克卜勒

[物理史] 克卜勒的洞見成就了《宇宙的奧秘》

克卜勒的洞見成就了《宇宙的奧秘》(Kepler’s Insight Leading to Mysterium Cosmographicum)
國立臺灣大學物理學系 楊信男教授、蕭如珀
(譯自APS News ,2014年7月

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1610年,一位藝術家筆下的克卜勒 (Johannes Kepler)

今天我們認為物理學和天文學息息相關,然而在16世紀時並非如此,當時認為物理學是自然哲學,而天文學則與數學和博雅課目有關,幫忙打破此藩籬的科學家就是克卜勒 (Johannes Kepler)。

1571年12月,克卜勒出生在現在德國斯圖加特 (Stuttgart) 的西邊,祖父曾擔任市長,家中有四個小孩,他是老么。在他出生時,家道已經中落,所以父親受僱當傭兵貼補家用,在克卜勒5歲時就拋棄家人。他母親是位精神療法術士和草藥商,在那迷信的年代是危險的職業。

物理模擬影片九:克卜勒行星運動定律

克卜勒行星運動定律 (Kepler’s Laws of Planetary Motion)
國立臺灣大學物理學系石明豐教授

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這個程式模擬克卜勒三大定律中的第一和第三定律,一個彗星以橢圓軌道繞著恆星公轉且此恆星是此橢圓的一個心;此外,此彗星和恆星的中心的連線在固定時間裏,所掃過的面積也會相同。

天文
發現比地球大一點又老一點的親戚

發現比地球大一點又老一點的親戚

發現比地球大一點又老一點的親戚
臺北市立天文科學教育館

美國航太總署(NASA)Ames研究中心(Ames Research Center)克卜勒研究團隊天文學家Jon Jenkins等人,從克卜勒任務(Kepler mission)觀測資料庫中新確認克卜勒452b(Kepler-452b)的確為系外行星,使已確認的系外行星數量達到1030顆:此外,克卜勒452b不僅母恆星與是與我們太陽類似的G2型類太陽恆星,且位在其母恆星的適居區中,更讓這些天文學家興奮的是它的大小幾乎與地球相同,是到目前為止所發現的適居區系外行星中最小的,也是迄今為止與地球最相似的系外行星(但只是相近,不代表就是另一顆地球)。除了克卜勒452b之外,這些天文學家還宣布了另外11顆小型的適居區系外行星候選者(habitable zone candidate planets)。今年是發現首顆系外行星的20週年,這些發現是系外行星探測史上一個重要的躍遷,代表著離發現另一顆地球的時日愈來愈近了。

克卜勒 ( Johannes Kepler)

克卜勒 (Johannes Kepler)
國立彰化師範大學物理學系研究所楊婕妤研究生/國立彰化師範大學物理系洪連輝教授責任編輯

克卜勒 (1571-1630) 德國日耳曼天文學家、數學家,提出行星運動三大定律,開創天文的新紀元。

克卜勒出生於1571年在德國西南部,他是一位早產兒,自小體弱多病,三歲時感染了天花,雙手和雙眼都受傷,但因他刻苦耐勞的個性,成績一直非常優異,13歲時以第一名的成績進入隆柏格中學,後來又以全校最好的成績進入杜賓根大學,學習神學,廣泛地接觸其他各類知識,在這期間對數學和天文學比較有興趣,他的老師梅絲特林支持哥白尼的「日心說」,深深地影響著克卜勒。

克卜勒行星運動定律

克卜勒行星運動定律 (Kepler’s Laws of Planetary Motion)
臺中縣常春藤高級中學物理科李品慧老師/國立彰化師範大學物理學系洪連輝教授責任編輯

克卜勒行星運動定律為描述太陽系各行星運動的三個定律,是天文學與經典物理學的研究內容。這些定律由德國的數學、天文學家克卜勒(Johannes Kepler ,1571–1630)所發現,對任何二物體(恆星與行星、行星與衛星、雙星系統…),如果它們間束縛力只有重力, 而且它們運動的軌道是橢圓或圓,則克卜勒三運動定律是必然的結果。

克卜勒利用第谷(Tycho Brahe, 1546-1601)遺留給他的大量有關行星運動的精確數據,發現了行星運動的規律。克卜勒的理論挑戰亞里斯多德與托勒密的天文物理學,他認為地球是在移動的,且他用橢圓取代過去的正圓軌道,並證明行星的運動速度並非定值。經過近一世紀,牛頓運用他所發明的微積分與萬有引力定律,從數學上直接證明了克卜勒的定律。