高三物理天体运动复习

哥白尼

哥白尼（NicolausCopernicus，1473-1543），伟大的波兰天文学家，日心说的创立者，近代天文学的奠基人。1473年2月19日生于波兰维斯瓦河畔的托伦城。10岁丧父，由舅父瓦琴洛德抚养。18岁时进克拉科夫大学，在校受到人文主义者、数学教授布鲁楚斯基的熏陶，抱定献身天文学研究的志愿。三年后转回故乡。当时已任埃尔梅兰城大主教的瓦琴洛德，派他去意大利学教会法规。

1497-1500年间，他在波洛尼亚大学读书，除教会法规外，还同时研究多种学科，尤其是数学和天文学。对他最有影响的老师是文艺复兴运动的领导人之一、天文学教授诺法腊。哥白尼在意大利的时候，因他舅父的推荐，于1497年被选为弗龙堡大教堂僧正。1501年他从意大利回国，正式宣誓加入教会团体，但随即又请假再次去意大利。先在帕多瓦大学，同时研究法律与医学。1503年，在费拉拉大学获得教会法博士学位1506年，哥白尼从意大利回到波兰。1512年他舅父死后，他就定居在弗龙堡。作为僧正的哥白尼，职务是轻松的。他把大部分精力都用在天文学的研究上。

哥白尼的主要贡献是创立了科学的日心学说，写出"自然科学的独立宣言"--《天体运行论》。1535年，哥白尼用"四个九年的时间"完成了长达六卷的科学巨著《天体运行论》。第一卷论太阳居宇宙的中心、地球和其他行星都绕太阳运行。第二卷论地球的自转，指出地球是绕太阳运转的一颗普通行星，它一方面以地轴为中心自转，一方面又循环着它自己的轨道绕太阳公转。第三卷论岁差，即地球自转轴的运行使春分点沿黄道向西缓慢运行，其速度每年为50.2角秒。第四卷论月球的运行和日月食。第五卷、六卷论五大行星。这就完整地提出了太阳结构的理论--日心学说：太阳居于宇宙的中心静止不动，而包括地球在内的行星都绕太阳转动。离太阳最近的是水星，其次是金星、地球、火星、木星和土星。只有月球绕地球转动。恒星则在离太阳很远的一个天球上静止不动。

哥白尼把统率整个宇宙的支配力量赋予太阳，而各个天体则都有其自然的运动。哥白尼的日心学说科学地阐明了天体运行的观象，推翻了统治长达一千多年的托勒密体系--地心学说，并从根本上否定了基督教关于上帝创造一切，地是静止不动的谬误。哥白尼慑于教会的统治，怕遭到反对和迫害，迟迟不愿将《天体运行论》公开出版。1543年5月24日，哥白尼在他弥留之际，才在病榻上见到了刚刚出版的《天体运行论》样书。

恩格斯对哥白尼的《天体运行论》给予了高度评价："自然科学借以宣布其独立并且好像是重演路德焚烧教谕的革命行动，便是哥白尼那本不朽著作的出版，他用这本书（虽然是胆怯地而且可说是只在临终时）来向自然事物方面的教会权威挑战，从此自然科学便开始从神学中解放出来。""科学的发展从此便大踏亚里士多德

亚里士多德（Aristotole，公元前384-前322），于公元前384年生于马其顿的斯塔吉拉城。其父为马其顿国王的御医。17岁赴雅典就读于柏拉图学园，在那里学习20年，直到柏拉图死后一段时间，方才离开那里。

公元前342年，亚里士多德回到马其顿，担任13岁的王子亚历山大的教师；这位王子就是后来的亚历山大大帝。他负责教王子达三年之久。公元前335年，亚历山大登上王位之后，亚里士多德返回雅典，开办了自己的学校，一住就是12年；与此同时，亚历山大大帝正忙于对外军事扩张。看来亚历山大并不想从老师那里得到什么劝导，相反为老师提供了大量钱财，以便让他继续从事科学研究。科学家依靠国家财力进行科学研究，这是历史上的第一次，也是其后数世纪中所没有出现过的情况。虽然如此，亚里士多德朝夕陪伴亚历山大也是很危险的。亚里士多德反对亚历山大的独裁统治方式。亚历山大以背叛罪处决亚里士多德的侄子时，简直就像也杀死了亚里士多德。亚里士多德与亚历山大关系密切，因而激起雅典人的义愤。公元前323年，亚历山大大帝驾崩，反马其顿的运动再次兴起，义军占领了雅典。亚里士多德自感无能为力，遂想起76年前苏格拉底的命运，借口说不给雅典人反对哲学罪的机会，逃离了该城。在避难地隐居几个月之后，于公元前322年逝世，享年62岁。

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伽利略

伽利略（1564～1642）生于意大利北部佛罗伦萨一个贵族的家庭。他在科学上的创造才能，在青年时代就显示出来了。当他还是比萨大学医科学生时，就发明了能测量脉博速率的摆式计时装置。后来，他的兴趣转向了数学和物理学，26岁就担任了比萨大学的数学教授。由于他在科学上的独创精神，不久就跟拥护亚里士多德传统观点的人们发生了冲突，遭到对手们的排挤，不得不在1591年辞去比萨大学的职务，转而到威尼斯的帕多瓦大学任教。

在帕多瓦，伽利略开始研究天文学，成为哥白尼的日心说的热烈支持者。他制造了望远镜，观测到木星的四颗卫星，证明了地球并不是一切天体运动环绕的中心。用望远镜进行观测，他发现了月面的凹凸不平以及乳带似的银河原来是由许许多多独立的恒星组成的。他还制成了空气温度计，这是世界上最早的温度计。这些辉煌的成就，使他获得了巨大的声望。

1610年，伽利略接受了图斯卡尼大公爵的邀请，回到他的故乡，担当了大公爵的宫廷数学家兼哲学家。伽利略这样做的目的是希望大公爵对他的科学研究给予资助。但是不久，他就受到教会的迫害。由于他勇敢的宣传哥白尼的学说，1616年，被传唤到罗马的宗教裁判所。宗教裁判所谴责了哥白尼的学说，并责令伽利略保持沉默。1632年，伽利略发表《两种世界观的对话》一书，被教会认为违反了1616年的禁令。伽利略被召到罗马囚禁了几个月，受到缺席审判，遭到苦刑和恐吓，并被迫当众跪着表示"公开放弃、诅咒和痛恨地动学说的错误和异端"，最后被判处终身监禁，他的书也被列为禁书。

1632年以后，伽利略专心致志于力学的研究，并于1638年完成了《两种新科学的对话》。由于教会的禁令，这部书无法在意大利出版，只能在荷兰秘密刊行。这部书是伽利略最伟大和最重要的著作。伽利略首先研究了惯性运动和落体运动的规律，为牛顿第一定律和第二定律的研究铺平了道路。他坚持"自然科学书籍要用数学来写"的观点，倡导实验和理论计算相结合，用实验检验理论的推导。这种研究方法对以后的科学研究工作具有重大的指导意义。

1642年，伽利略在贫病交加中逝世，享年78岁。1983年，罗马教廷正式承认，350年前宗教裁判所对伽利略的审判是错误的。开普勒

开普勒(JohannesKepler,1571-1630),德国天文学家，幼年体弱多病，12岁时入修道院学习。1587年进入蒂宾根大学，在校中遇到秘密宣传哥白尼学说的天文学教授麦斯特林。在他的影响下，很快成为哥白尼学说的忠实维护者。

开普勒1591年获得文学硕士学位，后来想当路德教派牧师而学神学。因得到大学的有力推荐，中止了神学课程，去奥地利格拉茨的路德派高中任数学教师，开始研究天文学。1596年出版《宇宙的神秘》一书受到第谷的赏识，应邀到布拉格附近的天文台做研究工作。1600年，到布拉格成为第谷的助手。次年第谷去世，开普勒成为第谷事业的继承人。

开普勒视力不佳，但还是作了不少观测工作，1604年9月30日在蛇夫座附近出现一颗新星，最亮时比木星还亮。开普勒对这颗新星进行了17个月的观测并发表了观测结果。

历史上称它为开普勒新星(这是一颗银河系内的超新星)。1607年，他观测了一颗大彗星，就是后来的哈雷彗星。

开普勒对光学很有研究。1604年发表《对威蒂略的补充--天文光学说明》。1611年出版《光学》一书，这是一本阐述近代望远镜理论的著作。他把伽里略望远镜的凹透镜目镜改成小凸透镜，这种望远镜被称为开普勒望远镜。

开普勒还发现大气折射的近似定律，用很简单的方法计算大气折射，并且说明在天顶大气折射为零。他最先认为大气有重量，并且正确地说明月全食时月亮呈红色是由于一部分太阳光被地球大气折射后投射到月亮上而造成的。

开普勒用很长时间对第谷遗留下来的观测资料进行分析，他在分析火星的公转时发现，无论按哥白尼的方法还是按托勒密或第谷的方法，算出的轨道都不能同第谷的观测资料相吻合，他坚信观测的结果，于是他想到火星可能不是作当时人们认为的匀速圆周运动，他改用各种不同的几何曲线来表示火星的运动轨迹，终于发现了"火星沿椭圆轨道绕太阳运行，太阳处于焦点之一的位置"这一定律，接着他又发现虽然火星运行的速度是不均匀的，在近日点时快，远日点时慢，但是，从任何一点开始，在单位时间内，向径扫过的面积却是不变的。

这样就得出了关于行星运动的第二条定律："行星的向径在相等的时间内扫过相等的面积。"这两条定律，刊布于1609年出版的《新天文学》一书。书中他还指出，这两条定律同样适用于其他行星和月球的运动。1612年，开普勒的保护人鲁道夫二世被迫退位，因此他也离开布拉格，去奥地利的林茨。当地专门为他设立了一个数学家的职务。

经过长期繁复的计算和无数次失败，他终于发现了行星运动的第三条定律："行星公转周期的平方等于轨道半长轴的立方?quot;这一结果发表在1619年出版的《宇宙和谐论》中。行星运动三定律的发现为经典天文学奠定了基石，并导致数十年后万有引力定律的发现。

他出版的《哥白尼天文学概要》叙述他对宇宙结构和大小的观点；在《彗星论》中，他指出彗尾总是背着太阳，是因为太阳光排斥彗头的物质所造成；1627年出版的《鲁道夫星表》是根据他的行星运动定律和第谷的观测资料编制的。根据此表可以知道行星的位置，其精度比以前的任何星表都高，直到十八世纪中叶，它一直被视为天文学上的标准星表。

他于1629年出版的《稀奇的1631年天象》中预言1631年11月7日水星凌日现象，12月6日金星也将凌日，果然如期观测到了水星凌日，而金星凌日西欧看不到。1630年，他几个月领不到薪水，经济困难，不得不亲自前往雷根斯堡索取。在那里突然高烧，几天后在贫病交困中去世。世界航天大事记１、1957年10月4日前苏联发射世界第一颗人造地球卫星。半年后，美国的人造卫星上天。

２、1959年9月12日前苏联发射"月球"2号探测器，为世界上第一个撞击月球表面的航天器。

３、1961年4月12日前苏联宇航员加加林成为世界第一位飞入太空的人。

４、1969年7月20日美国宇航员阿姆斯特朗乘坐"阿波罗"11号飞船，成为人类踏上月球的第一人。

５、1970年12月15日前苏联"金星"7号探测器首次在金星上着陆。

６、1971年4月9日前苏联"礼炮"1号空间站成为人类进入太空的第一个空间站。两年后,美国将"天空实验室"空间站送入太空。

７、1971年12月2日前苏联"火星"３号探测器在火星表面着陆。5年后，美国的"海盗"火星探测器登陆火星。８、1981年4月12日世界第一架航天飞机---美国"哥伦比亚"号航天飞机发射成功。

９、1986年1月28日美国航天飞机"挑战者"号在升空7３秒后爆炸。

１０、1986年2月20日前苏联发射"和平"号空间站,服役已经超期８年，至今仍在运行，是目前最成功的人类空间站。

１１、1993年11月1日美、俄签署协议，决定在"和平"号空间站的基础上，建造一座国际空间站，命名为阿尔法国际空间站。世界首位宇航员加加林

新华社莫斯科１０月１４日电（记者魏忠杰）１９６１年４月１２日，身着９０公斤重的太空服，原苏联首位宇航员加加林乘坐重达４.７５吨的“东方”号宇宙飞船进入太空，成为世界上第一个进入宇宙空间和从宇宙中看到地球全貌的人。加加林１９３４年３月９日出生于原苏联斯摩棱斯克州格扎茨克区的一个农民家庭。１９５１年，他以优异成绩毕业于柳别尔齐职业中学，成为受训冶金工人并继续在萨拉托夫工业技术学校学习，业余时间学习飞行。１９５５年以优异成绩从工业技术学校毕业后，开始在奥伦堡航空军事学校学习飞行，１９５７年参加原苏联军队，并成为原苏联北方舰队航空军团的一名歼击机飞行员。１９５９年１０月，原苏联首位宇航员的选拔工作在全国展开。加加林从３４００多名３５岁以下的空军飞行员中脱颖而出，成为２０名入选者中的一员，并于１９６０年３月开始在原苏联宇航员训练中心接受培训。在训练中，加加林凭借其坚定的信念、优秀的体质、乐观主义精神和过人的机智成为原苏联第一名宇航员。“东方”号宇宙飞船于１９６１年４月１２日莫斯科时间上午９时零７分发射，在最大高度为３０１公里的轨道上绕地球一周，历时１小时４８分钟，于上午１０时５５分降落在原苏联境内。这次飞行之后，世界各国报纸立即对此进行了报道，使加加林的名字在全球家喻户晓。加加林也因此荣获列宁勋章并被授予“苏联英雄”和“苏联宇航员”称号。在这次历史性的飞行之后，加加林曾多次出国，访问过２７个国家，２２个城市授予他荣誉市民称号。

首次太空飞行之后，加加林积极参加训练其他宇航员的工作，１９６１年５月成为宇航员队长，１９６３年１２月荣升为宇航员训练中心副主任。在训练其他宇航员的同时，他自己并没有放弃训练，梦想着能够再次进入太空。１９６７年４月，他完成了“联盟”号飞船首次飞行的培训准备工作，成为宇航员科马罗夫的替补。他在进行宇航训练之余，并未放弃驾驶歼击机，还专门进入茹科夫斯基航空军事学院继续学习飞行，并于１９６８年毕业。１９６８年３月２７日，他和飞行教练员谢廖金在一次例行训练飞行中，因一架双座喷气式飞机坠毁而罹难。加加林死后，其骨灰被安葬在克里姆林宫墙壁龛里，他的故乡格扎茨克被命名为加加林城，他训练所在的宇航员训练中心也以他的名字命名。为纪念加加林首次进入太空的壮举，俄罗斯把每年的４月１２日定为宇航节，在这一天举行隆重的纪念活动，缅怀这位英雄人物。中国首位太空人--杨利伟

新华网北京10月15日电“神舟”五号飞船正在环绕地球飞行。新华社记者通过北京航天指挥控制中心指挥大厅的大屏幕，目睹了中国第一位走进外太空的航天员杨利伟在飞船中的“非常”生活。

凌晨5时20分，在航天员出征仪式上，杨利伟表示，要聚精会神地做好每一个动作，决不辜负祖国和人民的期望。

5时30分，身着银灰色太空服的杨利伟向中国载人航天工程总指挥李继耐报告：请示出征。

6时15分，进入飞船返回舱的杨利伟坐到了用合成材料特制的座椅上，在起飞前他完成了100多个动作。9时整，托举着“神舟”五号飞船的“长征”二号F型运载火箭在轰鸣中直刺蓝天，载着杨利伟开始了万众瞩目的太空之旅。

9时31分许，停泊在南太平洋的远望二号捕获飞船信息，“神舟”五号飞船的舱内图像清晰地显示在北京指控中心的大屏幕上，杨利伟的声音在大厅中响起。在与医学监督医生通话时，他显得相当沉稳：“我感觉良好！”

10时许，“