开普勒三定律

 德国天文学家开普勒(1571～1630)仔细研究和分析计算了丹麦天文学家第谷(1546～1601)二十多年积累的观测资料，总结出关于行星运动的三大定律：

（1）开普勒第一定律，也称椭圆定律，又称轨道定律：每一个行星都沿各自的椭圆轨道环绕太阳，而太阳则处在椭圆的一个焦点中。

（2）开普勒第二定律，也称面积定律：在相等时间内，太阳和运动中的行星的连线（向径）所扫过的面积是相等的。 这一定律实际揭示了行星绕太阳公转的角动量守恒。

（3）开普勒第三定律，也称调和定律，又称周期定律：是指以太阳为焦点的椭圆轨道运行的所有行星，其椭圆轨道半长轴的立方与周期的平方之比是一个常量(开普勒常量)。这一定律是行星绕太阳公转其机械能守恒的必然结果。

       开普勒是在研究火星运行轨道(显著的椭圆轨道)时发现行星运动第一、第二定律的。之后，对六大行星(水、金、地、火、木、土)的运行轨道又研究了9年，终于发现行星运动第三定律。这为后来牛顿(1643～1727)发现万有引力定律铺平了道路。现在反过来，可用牛顿第二定律和万有引力定律推导出开普勒三定律，或用角动量守恒定理和机械能守恒定理直接导出开普勒三定律。

       牛顿曾说过：“如果说我看得远，那是因为我站在巨人们的肩上。” 开普勒无疑问是牛顿所指的巨人之一。开普勒对天文学的贡献几乎可以与哥白尼相媲美。

       实际上，行星椭圆轨道离心率是很小的(水星、火星是较小)。开普勒完全用哥白尼的日心说理论，对行星公转周期及公转相对半径(用天文单位)是完全能够测算的，应该完全能够先发现哥白尼日心说的“行星运动的第三定律”。但不知啥原因，世界天文历史资料也无介绍。

	水星	金星	地球	火星	木星	土星	天王星	海王星
轨道倾角	7.0°	3.4°	0°	1.9°	1.3°	2.5°	0.8°	1.8°
扁心率（e）	0.206	0.007	0.017	0.093	0.048	0.055	0.051	0.006
公转周期（年）	0.240	0.615	1.00	1.88	11.86	29.46	84.01	164.8