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開普勒是如何發現行星運動定律的

生活更新时间:2024-12-27 02:24:38

如果說宇宙是一片汪洋大海，那麼我們生活的地球，就像大海中漂泊的一葉小帆。但是，這個比喻又有些不恰當，因為小帆往往是随波逐流的，沒有固定的航線，而像地球這樣的行星，它們的運動卻是嚴格遵循着某種規律的。這種規律是那麼簡潔和有力，它隐藏在表面上顯得複雜而混沌的宇宙運行之下，是宇宙深處的秘密。今天，就讓我們踏着前輩科學家的腳步，去揭開它的神秘面紗吧！

開普勒是如何發現行星運動定律的（行星運動的秘密）1

開普勒的畫像。

圖片來源：Public Domain

第谷（左）和開普勒（右）師生二人的雕塑。

圖片來源：Public Domain

開普勒之所以能提出行星運動的定律，首先要感謝他的老師——第谷。第谷是個非常勤奮的科學家，他花了數十年的時間進行天文觀測，積累了大量精度很高的數據。正是靠着第谷老師的觀察數據，開普勒才從中總結出了行星運動的定律。

開普勒是如何發現行星運動定律的（行星運動的秘密）2

開普勒第一定律。

圖片來源：Rubber Duck - Wikipedia, CC BY-SA 3.0

橢圓就是被壓扁的圓，圓心也由一個變成了兩個焦點，圓周上的點，到這兩個焦點的距離之和總是不變的。第一條定律告訴我們，行星的軌道形狀就是橢圓，太陽位于橢圓的一個焦點。

開普勒是如何發現行星運動定律的（行星運動的秘密）3

開普勒第二和第三定律。

圖片來源：Hankwang - Wikipedia, CC BY-SA 3.0

第二條定律告訴我們，行星與太陽的連線，在相同時間掃過的面積是相等的。第三條定律告訴我們，行星到太陽的平均距離的立方，等于它繞太陽運動一圈的時間的平方。

開普勒是如何發現行星運動定律的（行星運動的秘密）4

艾薩克.牛頓。

圖片來源：Godfrey Kneller, Public Domain

在開普勒三定律誕生後短短幾十年，牛頓提出了萬有引力定律。人們發現開普勒三定律可以用萬有引力定律完全推導出來，這時人們才知道，引力才是行星運動的真正原因。但這并不影響開普勒行星三定律的重要性和實用性，直到今天，三定律依然是天文科學家和宇航工程師們的有力工具。

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