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行星运动定律等

来源:[db:来源] 编辑:admin 时间:2017-08-24

 自哥白尼提出日心说以后,人们对太阳系有了新的认识,从开普勒的行星和谐运动定律,到伽利略利用望远镜观测行星运动,直至卡西尼测量行星之间的距离……人们对宇宙有了新的认知。
  
  行星运动定律
  开普勒(1571~1630)
  
  约翰内斯·开普勒是德国的数学天才,喜欢解答各种数字难题。他给自己定下的目标是破解行星轨道实际上是无数颗暗淡的星星。很明形状和长度之谜,并弄清楚行星轨道的形状和长度与行星完成一次轨道运行的时间有什么关系。
  因为受到宗教迫害,1598年,信仰路德教的开普勒离开格拉茨,前往布拉格,与第谷·布拉赫一起工作,并于1601年继布拉赫之后成为一名皇室数学家。第谷是一位了不起的天文学观察家,开普勒的工作是分析第谷对火星的观察结果。开普勒经过多次乏味的观察尝试,一次又一次地抛弃了不符合第谷精确数据的结论,后来终于意识到火星沿椭圆形轨道运行,而太阳处于其焦点之一的位置。这一观点打破了两千年来圆形轨道论对研究行星运行的桎梏。
  在1609年出版的《新天文学》一书中,开普勒发表了关于行星运行的第一定律和第二定律。行星运动的第二条定律阐述了行星的向径怎样在相等时间内扫过相等的面积,说明为什么行星离太阳越近时运行速度越快。开普勒为天体之间的和谐而着迷,很快又发现了第三条定律——行星公转周期的平方等于轨道半长轴的立方。这一结果发表在1619年出版的《宇宙和谐论》中。
  然而,开普勒在试图解释行星运动的驱动力时,错误地提出了在行星和太阳之间有一种相互作用的磁力。
  1627年,开普勒出版了《鲁道夫星表》。这是最早的现代天文学星表,其中运用到了约翰·纳皮尔量新发明的对数。天文学家可以利用这些星表来预测行星在过去、现在或将来任何时刻的位置。
  
  望远镜中的天空
  伽利略(1564~1642)
  
  1608年秋天,在荷兰米德尔堡眼镜工厂附近,独立制作眼镜的汉斯·李普希和扎卡里亚·詹森各自设计出了望远镜,几个月后消息传遍了欧洲。1609年夏天,伽利略在意大利的威尼斯听到这个消息。
  1609年秋天,他已经设计出能把物体放大8倍的望远镜,接着又在同年末将放大倍数提高到20倍。1609年12月初,他发现月球上存在着山脉,并测量了其中一些山脉的高度。1610年1月中旬,他发现有四颗卫星围绕着木星旋转,为纪念柯西摩大公爵而把它们命名为美第奇星。他仰视银河,突然意识到那些肉眼看来模模糊糊发着光的东西实际上是无数颗暗淡的星星。很明显;行星不同于其他星星,有着自己的光盘;金星和月亮一样有盈有亏;而太阳则远不像亚里士多德所描述的那样完美无缺,而是有着很多的斑点,且每25天自转一次。

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