相信喜歡天文學的同學對於克普勒的大名一定非常的熟悉,有名的克普勒定律在天文學上的地位應該和牛頓三大定律在物理學上的地位差不多,當然這兩門學科本來就是相輔相成的誰也離不開誰。克普勒的定律揭示了行星和太陽之間的關係,它們是如何分布的、如何運轉的。
我們知道地球一直在運動就沒有停息過當然也不能停息,其他的行星和地球一樣一直在運動。克普勒的第三定律就告訴我們為什麼行星必須一直運動。
克普勒第三定律這樣說道,行星繞著太陽運行的周期的平方和它們軌道長軸的立方成正比。所有的行星包括彗星、衛星都遵守著這個定律,行星軌道越長周期也越長,它們的周期長短排序與離太陽的距離排序是一樣的,但是兩者之間不成正比,行星周期增長的要更快一些。衛星環繞它們的行星做旋轉運動也遵循克普勒定律,比如地球的衛星月球,木星的衛星等等。彗星同樣如此,彗星的軌道大部分都是非常長的橢圓,這些橢圓上的遠日點早就超出了冥王星軌道之外。哈雷彗星距離太陽最遠的時候能有日地距離的35倍,海王星最遠的時候是日地距離的30倍,冥王星最遠的時候能達到日地距離的39倍。還要能走到更遠處的彗星它們最遠能達到日地距離的100倍。這麼遠的地方太陽的引力還會起到作用嗎?事實證明太陽的引力作用非常強大,在宇宙空間裡一直到進入另一個太陽的引力圈以前並不會消失,這個距離是幾十萬億公裡之外。
可見行星的一切行為規範都和太陽離不開關係,太陽就像一個控制中心所有的行星都在它的掌控下運作。不只是我們的太陽能這樣掌控著所有的行星,其他的恆星都是按照這個定律掌管著它們的行星世界,太陽真的就像一個帝王一樣行星就是它下面的子民。宇宙中有無數這樣的王國,空間裡難以數計的太陽就相互懸空在萬有引力製造的結構中。
克普勒定律的影響非常大,萬有引力定律就是牛頓大神在克普勒定律的基礎上發現的。人們也在牛頓大神奠定的基礎上建立了天體力學,因為行星的運動是非常複雜的除了肉眼可見了公轉和自轉還有很多細小的運動,如果沒有天體力學的發展人們永遠不能了解這些細小的運動,也不能更加深入的了解太陽系。萬物之間都互相吸引,所以只了解太陽對於每一顆行星的引力作用是不夠的,行星和行星之間也會有引力作用有力的存在肯定會引起一些變動。行星在軌道上運轉並不是很安分,因為受到其他行星的引力作用它們會偏離理想狀態中的軌道。天文學家把這種偏離運動叫做攝動。
攝動非常的微小但是在天體力學下它們無所遁形,在很早的時候克普勒就已經察覺出來木星和土星的運動不是完全的遵守自己的定律。後來傑出的天文學家、數學家用自己的超級大腦將行星的攝動計算的十分完善,後世對於天體運動的了解全要歸功於這些偉大的學者,他們用自己的知識頭腦將全人類向前拉了一大步。我們現在能在書本上找到精密計算天體攝動的方法都是這些學者傳下來的。
宇宙是偉大和諧的,人類也是偉大的,就像畢拉哥拉斯所說,人類憑藉自己的智慧探索宇宙並且欣賞它的美妙。