NO.1早期人类为何研究天体的运动?

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  • NO.1

    早期人类是为了了解四季的变化及地球自转.地面观测者直观观测到的天体的运动,主要是由地球自转引起的.对太阳系内的天体来说,地球绕太阳公转和这些天体本身的空间运动也是形成天体视运动的重要原因.在太阳系外的各类天体中,一些近距星的视位置还要受到因地球公转所引起的周年视差和太阳本动带来的长期视差的影响.此外,岁差和章动、光行差、自行和大气折射等也会引起天体在天球上视位置的改变,但这些通常都不属于天体的视运动的研究范围.

    NO.2

    地球与月球构成了一个天体系统,称为地月系.在地月系中,地球是中心天体,因此一般把地月系的运动描述为月球对于地球的绕转运动.然而,地月系的实际运动,是地球与月球对于它们的公共质心的绕转运动.地球与月球绕它们的公共质心旋转一周的时间为27天7小时43分11.6秒,也就是27.32166天 ,公共质心的位置在离地心约4671公里的地球体内.宇宙间天体之间都存在相互间的作用,其中所谓"潮汐作用"是重要的作用形式之一.由于地月间距离相对较近,这种潮汐作用更为明显.太阳系天体中 ,月球对地球的潮汐作用约为太阳对地球潮汐作用的2.2倍,并远远大于其它天体对地球的潮汐作用.由于月球的潮汐摩擦作用使得地球自转变慢,每天时间变长,平均每一百年一天的长度增加近千分之二秒.同时,由于地球自转变慢,使得月球缓慢向外作螺旋运动,目前月球正以每年3~4厘米的速度远离地球.同样道理,地球对月球的潮汐作用,使得月球自转周期变得与其公转周期相同.月球的自转和公转都是自西向东的.月球的这种自转,称为同步自转.因此,自古以来,人们看到月球总是以同一面朝向我们地球.人类在开始记录地球史的时候,就已通过观测月球位置和位相来计时.通过对月球和太阳周期性运动的研究,使得古代中国人和美索不达米亚人创立了历法.公元前300年,巴比伦的天文学者已能预报月食.

    NO.3

    在浩瀚的宇宙中有着无数大小不一,形态各异的天体,如太阳、地球、月亮、星星等等.这些天体是如何运动的呢?人类最初是通过直接的感性认识以及受宗教的影响,建立了“地心说”,但后来,第谷等科学家通过长期观测,记录了大量的观测数据,对地心说进行挑战,哥白尼在些基础上提出了“日心说”,“日心说”认为太阳是宇宙的中心,其他天体(包括地球)都绕太阳作匀速圆周运动.“日心说”虽在“地心说”的基础上前进了一大步,但“日心说”解释行星运动时与实际观测的结果仍有一定的误差,最终开普勒通过计算,确立了行星运动的正确图景:所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在所有椭圆的一个焦点上,所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等.开普勒对行星运动的描述,为牛顿发现万有引力定律奠定了重要的基础.