试述哥白尼、开普勒、伽利略、牛顿的主要科学贡献

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1、1、试述哥白尼、开普勒、伽利略、牛顿的主要科学贡献。哥白尼：哥白尼在他的不朽著作《天体运行论》中，系统阐述了日心说的内容，主要包括以下五个方面：第一，地球是在不断运动的。第二，宇宙的中心不是地球而是太阳。第三，确定了各个行星在太阳系中的排列次序。第四。关于地球和月亮的关系，他指明月亮是地球的卫星，不能把月球同地球分开。第五．还解释了对地动说的种种疑问。（比如火星、木星、土星所以发生“逆行”，是因为地球的运转速度比它们快，当地球和它们处在太阳同侧，并超过它们时，所以行星的逆行是相对运动的结果。从地球上看，它们就好像在“逆行”，它们

2、的“逆行”每年在一定时候都要发生一次。）其中，他的日心说更详细的说明了几个问题：所有天球都围绕太阳旋转、地球绕它的轴自转、地球旋转的轨道是黄道/黄道带、地球与太阳的距离比地球与恒星的距离小得多、行星的逆行是相对运动的结果。解决了行星逆行的原因；外行星本轮上的向径等问题。根据哥白尼体系，宇宙不是以地球为中心的，地球和别的行星一样，围绕太阳而运行，唯有太阳才固定在体系的中心。这一简单而基本的发现，使人们对宇宙的看法从神秘原始的见解进入到现代的思考，并引起了思想上的革命。人们开始摆脱对权威的迷信，只有事实才是知识的泉源，实践才是检验真

3、理的标准。哥白尼原理的现代表述应当是：宇宙中任一局部观测者所处的位置都不会是特殊的。也就是说，宇宙没有中心。这一原理已为当前的宇宙观测所证实，在大尺度结构上宇宙是均匀的和各向同性的。当前，暗物质和暗能量的发现，是哥白尼原理的另一种体现，宇宙不仅不以我们为中心，而且构成宇宙的物质的绝大多数也与构成我们自身的物质不同，这可算天体物理学中最令人向往的发现了。哥白尼运用科学方法所得到的、具有革命内容的《天体运行论》向自然事物方面的教会权威给予了公开挑战。从此，不仅铺平了通向近代天文学的道路。整个自然科学也开始从神学中解放出来，借以宣布其

4、独立，开辟了自然科学的新时代。开普勒：开普勒以一个科学家应有的严谨治学态度，毫不犹豫地抛弃了原方案中偏心圆运动轨迹和圆周匀速运动的设想，重新寻找行星运行轨道图形和速度分布的规律性。经过数年努力，他终于找到了行星运行的轨道图形——椭圆形并发现行星在轨道上并不是作一成不变的匀速运动，而是作有规律的变速运动。1609年，他出版了《新天文学》(即《论火星的运动》)并把他的这一发现应用到其它行星，公布了太阳系行星运动的两条基本定律：(1)行星运动第一定律——行星的轨道是椭圆的，太阳位于椭圆的一个焦点上。这一定律又叫轨道定律。(2)行星运动

5、第二定律——行星与太阳所连直线，即行星的向径在相等时问内扫过的面积相等。他继续进行艰苦的科学探索。经过10年的努力，终于从一大堆计算数字中发现了周期定律。1619年他出版了《世界的和谐》一书，提出了行星运动的第三定律：行星绕太阳一周的时间的平方与行星同太阳的平均距离的立方成正比。用公式表示就是：R3：T2=K(K为比例常数)。据此，可以推导出太阳系任何两个行星之间的关系式：***即任何两行星公转周期的平方比等于它们轨道半径的轨道比，也就是说，离太阳越远的行星，公转所需时间越长。这就是“周期定律”或“和谐定律”。开普勒行星运动三大

6、定律的发现，把哥自尼的日心说推向了定量化与精确化阶段。使太阳系成为一个严格按照确定规律运行的力学体系。由于这三个定律正确地反映了行星运动的过程与规律，为牛顿建立万有引力定路打下坚实基础。因此，人们称颂他是“天空法律创制者”，“天体力学奠基人”。1618～1621年，开普勒写了《哥白尼天文学概要》一书，把天文学的研究概括为5个方面：①观测天象；②提出对观测到的天象进行解释的假说；③宇宙论的物理或哲学；④maintenancemeasures,thereisabigsecurityrisk,managementhashadagrea

7、timpacttothecity.3.1-8busterminalstationstatusinYibincitylayouts(4)hoursofoperationmostofYibincitybuslinesin5:30-6:20,andbasicallymeettheYibintravelneeds.Bus推算天体过去与未来的方位；⑤有关的仪器制造和使用的机械学。这一概括表明到开普勒时期，天文学已经具有了自己的研究对象、研究体系和研究程序，产生了近代自然科学的基本方法：进行观测一提出假说一形成理论一实践验证一实际应用。这也

8、正是自然科学革命首先在天文学领域开展的一个基本前提。开普勒对科学的另一项贡献，是他遵照老师第谷的意愿，在第谷工作的基础上，经过大量计算，在1627年完成了《鲁道夫星表》的编制，这是当时最完备最准确的一部星表。此外，开普勒曾经在1604年9月30日观察到一颗超行星