开普勒定律kaipule dinglu

描述行星运动的三条基本定律。又称开普勒三定律。内容如下：第一定律——所有行星分别在大小不同的椭圆轨道上围绕太阳运动，而太阳位于这些椭圆的一个焦点上。第二定律——每一行星的矢径（太阳中心指向行星中心的矢量）在相等时间内扫过相等的面积。第三定律——行星绕太阳运动周期的平方和其椭圆轨道的长半轴的立方成正比，且它们的比值为一恒量。此恒量与行星性质无关。第一定律仅描述了行星在太阳系中运动轨道的形状，它是一条纯粹几何定律，又叫轨道定律；第二定律又叫面积定律，由这个定律可知行星离太阳越远，它运动的速度越慢；反之，离太阳越近，则速度越快；第三定律是对第一、第二定律的补充，它给出了行星绕太阳运动的周期与行星和太阳之间距离的关系，因此又叫周期定律。下表给出了几个行星有关第三定律的数据。

行星	平均轨道半径 R(m)	轨道运动周期 T(s)	R3·T-2(m3·s-2)
水星 金星 地球 火星 木星 土星	5.786×1010 10.81×1010 14.95×1010 22.78×1010 77.76×1010 142.6×1010	7.513×106 1.941×107 3.154×107 5.937×107 37.35×107 92.97×107	3.432×1018 3.352×1018 3.358×1018 3.354×1018 3.370×1018 3.355×1018

德国数学家和天文学家开普勒(J.Kepler,1571～1630)继承丹麦天文学家第谷·布拉赫(T.Brahe,1546～1601)长期对天体运动观察所积累的有关行星方位的大量数据和资料，致力于描述太阳系诸行星的轨道及运动情况的研究，经过刻苦的计算和分析，在哥白尼(Coperieus,1473～1543)关于太阳学说的思想指引下，于1609年发表了第一、第二定律，1619年又发表了第三定律。由于开普勒研究所根据的资料都是凭肉眼观测得到的，随着望远镜等精密仪器的出现，发现行星实际运行的情况与开普勒定律有少许的偏离。造成这种情况有两个原因：太阳也受到其它行星的吸引，它并不是静止不动的，实际上太阳和所有行星都绕它们的共同质心各自沿椭圆轨道运动。所以，开普勒定律仅是近似定律。但由于太阳的质量远大于各行星的质量，同时各行星与太阳间的作用力远大于各行星彼此间的作用力，因此开普勒定律又是相当精确的力学定律。它同样适用于卫星绕行星的运动。开普勒定律正确地描述了行星运动的规律，解答了行星怎样运动的问题，对力学的发展起了重要的作用。虽然它没有说明为什么行星会这样运动，但开普勒定律引导牛顿发现了万有引力定律。