穷究天理（8）：开普勒三定律

穷究天理（8）：开普勒三定律

蒋闻铭

第谷的观测数据，他死后传到了开普勒手上。说起开普勒，也是奇葩。罗素在《西方哲学史》里，对开普勒的评价很有趣。他说一个人，没什么聪明才智，凭着勤奋努力一根筋，再加上好运气，能有什么样的成就，就看开普勒。人类几千年，只要问什么最完美，答案肯定是圆。所以地心说也好，日心说也罢，大家想都不想，就认定了天体做匀速圆周运动。

开普勒不知道为什么，不爱足球偏爱橄榄球。他异想天开，拿着从第谷那儿得来的数据，用椭圆去描行星的轨道。不成想真被他蒙对了，这一描，描出了开普勒行星运动的三大定律。第一大定律，是行星绕太阳转，轨道不是圆，是椭圆，太阳在椭圆的一个焦点上；第二大定律，一定的时间段，行星和太阳连线，扫过的面积是固定的；第三大定律，行星绕太阳一周用的时间，和它的椭圆轨道的长轴的二分之三次方成正比。开普勒的这三大定律，是近代科学史上开天辟地的大事。行星的位置用这三大定律算，怎么算怎么对，没人能不同意。但是你要是问为什么就有这三大定律，没人答得上。事情到这里，都还没牛顿什么事。

开普勒三定律，把哥白尼的灵机一动，弄成了没人能反对的科学理论。是现代科学现代天文学当仁不让的里程碑。虽然行星绕太阳转，地球降了格，不再是世界的中心。但是人非但没有感到失落，反而从新兴的科学理论中，找到了前所未有的自信。人在神面前不再卑微，在自然的力量面前感到的，不再是恐惧。人类能够应用自己的聪明才智，去理解驾驭自然。培根说知识就是力量的时候，他表达的，是人类从科学的兴起中新取得的强大无比的自信。 知识就是力量，是人类对大自然的宣战书。

现代文明和近代中国 （全书目录链接）  

开普勒用记录的数据总结岀来的经验公式，这需要很大的运气和恒心。这三大公式是牛顿二体问题解析解具有的性质。

对的。下一篇讲伽利略和牛顿。：）

要向第谷学，不要纠结于理论，认真观察和收集数据：）

第谷不单有观测，而且有理论。他的理论，是让所有的行星绕太阳，让太阳绕地球。

他这个理论当年被大多数人，包括天主教会当成了权威的理论。中国现在用的农历，就是汤若望根据第谷的理论修订的。

西方的天文学，包括哥白尼开普勒，还是几何学。 开普勒三定律是几何天文，本质上还属于古代天文，没有力的概念。

二体问题的方程写下来，性质就变了，就演变成了现代的天体力学。

那就是要自己发展更不靠谱的理论：）

是阿，对一个普通人，广义相对论和量子力学不单不靠谱，而且是荒唐致极。不是吗？：）

对。在这方面，我肯定是普通人：）

要读靠谱的，就读我这一篇。要看不靠谱的例子，就看楼下的薛定谔的猫。:)

如果你这句话是认真的，表明你对现代科学的理解非常浅。想想牛顿牛学的威力有多大？

牛顿的理论是所有工程学的基础，没有牛顿力学就没有火箭，卫星。岂是观测可比的？

你都知道自己是靠谱的，会不会跟第谷的理论一样实际上更不靠谱：）

看到了，是在回我：）不知道浅从那里来？那牛顿没有以前的积累，他就＂天才＂发明了？还是说有了牛顿，我们就不需要收集数据了？

听说开普勒偷了第谷的数据

我的意思是，理论，规律的掌握更重要，更深刻，观测是浅层次的认识，是为理论提供线索。

我只是指出第谷的重要性，规律和理论是重要，没有数据还不是照样不完整。我认为没有那个＂更＂，它们本身就分不清，这个够浅：）

第谷的理论是金星和水星绕太阳转，其他行星和太阳仍然绕地球转

第谷思维还是没有脱离托勒密的系统。开普勒在思维上是完全创新

很好的系列。为了观察宏观世界，发明了望远镜，突然有一天发现可以反转做成显微镜，于是就有了更精彩的发现，还有光谱分析等。赞

我就是做一点科普而已，这些文章，和第谷比谁更靠谱或者更不靠谱，我发疯吗？

多谢肯定。

你的科普靠谱：）

没有什么只是运气，他也尝试其他其形，只有椭圆完美

牛顿也没有说天体之间的吸引是力的概念，因为牛顿时期“力”这个概念只发生在接触过程中，牛顿只是

给出了“引力”的数学表述，但是承认不了解背后的物理机制。

牛顿和开普勒的不同是牛顿使用了他自己发展出的力学三定律来帮助计算天体间的运动，取得了巨大的成功，但本质上却是错的。

他的力学三定律是从惯性和惯性时空的概念发展出来的，把这三定律用于计算天体之间的运动也就假定天体运动的时空也一定是惯性的，几百年后证明这是错的。