克卜勒行星運動三大定律
背景知識
理解此概念前需要先掌握:
- 日心說 — 行星繞太陽運行的基本前提
詳細說明
克卜勒(1571-1630,德國)利用第谷(1546-1601,丹麥)長期觀測記錄的珍貴行星運動數據,歸納出三大定律:
第一定律(軌道定律):各行星在不同的橢圓形軌道上繞太陽公轉,太陽位於其一焦點處。
第二定律(等面積定律):行星繞太陽公轉的軌道半徑等於近日距與遠日距的算術平均數。行星與太陽的連線,在相等時間內掃過相等的面積。
第三定律(週期定律):行星公轉週期的平方與軌道半長軸的 3/2 次方成正比。
後來牛頓以萬有引力定律從理論上推導出克卜勒三大定律,將經驗規律提升為理論預測。
常見錯誤
此段為 LLM 增強內容,教材原文未提及。
- 錯誤認知:克卜勒是從直接觀測歸納出定律的
- 正確理解:觀測數據來自第谷,克卜勒是數據分析者而非觀測者
- 易混淆概念:第三定律中的「軌道半徑」
- 區別:嚴格來說是橢圓軌道的「半長軸」,非圓的半徑
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