開普勒的小故事

Jan04

  他是個早產兒,隻在母親的肚子裏呆了7個月。4歲時,他因天花險些喪命,接著又患上了猩紅熱,眼睛被燒壞。由於視力差,天上的星辰對他隻是一些微弱的發光體。然而,成年後他卻熱愛上了天文學事業,並立下了“為天空立法”的宏願。他,就是德國著名天文學家開普勒。
  開普勒1571年12月27日出生於德國符騰堡州維爾城,1589年考入杜賓根大學,攻讀神學、哲學和數學,後來轉向天文學,成為哥白尼學說的堅定擁護者。
  1594年,開普勒大學畢業,任格拉茨大學的數學和天文學講師。1600年,他在丹麥著名天文學家第穀·布拉赫的邀請下來到布拉格,當上了布拉赫的助手。
  1601年,布拉赫去世,開普勒繼承了老師未竟的事業,研究火星。當時,無論是托勒密還是哥白尼,都認為星球是作圓周運動的。起初開普勒也持這種觀點,並將布拉赫留下的關於火星的資料用圓周軌道來計算,可計算了幾個月卻毫無結果。
  一天,恩師馬斯特林來布拉格看望開普勒,見他的屋子裏到處畫滿了亂七八糟的圓圈,納悶地問:“朋友,我不知道你這些年到底在幹什麽?”
  “我想弄清行星的軌道。”
  “這個問題從托勒密到第穀·布拉赫,不是都毫無疑問了嗎?”
  “不對,現在的軌道和布拉赫的數據還有8分之差。”
  馬斯特林失聲叫道:“8分,多麽小的一點啊。隻相當於鍾盤上秒針在0.02秒的瞬間走過的一點角度!我的朋友,你麵前是浩渺無窮的宇宙啊,難道這點誤差也要引起愁思?”
  開普勒冷靜地說:“我已經查遍布拉赫關於火星的資料。他二十多年如一日的觀察數據完全一致——火星軌道與圓周運動有8分之差。感謝上帝給了我這樣一位精通的觀測者。這8分決不敢忽視,我決心從這裏打開缺口,改革以往所有的體係。”
  恩師和親朋的不理解,並沒有動搖開普勒。他不像布拉赫那樣決心研究1000顆星星,而是緊緊盯住一顆星星——火星!
  經過幾年不懈研究,1605年,開普勒終於發現火星的軌道並不是圓,而是橢圓。這個發現在天文學上具有劃時代意義,就是後來被稱為“開普勒第二定律”的橢圓定律。之後,他又發現了第一定律:行星繞太陽作圓周運動在一定時間內掃過的麵積相等,即等麵積定律。
  一個驚世天機,就這樣被開普勒識破。此後十年,他以頑強的毅力和耐心,終於從一大堆計算數字中發現了另一個秘密:行星繞太陽運轉時,其運轉周期的平方等於它與太陽間平均距離的立方,就是後來的“開普勒第三定律”。這三條定律使得神秘無邊的宇宙星空逐漸顯得井然有序,並為牛頓建立萬有引力定律打下堅實基礎。
  這個終生病魔纏身的人,在貧病交加中奮戰多年,終於實現年輕時立下的宏願,探索到了宇宙秘密,被人譽為“為天空立法的人”、“天體力學奠基人”。

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由11i發表於 2014年01月04日,歸檔到目錄名人故事
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