試述哥白尼、開普勒、伽利略、牛頓的主要科學貢獻

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1、1、試述哥白尼、開普勒、伽利略、牛頓的主要科學貢獻。哥白尼：哥白尼在他的不朽著作《天體運行論》中，系統(tǒng)闡述了日心說的內容，主要包括以下五個方面：第一，地球是在不斷運動的。第二，宇宙的中心不是地球而是太陽。第三，確定了各個行星在太陽系中的排列次序。第四。關于地球和月亮的關系，他指明月亮是地球的衛(wèi)星，不能把月球同地球分開。第五．還解釋了對地動說的種種疑問。（比如火星、木星、土星所以發(fā)生“逆行”，是因為地球的運轉速度比它們快，當?shù)厍蚝退鼈兲幵谔柾瑐?，并超過它們時，所以行星的逆行是相對運動的結果。從地球上看，它們就好像在“逆行”，它們

2、的“逆行”每年在一定時候都要發(fā)生一次。）其中，他的日心說更詳細的說明了幾個問題：所有天球都圍繞太陽旋轉、地球繞它的軸自轉、地球旋轉的軌道是黃道/黃道帶、地球與太陽的距離比地球與恒星的距離小得多、行星的逆行是相對運動的結果。解決了行星逆行的原因；外行星本輪上的向徑等問題。根據(jù)哥白尼體系，宇宙不是以地球為中心的，地球和別的行星一樣，圍繞太陽而運行，唯有太陽才固定在體系的中心。這一簡單而基本的發(fā)現(xiàn)，使人們對宇宙的看法從神秘原始的見解進入到現(xiàn)代的思考，并引起了思想上的革命。人們開始擺脫對權威的迷信，只有事實才是知識的泉源，實踐才是檢驗真

3、理的標準。哥白尼原理的現(xiàn)代表述應當是：宇宙中任一局部觀測者所處的位置都不會是特殊的。也就是說，宇宙沒有中心。這一原理已為當前的宇宙觀測所證實，在大尺度結構上宇宙是均勻的和各向同性的。當前，暗物質和暗能量的發(fā)現(xiàn)，是哥白尼原理的另一種體現(xiàn)，宇宙不僅不以我們?yōu)橹行?，而且構成宇宙的物質的絕大多數(shù)也與構成我們自身的物質不同，這可算天體物理學中最令人向往的發(fā)現(xiàn)了。哥白尼運用科學方法所得到的、具有革命內容的《天體運行論》向自然事物方面的教會權威給予了公開挑戰(zhàn)。從此，不僅鋪平了通向近代天文學的道路。整個自然科學也開始從神學中解放出來，借以宣布其

4、獨立，開辟了自然科學的新時代。開普勒：開普勒以一個科學家應有的嚴謹治學態(tài)度，毫不猶豫地拋棄了原方案中偏心圓運動軌跡和圓周勻速運動的設想，重新尋找行星運行軌道圖形和速度分布的規(guī)律性。經過數(shù)年努力，他終于找到了行星運行的軌道圖形——橢圓形并發(fā)現(xiàn)行星在軌道上并不是作一成不變的勻速運動，而是作有規(guī)律的變速運動。1609年，他出版了《新天文學》(即《論火星的運動》)并把他的這一發(fā)現(xiàn)應用到其它行星，公布了太陽系行星運動的兩條基本定律：(1)行星運動第一定律——行星的軌道是橢圓的，太陽位于橢圓的一個焦點上。這一定律又叫軌道定律。(2)行星運動

5、第二定律——行星與太陽所連直線，即行星的向徑在相等時問內掃過的面積相等。他繼續(xù)進行艱苦的科學探索。經過10年的努力，終于從一大堆計算數(shù)字中發(fā)現(xiàn)了周期定律。1619年他出版了《世界的和諧》一書，提出了行星運動的第三定律：行星繞太陽一周的時間的平方與行星同太陽的平均距離的立方成正比。用公式表示就是：R3：T2=K(K為比例常數(shù))。據(jù)此，可以推導出太陽系任何兩個行星之間的關系式：***即任何兩行星公轉周期的平方比等于它們軌道半徑的軌道比，也就是說，離太陽越遠的行星，公轉所需時間越長。這就是“周期定律”或“和諧定律”。開普勒行星運動三大

6、定律的發(fā)現(xiàn)，把哥自尼的日心說推向了定量化與精確化階段。使太陽系成為一個嚴格按照確定規(guī)律運行的力學體系。由于這三個定律正確地反映了行星運動的過程與規(guī)律，為牛頓建立萬有引力定路打下堅實基礎。因此，人們稱頌他是“天空法律創(chuàng)制者”，“天體力學奠基人”。1618～1621年，開普勒寫了《哥白尼天文學概要》一書，把天文學的研究概括為5個方面：①觀測天象；②提出對觀測到的天象進行解釋的假說；③宇宙論的物理或哲學；④maintenancemeasures,thereisabigsecurityrisk,managementhashadagrea

7、timpacttothecity.3.1-8busterminalstationstatusinYibincitylayouts(4)hoursofoperationmostofYibincitybuslinesin5:30-6:20,andbasicallymeettheYibintravelneeds.Bus推算天體過去與未來的方位；⑤有關的儀器制造和使用的機械學。這一概括表明到開普勒時期，天文學已經具有了自己的研究對象、研究體系和研究程序，產生了近代自然科學的基本方法：進行觀測一提出假說一形成理論一實踐驗證一實際應用。這也

8、正是自然科學革命首先在天文學領域開展的一個基本前提。開普勒對科學的另一項貢獻，是他遵照老師第谷的意愿，在第谷工作的基礎上，經過大量計算，在1627年完成了《魯?shù)婪蛐潜怼返木幹?，這是當時最完備最準確的一部星表。此外，開普勒曾經在1604年9月30日觀察到一顆超行星