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开普勒的发现:火星轨道为椭圆

时间:2023-07-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:1571年12月27日,开普勒出生于德国符腾堡州维尔城。1601年,开普勒继承了老师的事业,开始研究火星。经过不懈研究,1605年,开普勒终于发现火星的轨道并不是圆,而是椭圆。一个惊世天机,就这样被开普勒识破。第十一讲答案:500米。

开普勒的发现:火星轨道为椭圆

他是个早产儿,只在母亲的肚子里待了7个月。他4岁时,因天花险些丧命,接着又患上了猩红热,眼睛被烧坏。成年后他对天文学产生了极大的热情,并立下了“为天空立法”的宏愿。他,就是德国著名天文学家开普勒,被人誉为“为天空立法的人”“天体力学的奠基人”。

1571年12月27日,开普勒出生于德国符腾堡州维尔城。1594年,开普勒大学毕业,任格拉茨大学的数学和天文学讲师。1601年,开普勒继承了老师的事业,开始研究火星。当时,无论是托勒密还是哥白尼,都认为星球是做圆周运动的。一天,恩师马斯特林来布拉格看望开普勒,见他的屋子里到处画满了乱七八糟的圆圈,纳闷地说:“朋友,我不知道你这些年到底在干什么。”

“我想弄清行星的轨道。”

“这个问题从托勒密到布拉赫,不是都毫无疑问了吗?”

“不对,现在的轨道和布拉赫的数据还有8分之差。”

马斯特林失声叫道:“8分,多么小的一点啊。只相当于钟盘上秒针在0.02秒的瞬间走过的一点角度!我的朋友,你面前是浩渺无穷的宇宙啊,难道这点误差也要引起愁思?”(www.xing528.com)

开普勒冷静地说:“我已经查遍布拉赫关于火星的资料。他二十多年如一日的观察数据完全一致——火星轨道与圆周运动有8分之差。感谢上帝给了我这样一位精通的观测者。这8分绝不敢忽视,我决心从这里打开缺口,改革以往所有的体系。”

他紧紧盯住一颗行星——火星!

经过不懈研究,1605年,开普勒终于发现火星的轨道并不是圆,而是椭圆。这个发现在天文学上具有划时代的意义,就是后来被称为“开普勒第二定律”的椭圆定律。之后,他又发现了第一定律:行星绕太阳做圆周运动在一定时间内扫过的面积相等,即等面积定律。

一个惊世天机,就这样被开普勒识破。此后十年,他以顽强的毅力和耐心,终于从一大堆计算数字中发现了另一个秘密:行星绕太阳运转时,其运转周期的平方等于它与太阳间平均距离的立方,就是后来的“开普勒第三定律”。这三条定律使得神秘无边的宇宙星空逐渐显得井然有序,并为牛顿建立万有引力定律打下了坚实的基础。

第十一讲答案:500米。

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