全部答案

2016-09-23 13:51:00

•   哥白尼的日心说是科学发展史上一次影 响深远的革命。但这个学说并不完美，受限 于历史条件，哥白尼的学说存在某些不可避 免的不足之处。依据该学说，行星绕着圆形的轨道运行。 哥白尼认为轨道应是“没有缺憾的”，而圆形 是最完美的形状，所以他认为行星绕着太阳 运行的轨道也是圆形的。
    这是一种没有科学依据的主观臆断。过了 66年，德国天文学家 开普勒经过研究，发现了哥白尼学说中的 错误。1571年，开普勒在威尔镇出生，后来，他 成功进入了斯柯达学院。在学院接受教育的 过程中，他了解并接受了麦斯特林教授的看法。麦斯特林相信哥白尼的日心说，并且常 常向学生们灌输日心说的观点。
    开普勒学习 勤奋刻苦，善于思考，经常向老师提问，因此 麦斯特林也十分赏识这位勤于思考、敢于发问的学生。开普勒常常去老师家请教各种问题，麦 斯特林则经常为他讲解太阳系中行星运行方 面的各种知识。渐渐地，幵普勒也信奉了哥 白尼的日心说，他对哥白尼的学习精神感到佩服。
    哥白尼能从杂乱的宇宙天体中找到简易的规律，开普勒非常敬佩哥白尼的这一伟 大贡献。随后，他写了一本天文学著作，并寄给了 第谷，受到第谷的重视，第谷遂邀请开普勒共 同进行天文学研究。1600年，开普勒接受了第谷的邀请，同 其共同探讨火星的运行问题。
    1601年，第谷离开人世。开普勒在第谷留下的大量珍贵的 研究资料的基础上，进一步研究火星的运行 问题。传统哲学认为，最完美的运动是匀速圆 周运动。在这个观点的基础上，开普勒试图 计算出火星在天体运行中的地点。虽然他计 算了无数次，但计算结果总与第谷4 一样，考 虑到当时观测条件的限制，误差其实并不是 非常大，是可以接受的。
    开普勒认为第谷的研究是十分严谨的， 因此问题必然在于自己的计算，而不是老师 的观测。开普勒没有就此满足，决心了解到 底什么是产生误差的原因。经过坚持不懈地努力和探究，开普勒发 现火星的运行轨道并不是哥白尼所认为的完美的圆形。开普勒花了多年的时间研究火星的运 动，最终找出了问题所在。
    开普勒发现行星 围绕太阳运行的轨道并非完美的圆形，而是 接近圆形的椭圆形。实际来说，圆形也包含于椭圆形之中，可以看作一个特殊的例子。在活动行星运行的中点，存在太阳这个 恒星，当行星绕着太阳运转时，时而离太阳 近，时而离太阳远。这一发现意义重大，开普 勒将自己的发现总结为一条定律，即后来人们所熟知的“开普勒行星运动第一定律”。
    开普勒受到这一发现的鼓舞，试图编制 出火星运行表。但是开普勒编制的表格与实 际观测结果总是存在误差。坚持不懈地探索 一年时间之后，开普勒发现问题出在自己的计算方法上。最开始他认为火星是匀速运动 的，但事实上火星的运动不是匀速的。随着距离太阳远近的变化，火星的运行 速度也会发生变化。
    与太阳之间的距离增 大，火星的运动速度将逐渐减慢。行星绕着太阳运行的速度受到行星离太 阳远近的制约;有一根连接两个星球的线构 成了行星的向径，在相等的时间内，向径扫过相等的面积。人们将开普勒的这一发现称作 “开普勒行星运动第二定律”。这一发现解释了行星的运行速度问题。
     在这个发现的基础上，开普勒成功制定出了 行星运行表，完成了一项重要的研究。17世纪初，《火星之论述》问世，该书详 细论述了开普勒之前发现的与行星的运动有 关的两个定律。开普勒并没有就此满足，他试图探索行星与太阳之间的距离是否会影响 行星的公转周期。
    受到哥白尼的启发，开普 勒提出一种假设，认为行星与太阳之间的距 离与行星的运行速度之间存在奇妙而有趣的关系。比方说，水星距离太阳最近，它的公转周 期约为88天;金星距离太阳较远，它公转的 周期更长，火星距离太阳的距离最远，其公转 周期比地球的公转周期长了大约一倍。
    又经过九年的努力，开普利总结出了天 文学中另一个著名的定律，即“开普勒行星 运动第三定律”。几年后，开普勒又出版了《宇宙和谐论》， 论述了他的第三条定律。这条定律的发现大 大改进了当时天文学使用的计算方法。即使 到了现代，开普勒定律仍然具有重要意义，当今的天文学家对于行星的研究依然需要借用 开普勒的定律。
    开普勒编制的行星运行表为 人类探索宇宙提供了更加便利的条件。

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  安***

  2016-09-23 13:51:00

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