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从椭圆轨道到万有引力定 律
1543年，哥白尼〈〈天体运行论》的印刷出版， 对天文学的研究起到了极大的促进作用， 在
牛顿之前，很多人对力学的发展作出了贡献， 代表性的成就是，开普勒奠定了经典天文学 的基础。开普勒 天体立法者开普勒家境
贫寒，一生艰辛，凭借勇于创新、执着探索 的可贵精神，发现了著名的行星运动三定律。 第一定律（轨道定律）：所有行星分别在大 小不同的椭圆轨道上围绕太阳运动， 太阳位
于椭圆的一个焦点上。第二定律（面积定律）： 每一行星的矢径（行星中心到太阳中心的连 线）在相等的时间内扫过相等的面积。第三 定律（周期定律）：行星绕太阳运动的周期 T的二次方与该行星的椭圆半长轴 r的三次 方成正比。开普勒发现这些定律，经历了艰 苦的探索历程，期间，1600年他成为"星学 之父”第谷的助手， 一双明亮的眼睛，为了编制包括一千个天体 的星表，二十年如一日持续观测，积累了大
量可靠资料，测量误差不超过2，。第谷1601 年去世，这笔宝贵的科学财富就留给了开普 勒。而他和第谷犹如天文学中一对互补的双 星，他从第谷的资料中发现了真理。如果以 匀速圆周运动来研究和第谷的观测结果比 较，至少相差8,以上，而第谷数据的误差 不允许大于2,。顽强的探索使开普勒突破 了匀速率运动和圆轨道两个传统观念的束 缚，于是误差消除，第一、第二定律随之诞 生。想象和直觉第三次引导开普勒，使他感 到还有秘密：杂散的数据中应该有统一，不 协调中应该有和谐，后来终于发现：如果将 地球的周期和轨道半长轴都设为 1个单位，
则所有行星的T2都等于r 3 （（见下表），这 就是第三定律。行星偏心率 er3 （r地=1） T2 （T地=1）水星金星地球火星木星土星开 普勒的最后一次探索，是猜想行星运动定律 只是某一个更普遍定