经典力学的建立.pptx

§1.哥白尼、第谷、开普勒§2.运动学的奠基人——伽利略§3.牛顿的伟大综合和理论飞跃§4.牛顿后力学的发展（略）第三章经典力学的建立

1.哥白尼、第谷、开普勒哥白尼与“天体运行论”第谷与开普勒

新芽破土：二.哥白尼与“天体运行论”哥白尼(1473～1543)：波兰伟大的天文学家，日心体系的提出，是自然科学向神学的第一次严正挑战，标志着自然科学从神学中独立出来。

18岁进入克拉科夫大学学习数学和天文学；

23岁(1496年)到文艺复兴的意大利留学。一.哥白尼与“天体运行论”01诺瓦拉(Novara，波伦亚大学天文学教授)：认为托勒密体系过于复杂、不符合数的谐和原则。阿里斯塔克：留学期间，他还阅读了大量古希腊学者的著作，受到了其中有关地球运动思想的启发，为他创立新的宇宙体系奠定了思想基础。1503年，哥白尼回到波兰后，在担任牧师职务期间坚持进行天文学观测和新的宇宙体系的研究。对其影响人物：02

托勒密的地心体系存在的问题：由于观测技术的进步,原来的八十个左右的均轮和本轮已不能满足日益增加的观测数据，必须增加更多的小轮。发现：哥白尼发现，在托勒密体系中，每个行星都有三种共同的周期运动,即:一天一周、一年一周和相当于岁差的周期运动。他认为：如果把这三种运动都归到被托勒密视为静止不动的地球身上，托勒密体系就一下简单了很多。只有月球绕地球转动。恒星则在离太阳很远的一个天球面上静止不动。日心体系的提出：这样，哥白尼提出了一个以太阳为中心的宇宙体系。在这个体系中，天体从远到近的顺序是：恒星不动；土星，30年转一周；木星，12年一周；火星，2年一周；地球和月亮一年一周；金星，9个月一周；水星，80天一周等。1234

由于担心教会谴责，他迟迟没有公开发表自己的见解。1530年，哥白尼才将他的学说写成一个小册子《纲要》，以手稿形式在友人中流传。直到1542年，在他生命垂危之际，才同意将他的主要著作《天体运行论》交付印行。并且在书的序中写明，将他的著作献给教皇保罗三世。他认为，在这位比较开明的教皇的庇护下，《天体运行论》也许可以问世。01除了这篇序之外，《天体运行论》还有另外一篇奥塞安德尔写的前言。前言中说，书中的理论不一定代表行星在空间的真正运动，不过是为编算星表、预推行星的位置而想出来的一种人为的设计。02

《天体运行论》在出版后七十年间，虽然遭到马丁?路德的斥责，但未引起罗马教廷的注意。后因布鲁诺和伽利略公开宣传日心地动说，危及天主教会的思想统治，罗马教廷才开始对这些科学家加以迫害，并于公元1616年把《天体运行论》列为禁书。哥白尼的学说不仅改变了那个时代人类对宇宙的认识，而且从根本上动摇了欧洲中世纪宗教神学的理论基础。“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步前进”

二.第谷与开普勒1.第谷(TychoBrahe,1546-1601，丹麦人，贵族家庭)1)新天文台修建：1576年，在丹麦国王腓特烈二世资助下，在哥本哈根海峡的一个小岛上修建了一座完善的天文台，测量精度较前人提高了几十倍。2)天文观测：21年持之以恒的观测中，各行星角位置的误差仅为2’(即0.033°，1°=60’)。3)观点：他将托勒密的地心体系和哥白尼的日心体系进行了折中，认为：除地球和围绕它的月亮外，其他天体都绕太阳运转，太阳率领众行星围绕地球运转，地球是静止不动的。被人誉为“星学之王”。腓特烈二世逝世后，第谷失去了资助。1599年，他在布拉格得到了奥皇卢道夫的一份赠款，于是他把部分仪器搬到了布拉格。在这里，他得到了一个青年助手开普勒。他们共同进行观察，直到1601年第谷去世。

第谷像新芽破土：三.第谷与开普勒第谷使用的天文仪器第谷的墙壁象限仪

德国近代著名的天文学家、数学家、物理学家和哲学家。他以数学的和谐性探索宇宙，在天文学方面做出了巨大的贡献。被后世的科学史家称为“天上的立法者”。开普勒出生在一个贫民家庭，由于生病身有残疾。1587年进入蒂宾根大学，遇到秘密宣传哥白尼学说的天文学教授麦斯特林，并很快成为哥白尼学说的忠实拥护者。大学毕业后，被聘请到格拉茨新教神学院担任教师。后来，由于学校被天主教会控制，开普勒离开神学院前往布拉格，与第谷一起专心从事天文观测工作。第谷死后，开普勒接替了他的职位，被聘为皇室的数学家。第谷在临终前将自己多年积累的天文观测资料全部交给了开普勒，于是开普勒一边根据第谷的观测资料重新编制行星表，并于1627年出版了《卢道夫行星表》，一边进行着对行星轨道特点的研究。2.德国天文学家开普勒(1571-1630)现问题：开普勒用正圆编制火星的运行表时，发现火星老是出轨