【种花家务·物理】1-13-01行星的运动『数理化自学丛书6677版』

【阅前提示】本篇出自『数理化自学丛书6677版』，此版丛书是“数理化自学丛书编委会”于1963-1966年陆续出版，并于1977年正式再版的基础自学教材，本系列丛书共包含17本，层次大致相当于如今的初高中水平，其最大特点就是可用于“自学”。当然由于本书是大半个世纪前的教材，很多概念已经与如今迥异，因此不建议零基础学生直接拿来自学。不过这套丛书却很适合像我这样已接受过基础教育但却很不扎实的学酥重新自修以查漏补缺。另外，黑字是教材原文，彩字是我写的注解。

【山话嵓语】『数理化自学丛书』其实还有新版，即80年代的改开版，改开版内容较新而且还又增添了25本大学基础自学内容，直接搞出了一套从初中到大学的一条龙数理化自学教材大系列。不过我依然选择6677版，首先是因为6677版保留了很多古早知识，让我终于搞明白了和老工程师交流时遇到的奇特专业术语和计算模式的来由。另外就是6677版的版权风险极小，即使出版社再版也只会再版80年代改开版。我认为6677版不失为一套不错的自学教材，不该被埋没在故纸堆中，是故才打算利用业余时间，将『数理化自学丛书6677版』上传成文字版。  

第十三章万有引力定律

【山话||  本系列专栏中的力单位达因等于10⁻⁵牛顿；功的单位尔格等于10⁻⁷焦耳。另外这套老教材中的力的单位常用公斤，如今是不允许的，力是不能使用公斤为单位的】

§13-1行星的运动

【01】万有引力定律是牛顿在前人积累的丰富知识的基础上的另一个伟大的发现。它与能量转变和守恒定律一样，也是自然界中最基本和最普遍的定律之一。一切物体，不论它们是怎样微小或怎样巨大，是元素或化合物，有生命的或无生命的，都遵从这个定律。

【02】牛顿发现万有引力定律是从研究行星的运动开始的，我们在这一章中，也先从行星的运动谈起。

【03】在很古的时代，人类就开始了对天体运动的研究，并且从这种研究中逐渐学会了准确计算时间和测定方位的方法。我国的农历历法就是在这样长期观察的基础上积累起来的结果。

【04】关于各种星球如何运动这个问题，古代的天文学家曾经提出过地球中心说。他们认为地球是宇宙的中心，是静止不动的，而大阳、月球以及所有其他的星球都围绕着地球运动。

【05】地球中心说与当时反动的教廷用来传布并且巩固神权思想的教义——“人类中心说”【“人类中心说”的内容大致是：地球是宇宙的主宰，地球上的人是“天之骄子”，教皇是人类的统治者，上帝是宇宙的创造者……是一种极端错误和反动的学说】是相符合的，因此得到教皇统治的竭力支持，长期地作为一种不可动摇的学说，而且几乎历时1400年没有任何重大的修改。

【06】到了十五世纪，随着生产的日益发展，航海事业逐渐地兴旺起来。航海家在一望无际广阔的海洋中辨别方向，需要精确的天座图，这就促进了天文学的进一步发展。在十六世纪初，哥白尼提出了一个新的学说，叫做地动说，或太阳中心说。他认为地球和其他行星如水星、木星、金星等都是围绕太阳运动的，同时他还认为地球不仅绕太阳转动，还绕它自己的轴（地轴）自转，因而形成昼夜。

【07】哥白尼的学说虽然解决了一些有关航海方面的实际问题，但是因为与教义不相容，所以受到教廷疯狂的反对。许多相信这个学说的人，都遭到了非常残酷的迫害。例如，意大利科学家布鲁诺，就在1600年被活活烧死；伽利略当时虽已七十高龄，也受到无情的迫害。

【08】然而真理毕竟是真理，经过许多科学家不屈不挠的斗争和长期辛勤的研究，在哥白尼学说诞生以后一百年，德国科学家开普勒发表了一个行星围绕太阳运动的定律。它的大意是：所有的行星分别在大小不同的椭圆轨道上围绕太阳运动，太阳是在这些椭圆的一个焦点上【开普勒定律一共有三条，这是第一条，其他两条由于已经超出本书的内容范围，不在这里列出】。这个定律简称为开普勒定律。

【09】这些椭圆都和圆相近似，所以在实际计算时，可以把行星的轨道当作圆来处理，这时太阳就在圆心处。