微小差异导致的伟大发现

在太阳系中,地球同她的姊妹行星以椭圆轨道围绕太阳运动,太阳本身处于椭圆轨道的一个焦点上。这一规律是众所周知的。1609年,在《新天文学》一书中,约翰内斯·开普勒提出了这一被称为开普勒第一定律的行星轨道规律,同时也提出了行星运动的第二条定律,这条定律指出：“行星的向径在相等的时间内扫过相等的面积”。他指出,这两条定律同样适用于其他行星和月球的运动。后来,经过长期繁复的计算和无数次失败,开普勒又发现了行星运动的第三条定律：“行星公转周期的平方正比于轨道半长轴的立方”。     

氢原子的总电流及其经典对应

定态下氢原子平均电流密度只有一个沿纬线的分量非零,本文在这一结果的基础上计算了氢原子的总电流,发现它与经典力学中行星运动的开普勒定律之间有明确的对应关系．     

称量地球质量的人:卡文迪什及万有引力常量的测定——"最美丽"的十大物理实验之二

在牛顿于1687年出版的《自然哲学的数学原理》一书中,第一次提出了万有引力定律.牛顿用这个定律成功地解释了月球的运动,说明了木星的卫星和太阳系行星的运动与月球绕地球的运动都是同一类型的运动,并且他对行星运动的解释与大量天文学观测的数据相符;他用太阳和月球对海洋的万有引力解释了海洋的潮汐;他证明了彗星的轨道是扁长椭圆或抛物线.     

暗物质粒子探测和LHAASO实验

<正>一、我们的宇宙很"黑暗"理解我们所生存的宇宙长期以来一直是人们孜孜以求的目标。根据日月星辰的运动,人们从中学会了昼夜交替和季节变化的规律,并将其用于农业生产和历法授时;通过行星的精确运动规律,开普勒总结出了行星运动三大定律并导致了牛顿提出万有引力定律;望远镜的发明极大地拓展了我们     

暗物质粒子探测和LHAASO实验

 理解我们所生存的宇宙长期以来一直是人们孜孜以求的目标。根据日月星辰的运动，人们从中学会了昼夜交替和季节变化的规律，并将其用于农业生产和历法授时；通过行星的精确运动规律，开普勒总结出了行星运动三大定律并导致了牛顿提出万有引力定律；望远镜的发明极大地拓展了我们的视野，引导我们对宇宙的认识逐步走出太阳系、走出银河系、走向极其深远的宇宙空间。图1形象地展示了我们宇宙宏大、丰富的层次结构以及地球在宇宙中是处于何种微不足道的位置。     

太阳系行星运动遵循似不确定关系

20世纪80年代初期，由天文观测数据归纳发现天然行星轨道“速率比”的不连续分布规律 cv ＝λn ，系数λ≈2．099×103，n取自然数．因此，行星系的似作用量子η＝λG Mc ，行星运动遵循似不确定关系．于是，推出行星轨道分布及K epler运动第三定律．     

行星的运动

学术界正在准备发射一批人造地球卫星。这些实验不仅将引起所有国家的技术工作者的生动兴趣,而且也会吸引广大群众的注意。因此使我们协会的会员们去注意行星运动中的一个颇有趣味的性质是很适时的。如大家所知,这些天体的运动是依从于刻卜勒诸定律的。这些定律对于人造卫星,在把它们发射出地球大气层到绝对真空中去的情形下,也是适用的。同时假设,仅有径向力作用到这些天体中的每一个上面:对行星是太阳的引力,对人造卫星是地球的引力。所提及的性质可表为下面的形式:行星运     

捕捉引力波

 一、足够精确的牛顿引力理论在宏观物理世界中,引力是一种主要的作用。太阳东升西坠,地球四季交替,海水潮涨潮落,众多自然现象都受到引力的支配。1687年,牛顿在前人的研究基础上,导出了万有引力定律。利用万有引力定律可以圆满地解释哥白尼的学说和开普勒的行星运动三定律。牛顿引力理论的精彩之处还有准确地预言了海王星和冥王星的存在,指导天文学家成功地发现了这两颗太阳行星。按牛顿的引力理论,两物体间的引力作用是瞬间完成的。但爱因斯坦认为,光速是任何作用的极限速度,因此引力作用不可能在瞬间实现。1905年,爱因斯坦发表著名的历史文献《论动体的电动力学》,建立了狭义相对论。在以后     

封面说明

今年是伟大的德国天文学家和数学家开普勒诞辰450周年。本刊特以他的肖像和以他的名字命名的描述太阳系行星运动的三大定律作为封面,致以敬意。     

万有引力与空间弯曲

１６８７年著名的物理学家牛顿出版了伟大的科学著作《自然哲学的数学原理》,在这部著作中,写下了牛顿三大运动定律、万有引力定律等力学定律．牛顿运动定律总结提炼了当时已发现的地面上所有力学现象的规律,形成了经典力学的基础,并且至今仍在许多工程技术中发挥着从未衰退的作用．而万有引力定律成功地解释了星体的运动规律,计算出了行星的运行轨道和三个宇宙速度,指出了引力存在于宇宙万物之中,宣布了天上地下的物体都遵循同样的规律,彻底否定了亚里士多德的天地有别的思想．这是人类认识史上的一次大飞跃,也是人类正确认识天体…     

超弦理论:四种自然力走向统一的一种尝试(Ⅴ)

 在自然力“走向”统一的过程中,对力的认识,经历了三次飞跃：第一次,从“定性”到“定量”,即从墨翟的“力,形之所以奋也”到牛顿的“力与运动的改变成正比”,也就是说,从对自然现象的观察、描述到实验、理论研究,其间,伽利略通过斜面实验来研究落体运动并第一次用数学公式来表述物体的运动规律,随后开普勒借助第谷的观测资料发现了行星绕日运动三定律,为牛顿发现力学三定律和万有引力定律、创建经典力学,奠定了实验和理论基础。     

开普勒（Kepler，Johannes，1571-1630）德国天文学家（Astronomer，Germany）

开普勒1587年进蒂宾根大学，听麦斯特林教授讲天文学，成为哥白尼的忠实信徒。1596年出版《宇宙的神秘》一书，受到当时大天文学家第谷的赏识。他最大的成就是发现行星运动三大定律。1609年，他在《新天文学》一书中宣称火星的轨道不是正圆而是椭圆，太阳居于椭圆两个焦点之一。这对认为行星是沿圆轨道做匀速运动的传统观念是_严重的挑战，也是对哥白尼C22学说的重大发展。     

基于Mathematica的天体运动模拟

天体运动是力学和理论力学课程的基本内容之一.本文借助数学软件Mathematica,基于经典力学相关公式和定律,对行星、周期彗星和双星系统的运动做了精确的动态模拟,所得动态效果图形象生动,有助于学习者建立清晰的物理图像,增加对行星、周期彗星和双星系统的直观认识,增进对天体运动规律的深入理解.本研究通过Mathematica编程将教材上的理论知识可视化,开发了新的物理教学资源,同时也展现了Mathematica软件巨大的物理教学资源开发潜力.     

恒星照亮行星定律被打破人马座行星正温暖恒星

恒星照亮行星 ,这是天文学的定律。然而 ,科学家却发现人马座一个巨大炙热的气态行星在磁场作用下 ,产生类似太阳耀斑的活动温暖着其恒星 ;同时 ,科学家也第一次观测到太阳系外行星的磁场状况。这颗炙热的行星与木星大小类似 ,是地球质量的 2 70倍。但与地球和木星不同 ,该行星与其恒星的距离很近 ,仅有大约 70 0万千米左右 ,而地球与太阳的距离约为 1 .5亿千米。这样接近恒星的行星 ,在迄今发现的 1 0 0多颗太阳系外行星中约占 2 0 %。这颗人马座行星在其恒星上产生一个大型磁暴 ,从而形成了一个永久性的热点。该热点伴随着行星以 3天的周…     

探索冥王星的秘密

 你以为一切都已经发现了吗?那真是绝顶的荒谬。这无异于把有限的天边,当作了世界的尽头。---引自法国著名天文学家弗拉马利翁《大众天文学》,1879年太阳系边疆的“老九”冥王星在太阳系九大行星中是最晚被发现的。20世纪初,美国天文学家洛韦尔（1855～1916）发现,天王星的非正常运行无法以海王星的运动影响来解释,因此他就决定寻找影响天王星运行的原因,结果他推算出在海王星之外还应有一颗行星。可是一直到1916年他去世也没有发现这颗行星     

一道“行星绕日运动习题”所给出的重要启示

通过对普通物理教学实践中一个具体案例的剖析,即学生处理行星绕太阳运动之近日点和远日点问题中所出现的偏差,深刻地提示了教师在授课中对每一个物理概念及其定律作周密的分析,是提高教学质量、培养学生创新能力的关键所在．     

西方古典观测天文学大师——约翰内斯·赫维留

正1.导言说到西方古典观测天文学,对此稍有了解的人会立即联想到著名的丹麦天文学家第谷·布拉赫(Tycho Brahe)。他对星体位置的精确和详细的观测直接促成了其助手约翰内斯·开普勒(Johannes Kepler)发现行星运动的三大定律,而这又进一步帮助艾萨克·牛顿(Issac Newton)奠定了经典力学的基础。如果说牛顿的名言"站在巨人们的肩膀上"的确具有正面含义的话,那么,第谷无疑是这些巨人中的一个(文献中     

行星轨道问题和玻尔量子论

目前国内许多普通物理教材和原子物理教材中,讲到行星运动和玻尔量子论时,常常因为所谓“数学困难”(需要求解轨道微分方程)而被迫放弃对椭圆轨道的讨论,只研究圆轨道.这样做的结果,学生对于极其重要的角动量取值问题必然缺乏深刻的印象,不容易形成完整的概念.有些非物理类专业,由于学生只学普通物理,不学理论力学,这个问题表现得更为突出. 作者发现,采用唯象的讲法(这正是普通物理课应该大力提倡的方法)可以解决这个问题.从行星运动的开普勒三定律以及牛顿万有引力定律出发,利用基本守恒定律,只需极简单的计算就可以导出椭圆轨道的全部力学…     

开普勒第二定律的建立

 约翰·开普勒(ＪｏｈａｎｎｅｓＫｅｐｌｅｒ,1571-1630)是德国著名的天文学家和物理学家,一生在多方面对科学的发展做出了贡献,尤其在天文学领域,他经过多年的努力探索,建立了开普勒三定律,从而使人们对行星的运动有了更加明确清晰的认识,也为牛顿发现万有引力定律奠定了基础。正是由于这一卓越的科学成就,开普勒被后人称为“天空的立法者”。本文就他建立开普勒第二定律的过程做一探讨。1.第谷与开普勒的合作科学的发展不仅需要理论,而且不能离开观察实验。在科学向前发展的过程中,有时理论这只脚向前先迈一步,有时观察实验这只脚向前先迈一步。     

创建宇航物理学,振兴我国宇航事业

当前,我国宇航(astronautics)科技跻身于世界先进水平的行列.今后,一方面要跟踪世界先进宇航科技的发展;另一方面,也是最主要方面,就是要自力更生,走出一条我国发展未来宇航事业的道路.这两方面都要大力加强基础理论的研究.为此,提出创建宇航物理学. 17世纪,开普勒的行星椭圆轨道运行规律和牛顿的万有引力定律,19世纪末、20世纪初,俄国齐奥尔科夫斯基的火箭运动基本定律,都为宇航学奠定了理论基础.后来在液体火箭和陀螺理论的基础上,出现了V-2火箭.由此可见.宇航学的基础理论发展了,才能有宇航事业的兴起.周恩来总理在1956年指出:“没有一…