天空立法:开普勒三定律科普中国 2016-04-19 |
发现了这一重大自然规律,开普勒没有停下探索的脚步,熟习几何学的他很快便发现了行星运动的另一规律:“行星沿椭圆轨道运动,而太阳则位于椭园轨道的二个焦点之一。”1609年,这两条重要的定律被开普勒写到了《新天文学》和《论火星运动》中。
为了研究六大行星轨道半径与运行周期的关系,开普勒又夜以继日地开始了计算,在十年兵荒马乱的年月里,开普勒拖着自己薄弱的身子辛苦地埋头研究,终于得出了第个三定律:“所有行星椭圆轨道长半轴的三次方与其公转周期的平方之比相等”。
行星椭圆轨道(网络图)
1619年,开普勒出版《宇宙和谐论》,发表了他呕心沥血得出的第三定律。终于完成了第谷的遗愿,开普勒带着深深的欣慰写道:“这正是我一生希望强烈探求的东西,也是和第谷一样的追求……现在大功告成,书已经写成了……”
开普勒的三条行星运动定律改变了整个天文学,彻底摧毁了托勒密复杂的宇宙体系,并用定量的数学公式表达了哥白尼的日心说,使后世对行星运动有了明晰的概念。
开普勒对天文学最大的贡献在于他试图建立天体动力学, 从物理基础上解释太阳系结构的动力学原因。虽然他提出有关太阳发出的磁力驱使行星作轨道运动的观点是错误的。 但它对后人寻找出太阳系结构的奥秘具有重大的启发意义:为经典力学的建立、牛顿的万有引力定律的发现,都作出重要的提示。
开普勒与鲁道夫(网络图)
后来,牛顿利用他的第二定律和万有引力定律,在数学上严格地证明开普勒定律,也让人们了解当中的物理意义。
科学史上有人这样说:“第谷后面有国王,伽利略后面有公爵,牛顿后面有政府,但是开普勒后面只有疾病与贫困。”开普勒一生充满了疾病与贫困,可是他却从未放弃对科学真理的探索。
近400年后,开普勒号太空望远镜发射升空,就如开普勒那双不知疲惫的眼睛一样,眺望着遥远的太空。
责任编辑:ttyy88121
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