开普勒定律

[拼音]：Kaipule dinglü

[外文]：Kepler's laws

描述行星运动的基本定律。J.开普勒在分析了第谷的大量观察所得的数据。在N.哥白尼关于太阳系学说的思想指引下，于1609和1619年分两次发表了他的这些定律。

（1）开普勒第一定律（轨道定律）。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。

（2）开普勒第二定律（面积定律）。每一行星的矢径（太阳中心和行星中心的连线）在相等时间内扫过相等的面积。

（3）开普勒第三定律（周期定律）。行星绕太阳运动周期的二次方和其椭圆轨道的长半轴的三次方成正比。

I.牛顿正是在这三个定律的基础上发现了万有引力定律，从而奠定了天体力学的基础。

开普勒定律只在太阳不动的假定下才正确。事实上，讨论太阳系中某一行星绕太阳运动时，如果不考虑其他行星的引力作用，只考虑该行星和太阳之间万有引力作用，问题成为太阳和该行星组成一个孤立系统的二体问题。在这样的二体问题中，就不能把太阳看作是静止的，而应看作太阳和行星都将围绕它们的公共质心而运动。计算中须用折合质量μ=Mm/(M+m)来代替行星的质量m，式中M为太阳的质量。这时开普勒第三定律将被修正为：行星绕太阳运动的周期的二次方和其椭圆轨道的长半轴的三次方成正比，和(M+m)成反比。即行星运动的周期还依赖于行星的质量。然而，太阳系中最大的行星(木星)的质量也仅是太阳质量的，则，它和M的值相差很小。开普勒定律虽是近似的，但其近似程度很高。