資源描述：
《《從哥白尼到開普勒》PPT課件》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、從哥白尼到開普勒1武際可:科技史選講之四夫天文者，朝廷之實政、儒者之實學(xué)，非比一人一事，可以掉三寸之舌、立地雌黃、灑筆端之墨，依稀形似者也。此其道在于測驗。南懷仁：《不得已辨》丁福保等，《四部總錄算法編》，商務(wù)印書館，1957年，《補遺》，第46頁2武際可:科技史選講之四古希臘人的天文學(xué)和托勒密系統(tǒng)尼古拉·哥白尼及其貢獻開普勒的行星運動三大定律3武際可:科技史選講之四§1古希臘人的天文學(xué)和托勒密系統(tǒng)天文學(xué)作為自然科學(xué)最早的學(xué)科，它的任務(wù)主要是描述、記載和觀測天體的運動。也可以說，主要是天體這種特殊物體的運動學(xué)。
2、近代精密力學(xué)的最早萌芽即是從天文學(xué)開始的。4武際可:科技史選講之四1．1天體的視運動從遠古起，人類就注意并觀察日、月、星辰的運動和變化。世界各民族都是這樣。所觀察到的這些變化大致可以歸納如下：5武際可:科技史選講之四天球每一晝夜旋轉(zhuǎn)一周，天上的恒星相對位置不變。天球旋轉(zhuǎn)軸的北極在北極星附近。一切天體都參加天球的周日運動。方向從東向西。太陽在天球上每日由西向東約1°，365.24天運行一周，其軌跡稱為黃道。太陽運行的速度夏季比冬季慢，如在6月1日到6月30日運行了27.5°，而在12月1日到12月30日運行了29
3、.5°。將周日運動星圖上與北極星呈90°的星連起來，稱為赤道。黃道和赤道交角為23.5°。6武際可:科技史選講之四7武際可:科技史選講之四2002年2月的星圖8武際可:科技史選講之四9武際可:科技史選講之四10武際可:科技史選講之四太陽(金烏）11武際可:科技史選講之四月亮由西向東運行一周時間為27.3日（即每日運行12°－13°）每周運行約90°。朔（月亮暗的時候）、望（月亮圓的時候）周期（與運行周期不同）為29.5306日。如果仔細觀察可發(fā)現(xiàn)月亮在天空中的運行不是等速的。除了太陽與月亮之外，古代人們把位置變
4、化的星稱為行星，肉眼能看見的行星有5個，即：金星（太白）、木星（歲星）、水星（晨星）、火星（熒惑）、土星（鎮(zhèn)星或填星）。它們的運行規(guī)律各不相同，分別描述如表。12武際可:科技史選講之四月亮(玉兔）13武際可:科技史選講之四14武際可:科技史選講之四星名視周期運動特點水星116日在太陽附近擺動與太陽的最大夾角在18°－28°（平均23°）之間金星約217日在太陽附近擺動，與太陽最大夾角約40°火星約687日在天球上徘徊地從西向東運行，780日一徘徊木星約12年在天球上徘徊地從西向東運行，399日一徘徊土星約29.
5、5年在天球上徘徊地從西向東運行，378日一徘徊15武際可:科技史選講之四水星(晨星)16武際可:科技史選講之四金星(太白)17武際可:科技史選講之四地球18武際可:科技史選講之四火星(熒惑)19武際可:科技史選講之四木星(歲星)20武際可:科技史選講之四土星(鎮(zhèn)星,填星)21武際可:科技史選講之四5大行星運行規(guī)律，從表中可發(fā)現(xiàn)，前2個和后3個不同，前者稱為內(nèi)行星，后者稱為外行星。22武際可:科技史選講之四23武際可:科技史選講之四在這些復(fù)雜的星球運行圖上，最早天文學(xué)的 任務(wù)在于：1．盡量準(zhǔn)確的地確定太陽、月亮與
6、五大行星的運動規(guī)律；2．預(yù)言它們以后的位置；3．討論它們可能的真實運動圖形。這些一直是17世紀(jì)之前天文學(xué)追求的目標(biāo)。24武際可:科技史選講之四1．2在托勒密以前古希臘天文學(xué)的成就圖2阿里斯塔恰斯測日月距離比的示意圖25武際可:科技史選講之四古希臘在托勒密之前的天文學(xué)已經(jīng)相當(dāng)發(fā)達，資料也已相當(dāng)多。畢達哥拉斯提出地球是球形的見解并給出了論證。提出天球是多個透明球的見解，這些球帶著5大行星旋轉(zhuǎn)。阿里斯塔恰斯（Aristarchus,310-230BC）第一個嘗試測量太陽、月亮的大小及其與地球的距離。他知道月亮反光，如
7、以三角形EMS中，E為地球、M為月亮、S為太陽，當(dāng)正好為半月時，角M為直角，測得角E的值為87°（準(zhǔn)確值為89.87°），由此估出太陽與月亮的距離的比值為18－20（準(zhǔn)確值是346）。他的這個測量月亮、太陽距離之比的簡單方法一直被天文界使用到15世紀(jì)。他第一個提出過日心說。26武際可:科技史選講之四阿波羅尼對行星運動提出均輪（deferent即行星勻速地繞地球運動的圓形軌道）與本輪（epicycle即行星以勻速繞均輪上勻速運動點的又一種圓周運動）的方案。根據(jù)這一方案可以正確解釋行星的。伊巴谷(Hiparchus
8、,?-126BC)測得四季長短不等、一年為365.25日。他還得到月亮的距離，他將太陽、月亮運動編制了精密的表，用以推算日月食。他發(fā)現(xiàn)了歲差，即黃道和赤道之間的交點在緩慢地改變，每年為46.8〃（現(xiàn)今為48〃）。他編制了星圖、發(fā)明了球面三角學(xué)。他曾被稱為天文學(xué)之父，是古代在有成就的天文學(xué)家逆行。27武際可:科技史選講之四1．3托勒密的天文學(xué)成就托勒密（Ptolemy,?－120年）系統(tǒng)
