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克普勒定律是描述行星繞太陽運動的三條基本定律,由德國天文學家約翰尼斯·克普勒於17世紀初提出。這些定律基於對第谷·布拉赫觀測數據的分析,精確地描述了行星的軌道特性,為現代天體力學奠定了基礎。
克普勒第一定律,也稱為軌道定律,指出行星繞太陽的軌道是橢圓形,而不是完美的圓形。太陽位於橢圓的一個焦點上,而不是在橢圓的中心。這個發現推翻了古代認為天體運動必須是完美圓形的觀念。
克普勒第二定律,也稱為等面積定律,指出連接行星與太陽的線段在相等的時間內掃過的面積相等。這意味著當行星接近太陽時運動較快,遠離太陽時運動較慢。這個定律解釋了為什麼行星的軌道速度會變化。
克普勒第三定律,也稱為週期定律,建立了行星軌道週期與軌道大小之間的數學關係。該定律指出,行星軌道週期的平方與其軌道半長軸的立方成正比。這意味著距離太陽越遠的行星,其軌道週期越長。
克普勒定律具有重大的歷史意義和科學價值。它們推翻了古代認為天體運動必須是完美圓形的觀念,為後來牛頓萬有引力定律的建立奠定了重要基礎。這三條定律精確描述了行星運動的規律,成為現代天體力學和航天技術的基石,至今仍在天文學和太空探索中發揮重要作用。