關(guān)鍵詞：開(kāi)普勒、行星、運(yùn)動(dòng)、定律

　　1630年11月15日，偉大的天文學(xué)家開(kāi)普勒在雷根斯堡逝世。開(kāi)普勒為人類(lèi)留下了行星運(yùn)動(dòng)三定律和《魯?shù)婪蛐潜怼返冗z產(chǎn)，被后世尊稱為“天空立法者”。

　　約翰·開(kāi)普勒（1571—1630）德國(guó)天文學(xué)家。青年時(shí)代即顯示出卓越的理論思維才能，深受天文學(xué)家第谷的欣賞。1600年他訪問(wèn)第谷，次年第谷逝世。開(kāi)普勒通過(guò)分析第谷的觀測(cè)資料總結(jié)出了行星運(yùn)動(dòng)三定律，發(fā)展了哥白尼的日心說(shuō)。他在天文學(xué)上的貢獻(xiàn)還有：觀測(cè)并研究了1604年出現(xiàn)的超新星，改進(jìn)了折射望遠(yuǎn)鏡，用第谷的觀測(cè)資料編制星表，預(yù)報(bào)了水星和金星的凌日等。

　　開(kāi)普勒分析了丹麥天文學(xué)家第谷畢生積累的天文觀測(cè)資料，總結(jié)出關(guān)于行星運(yùn)動(dòng)的三個(gè)定律，世稱開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)三定律。它們分別是：

　　（1）行星環(huán)繞太陽(yáng)運(yùn)行的軌道是橢圓，太陽(yáng)在這橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上。

　?。?）連接太陽(yáng)和行星的向徑，在相等的時(shí)間間隔內(nèi)掃過(guò)相等的面積。

　　（3）行星繞太陽(yáng)運(yùn)行的軌道周期的平方與它們軌道半長(zhǎng)徑的立方成正比。

　　太陽(yáng)在橢圓軌道的一個(gè)焦點(diǎn)上。行星在軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)與太陽(yáng)的距離不是恒定的。在PP[沈巖1] 點(diǎn)離太陽(yáng)最近，稱為近日點(diǎn)。在AA點(diǎn)離太陽(yáng)最遠(yuǎn)，稱為遠(yuǎn)日點(diǎn)。因?yàn)橐εc距離的平方成反比，所以，行星在近日點(diǎn)受到的太陽(yáng)引力最強(qiáng)，運(yùn)動(dòng)的速度也最快。行星在遠(yuǎn)日點(diǎn)受到的太陽(yáng)引力最弱，運(yùn)動(dòng)的速度也最慢。

　　地球在近日點(diǎn)時(shí)，離太陽(yáng)14?710萬(wàn)千米，速度是30.27千米/秒，遠(yuǎn)日點(diǎn)的距離為15?210萬(wàn)千米，速度是29.28千米/秒。這樣，在相等的時(shí)間間隔tt內(nèi)，行星在近日點(diǎn)附近走的弧線abab，比遠(yuǎn)日點(diǎn)走的弧線cdcd長(zhǎng)，而面積SabSab和ScdScd則相等。這就是開(kāi)普勒第二定律的內(nèi)容。

　　太陽(yáng)系中的行星，離太陽(yáng)越遠(yuǎn)的，公轉(zhuǎn)周期就越長(zhǎng)。例如，木星到太陽(yáng)的距離是日地距離的5倍多，而公轉(zhuǎn)周期是地球的12倍。開(kāi)普勒第三定律把各個(gè)行星的公轉(zhuǎn)周期與它們的軌道半長(zhǎng)徑聯(lián)系起來(lái)了。如果一個(gè)行星的軌道半長(zhǎng)徑為a1a1，公轉(zhuǎn)周期為P1P1；第二個(gè)行星的軌道半長(zhǎng)徑為a2a2，公轉(zhuǎn)周期為P2P2，它們必定滿足下面的關(guān)系：

　　P22P21=a32a31。P22P12=a23a13。

　　開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律的發(fā)現(xiàn)具有極其深遠(yuǎn)的意義。首先，發(fā)展了哥白尼日心體系。原來(lái)，哥白尼受天體只能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的陳舊觀念的束縛，為使日心體系的計(jì)算結(jié)果能與實(shí)際的天象相吻合，他仍然因襲了均輪、本輪甚至本輪套本輪的舊例，以至于他的日心體系仍然要引進(jìn)30多個(gè)大大小小的圓圈。開(kāi)普勒以他的創(chuàng)新性思維和過(guò)人膽識(shí)，摒棄了2000年來(lái)陳陳相因的均輪和本輪觀念，以橢圓軌道描繪行星的運(yùn)動(dòng)，使太陽(yáng)系的圖像變得十分簡(jiǎn)潔明了。這為太陽(yáng)系的研究奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。其次，行星運(yùn)動(dòng)三定律為萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)準(zhǔn)備了條件。牛頓正是從這些定律推導(dǎo)出了萬(wàn)有引力定律。正是由于這一輝煌成就，開(kāi)普勒被譽(yù)為“天空立法者”。（蕭耐園）