行星的运动初稿.ppt
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1、第六章 万有引力与航天一、行星的运动一、行星的运动地心说与日心说地心说与日心说 对天体的运动,历史上有过对天体的运动,历史上有过“地心说地心说”和和“日心说日心说”两种对立的认识。发生过激烈两种对立的认识。发生过激烈的斗争。的斗争。1 1、地心说、地心说 由于地球的自转,我们在地球上看到天由于地球的自转,我们在地球上看到天上的星星,感觉上都是绕地球运动,太阳与上的星星,感觉上都是绕地球运动,太阳与月亮也一样,这样人们就很容易得出,月亮也一样,这样人们就很容易得出,地球地球是宇宙的中心,太阳、月亮及所有的星星都是宇宙的中心,太阳、月亮及所有的星星都是绕地球转动的。这就是地心说。是绕地球转动的。这
2、就是地心说。1 1、地心说、地心说1 1、地心说、地心说 在古代,希腊的亚里士多德,认为地球在古代,希腊的亚里士多德,认为地球是宇宙的中心。其它天体则以地球为中心,是宇宙的中心。其它天体则以地球为中心,在不停地运动。这种观点,就是在不停地运动。这种观点,就是“地心说地心说”。公元二世纪,以天文学家公元二世纪,以天文学家托勒密托勒密为代表,把为代表,把当时天文学知识总结成宇宙的地心体系,发当时天文学知识总结成宇宙的地心体系,发展完善了展完善了“地心说地心说”,描绘了一个复杂的天,描绘了一个复杂的天体运动图象。体运动图象。 2 2、日心说、日心说2 2、日心说、日心说 随着天文观测不断进步,随着天
3、文观测不断进步,“地心说地心说”暴露出许多问题。逐暴露出许多问题。逐渐被波兰天文学家哥白尼渐被波兰天文学家哥白尼(1473-1543)提出的提出的“日心说日心说”所取代。所取代。 波兰天文学家哥白尼经过近波兰天文学家哥白尼经过近四十年的观测和计算,于四十年的观测和计算,于1543年年出版了出版了“天体运行论天体运行论”正式提出正式提出“日心说日心说”。 2 2、日心说、日心说 “日心说日心说”对天体的描述大为对天体的描述大为简化,同时打破了过去认为其它简化,同时打破了过去认为其它天体和地球截然有别的界限,是天体和地球截然有别的界限,是一项真正的科学革命。这种学说一项真正的科学革命。这种学说和宗
4、教的主张是相反的。为宣传和宗教的主张是相反的。为宣传和捍卫这个学说,意大利学者布和捍卫这个学说,意大利学者布鲁诺被宗教裁判所活活烧死。伽鲁诺被宗教裁判所活活烧死。伽利略受到残酷的迫害,后人把历利略受到残酷的迫害,后人把历史上这桩勇敢的壮举形容为:史上这桩勇敢的壮举形容为:“哥白尼拦住了太阳,推动了地哥白尼拦住了太阳,推动了地球。球。”哥白尼哥白尼(1473-1543)2 2、日心说、日心说 日心说认为:太阳是宇宙日心说认为:太阳是宇宙的中心,地球和其他行星都绕的中心,地球和其他行星都绕太阳运动。太阳运动。 实际上,太阳也不是宇宙实际上,太阳也不是宇宙的中心,也并非静止,它在以的中心,也并非静止
5、,它在以2.462.46亿年的周期绕银河系中心亿年的周期绕银河系中心运动。运动。3 3、开普勒三定律、开普勒三定律3 3、开普勒三定律、开普勒三定律第谷的观测和记第谷的观测和记录录 第谷第谷布拉赫(布拉赫(1546-1601),丹),丹麦天文学家和占星学家。生于克努兹麦天文学家和占星学家。生于克努兹斯图普(今属瑞典)。斯图普(今属瑞典)。 1572年年11月月11日第谷发现仙后座日第谷发现仙后座中的一颗超新星(银河系的),第二中的一颗超新星(银河系的),第二年发表论文年发表论文新星新星,后来受丹麦国,后来受丹麦国王腓特烈二世的邀请,在汶岛建造天王腓特烈二世的邀请,在汶岛建造天堡观象台,建造了许
6、多大型精密的天堡观象台,建造了许多大型精密的天文仪器,经过文仪器,经过20年的天文观测,第谷年的天文观测,第谷发现了许多新的天文现象,如黄赤交发现了许多新的天文现象,如黄赤交角的变化、月球运行的二均差,并重角的变化、月球运行的二均差,并重新测量了岁差数值新测量了岁差数值( 每年每年51” )。第谷对天文学的贡献是不可磨。第谷对天文学的贡献是不可磨灭的,他所做的观测精度之高,是他同时代的人望尘莫及的。灭的,他所做的观测精度之高,是他同时代的人望尘莫及的。第谷编制的一部恒星表相当准确,至今仍然有使用价值。第谷编制的一部恒星表相当准确,至今仍然有使用价值。 开普勒的计算及得出开普勒的计算及得出的结论
7、的结论开普勒三定律开普勒三定律3 3、开普勒三定律、开普勒三定律 开普勒(开普勒(1571-16301571-1630,德国天文,德国天文学家)学家)在第谷在第谷(开普勒的导师)(开普勒的导师)的工的工作基础上,开普勒经过大量的计算,作基础上,开普勒经过大量的计算,编制成编制成鲁道夫星表鲁道夫星表,表中列出了,表中列出了1005颗恒星的位置。这个星表比其颗恒星的位置。这个星表比其他星表要精确得多,因此直到十八世他星表要精确得多,因此直到十八世纪中叶,纪中叶,鲁道夫星表鲁道夫星表仍然被天文仍然被天文学家和航海家们视为珍宝,它的形式学家和航海家们视为珍宝,它的形式几乎没有改变地保留到今天,他被称几
8、乎没有改变地保留到今天,他被称为为“天上的立法者天上的立法者”。 开普勒在研究第谷观测所记录的数据时,也开普勒在研究第谷观测所记录的数据时,也是以行星绕太阳做匀速圆周运动的模型来思考问是以行星绕太阳做匀速圆周运动的模型来思考问题的,但是所得结果却与第谷的观测数据至少有题的,但是所得结果却与第谷的观测数据至少有88的角度误差。当时公认的第谷的观测误差不的角度误差。当时公认的第谷的观测误差不超过超过22,开普勒想,这不容忽视的,开普勒想,这不容忽视的88也许是因也许是因为人们认为行星绕太阳做匀速圆周运动造成的。为人们认为行星绕太阳做匀速圆周运动造成的。至此,人们长期以来视为真理的观念至此,人们长期
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