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开普勒三大定律背景故事?

  

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开普勒三大定律背景故事?

  

开普勒三大定律背景故事?

  1、椭圆定律:所有行星绕太阳的轨道都是椭圆,太阳在椭圆的一个焦点上。

  2、面积定律:行星和太阳的连线在相等的时间间隔内扫过的面积相等。

  3、调和定律:所有行星绕太阳一周的恒星时间的平方与它们轨道半长轴(ai)的立方成比例。定律介绍:开普勒定律是德国天文学家开普勒提出的关于行星运动的三大定律。第一和第二定律发表于1609年,是开普勒从天文学家第谷观测火星位置所得资料中总结出来的;第三定律发表于1619年。这三大定律又分别称为椭圆定律、面积定律和调和定律。

  定律影响:

  1、开普勒定律在科学思想上表现出无比勇敢的创造精神。远在哥白尼创立日心宇宙体系之前,许多学者对于天动地静的观念就提出过不同见解。但对天体遵循完美的均匀圆周运动这一观念,从未有人敢怀疑。开普勒却毅然否定了它。这是个非常大胆的创见。哥白尼知道几个圆合并起来就可以产生椭圆,但他从来没有用椭圆来描述过天体的轨道。正如开普勒所说,“哥白尼没有觉察到他伸手可得的财富”。

  2、开普勒定律彻底摧毁了托勒密的本轮系,把哥白尼体系从本轮的桎梏下解放出来,为它带来充分的完整和严谨。哥白尼抛弃古希腊人的一个先入之见,即天与地的本质差别,获得一个简单得多的体系。但它仍须用三十几个圆周来解释天体的表观运动。开普勒却找到最简单的世界体系,只用七个椭圆说就全部解决了。从此,不须再借助任何本轮和偏心圆就能简单而精确地推算行星的运动。

  3、开普勒定律使人们对行星运动的认识得到明晰概念。它证明行星世界是一个匀称的(即开普勒所说的“和谐”)系统。这个系统的中心天体是太阳,受来自太阳的某种统一力量所支配。太阳位于每个行星轨道的焦点之一。行星公转周期决定于各个行星与太阳的距离,与质量无关。而在哥白尼体系中,太阳虽然居于宇宙“中心”,却并不扮演这个角色,因为没有一个行星的轨道中心是同太阳相重合的。

  开普勒行星运动三定律是开普勒通过研究第谷的大量有关行星运动的第一手观测数据,经过大胆推理和严密的数学运算得出的。

  德国天文学家开普勒(Johannes Kepler)因发现了行星运动的三大定律,确立了太阳系的概念,被誉为“天空立法者”。

  开普勒在图宾根大学读书时了解到了哥白尼学说,成为了哥白尼的拥护者。1596年,他完成了第一本著作《宇宙的奥秘》,并将它寄给了丹麦天文学家第谷。第谷读到这本书后十分赏识这位年轻人,便邀请开普勒到他负责的布拉格天文台担任助手。开普勒从小患过天花,损伤了视力,但他擅长理论分析;第谷一生积累了大量的天文观测数据,几乎达到了人类肉眼观测的极限(那时望远镜等天文仪器还未出现)。有科学史学者认为,在开普勒与第谷简短的相遇和思想的激烈碰撞中,一种新的宇宙秩序诞生了。

  第谷逝世后,开普勒接替了其皇家数学家的职务。开普勒在第谷留下的大量天文观测资料的基础上继续展开行星运动方面的研究,他首先选择了观测资料最丰富的火星,经过长期的计算、归纳,他得出结论:至少就火星而言,其运动轨迹并非像托勒密、哥白尼以及自己在《宇宙的奥秘》中认为的那样是一个圆,而是椭圆。1609年,开普勒在《新天文学》一书中阐述了行星运动的第一定律和第二定律,也即椭圆定律与面积定律。1612年,受宫廷政治斗争的影响,开普勒被迫离开布拉格,在经济困窘、身体欠佳的状态下,他依然坚持自己的研究。1618年3月8日,开普勒发现了行星运动的第三定律:行星公转周期的平方与其到太阳平均距离的立方成正比,也即周期定律。

  开普勒行星运动三大定律将哥白尼关于太阳和行星运动的一般规律转化为精确的数学公式,它们不但适用于太阳系的大小行星、彗星与流星体等,同样适用于恒星中的双星系统以及一切在引力作用下绕转的天体系统。尽管开普勒的三大定律在当时并未得到公认,但对后来牛顿创立万有引力定律起了决定性作用

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