面积定律查看源代码讨论查看历史
面积定律是是指全国科学技术名词审定委员会公布的科技名词。
汉字是民族灵魂的纽带,在异国他乡谋生,汉字[1]便是一种寄托,哪怕是一块牌匾、一纸小条,上面的方块字会像磁铁般地吸引着你,让你感受到来自祖国的亲切。因为那中国人的情思已经浓缩为那最简单的横竖撇捺[2]。
名词解释
面积定律(面积定律)一般指开普勒第二定律
开普勒行星运动第二定律,也称面积定律,指的是太阳系中太阳和运动中的行星的连线(矢径)在相等的时间内扫过相等的面积。
该定律是德国天文学家约翰尼斯·开普勒发现的三条开普勒定律之一。最初刊布在1609年出版的《新天文学》中,该书还指出该定律同样适用于其它绕心运动的天体系统中。
开普勒第二定律是对行星运动轨道更准确的描述,为哥白尼的日心说提供了有力证据,并为牛顿后来的万有引力证明提供了论据,和其他两条开普勒定律一起奠定了经典天文学的基石。
发展简史
丹麦天文学家第谷·布拉赫死后,留下20多年的观测资料和一份精密星表。第谷提出了一种介于地心说和日心说之间的学说,在17世纪传入我国,并产生重大影响。在没有天文望远镜的情况下,第谷对天体方位进行了几十年的观测,凭借着惊人的毅力和耐心,积累了大量的精确材料,开普勒的发现,就是通过归纳分析这些材料得出的。
开普勒认为通过对第谷的记录做仔细的数学分析可以确定哪个行星运动学说正确的:哥白尼日心说,古老的托勒密地心说,或者是第谷本人提出的第三种学说。但是经过多年仔细的计算和研究,他发现这三种学说与第谷的星表和观测数据都不符合。
约翰内斯·开普勒在无法用已有的行星运动理论解释第谷的观测资料的情况下,果断放弃了行星作匀速圆周运动的观念,并试图用别的几何图形来解释,经过四年的苦思冥想,也就是到了1609年他发现椭圆形完全适合这里的要求,能做出同样准确的解释,于是得出了“开普勒第一定律”:火星沿椭圆轨道绕太阳运行,太阳处于两焦点之一的位置。
当开普勒继续研究时,“诡谲多端”的火星又将他骗了。原来,开普勒和前人都把行星运动当作等速来研究的。他按照这一方法苦苦计算了1年,却仍得不到结果。后来他发现,火星运行速度是不匀的,当它离太阳较近时运动得较快(近日点),离太阳远时运动得较慢(远日点)。
开普勒发现该问题后,经过精准刻苦的计算,他发现:在椭圆轨道上运行的行星速度不是常数,而是在相等时间内,行星与太阳的连线所扫过的面积相等。这就是行星运动第二定律,又叫“面积定律”。
这两条定律刊布在1609年出版的《新天文学》(又名《论火星的运动》)中,该书还指出两定律同样适用于其他行星和月球的运动。
应用领域
开普勒第二定律,或者是用几何语言,或者是用方程,将行星的坐标及时间跟轨道参数相连结。有效解决了对于天体运动规律的解释。在研究天体的运动中,利用牛顿的力学和开普勒三大定律的有效结合,可以预测天体的运行轨道、运动速度、旋转周期,从而能够预测某一时刻到天体在空间中的位置,能够应用到天体探测、卫星发射等领域。
定律影响
开普勒定律一经确立,本轮系彻底垮台,天体运动不再无规律可循,开普勒定律成了天空世界的“法律”。后世学者尊称开普勒为“天空立法者”。
首先,开普勒定律在科学思想上既有重要影响。其表现出的无比勇敢的创造精神和质疑精神激励着后来的学者们勇于创新,勇于质疑。
其次,开普勒第二定律和开普勒第一定律彻底摧毁了托勒密的本轮系,把哥白尼体系从本轮的桎梏下解放出来,为它带来充分的完整和严谨。从此,不须再借助任何本轮和偏心圆就能简单而精确地推算行星的运动。
第三,包括开普勒第二定律在内的开普勒定律使人们对行星运动的认识得到明晰概念。它证明行星世界是一个匀称的、可以计算的系统。太阳位于每个行星轨道的焦点之一。行星公转周期决定于各个行星与太阳的距离,与质量无关。
第四,开普勒第二定律有力的证明了日心说,进一步推翻了神创论,弘扬了科学精神,推动了时代发展。为后来牛顿万有引力的提出奠定了基础,提供了有力论据。
参考文献
- ↑ 中国“汉字”从何而来?每个汉字,都是仓颉造出来的吗?,搜狐,2022-10-01
- ↑ 书写横竖撇捺,展示汉字之美,搜狐,2021-01-11