计算,他得出的结果总是与火星运彳了表不一 致。
经过长期的计算和反复设计火星运行的 轨道,开普勒发现,哥白尼体系的勻速圆周 运动和偏心圆轨道模式与火星实际的运行轨 道不符。于是,他只好抛弃前人的理论,另 行寻找新的几何曲线表示火星运行的轨道。
他提出一个假设,认为太阳是火星运动轨道 的焦点。火星运行的速度是不均匀的,因而 它在近日点时速度快些,在远日点时速度慢 些。这样他得出火星运行的轨道是个椭圆, 太阳就位于其中的一个焦点上,并且太阳到 火星的直径在一天内扫过的面积是相等的。
他把这个结论运用到其他行星上,得出的结 果与行星表上的数据是一致的。这样,开普 勒发现了行星运动的“轨道定律”和“面积 定律”。然而,开普勒不满足于此。他想找 出一种适合于所有行星运行轨道的模式。
经 过9年的不懈努力,开普勒又发现了行星运 行的周期定律,即所有行星围绕太阳公转周 期的平方与它们的楠圆轨道的半长轴的立方 成正比。收起