四、开普勒行星运动三定律的现代表述

开普勒第一定律(轨道定律):所有行星都沿椭圆轨道运行,太阳位于这些椭圆的一个焦点上.

开普勒第二定律(面积定律):太阳至行星的矢径在相等的时间内扫过相等的面积.

开普勒第三定律(调和定律):任何两行星绕太阳运行的周期的平方同它们离太阳的平均距离(或其轨道长半径)的立方成正比.

开普勒从第谷的精确观测数据中发现的这三定律描述了行星运动的规律.其中第一定律否定了传统的圆形轨道论,修正了哥白尼的日心理论.它给我们提供了一幅太阳系的极为简单的图景,只有一些椭圆形轨道,这些椭圆大多数近似于圆,几乎所有的轨道都在同一平面内(只有冥王星的轨道倾斜的比较显著).第二定律否定了传统的匀速运动、准确地描述了围绕太阳的任何行星的运动规律.这条定律也适用于围绕地球的月亮的运动以及围绕任何行星的卫星的运动.第三定律建立了行星之间的联

系,这样我们可以根据第三定律,从某一颗行星计算出的 T2/a3 值,去确定另一个已知轨道半径的行星绕太阳运行的周期,或已知周期求轨道半径.