开普勒与行星运动定律的发现.PPT

开普勒（开普勒（1571-1630）是德）是德国著名的天体物理学家、国著名的天体物理学家、数学家数学家、哲学家哲学家。他首先。他首先把力学的概念引进天文学把力学的概念引进天文学，他还是现代光学的奠基，他还是现代光学的奠基人，制作了著名的人，制作了著名的开普开普勒望远镜勒望远镜。他发现了。他发现了行星运动三大定律行星运动三大定律，为，为哥白哥白尼尼创立的创立的“太阳中心说太阳中心说”提供了最为有力的证据提供了最为有力的证据。他被后世誉为。他被后世誉为“天空的立法者天空的立法者”。1571年年12月月27日，开普勒出生在德日，开普勒出生在德国威尔的一个贫民家庭。他的祖父国威尔的一个贫民家庭。他的祖父曾是当地颇有名望的贵族。但当开曾是当地颇有名望的贵族。但当开普勒出生时，家道已经衰落，全家普勒出生时，家道已经衰落，全家人就靠经营一家小酒店生活。他兄人就靠经营一家小酒店生活。他兄妹五个，三个早逝，一个患有癫痫妹五个，三个早逝，一个患有癫痫。开普勒是是早产儿，体质很差，。开普勒是是早产儿，体质很差，先天不足，后天多病。他在童年时代遭遇了很大的不先天不足，后天多病。他在童年时代遭遇了很大的不幸，四岁时患上了天花，虽大难不死，但落下个麻子幸，四岁时患上了天花，虽大难不死，但落下个麻子，接着又患猩红热，高烧持续不退，结果眼睛被烧坏，接着又患猩红热，高烧持续不退，结果眼睛被烧坏，导致视力衰弱，一只手半残的后遗症。，导致视力衰弱，一只手半残的后遗症。成年后，他又承受着多个子成年后，他又承受着多个子女夭折的悲痛。晚年他积劳女夭折的悲痛。晚年他积劳成疾，受尽了胃病和哮喘的成疾，受尽了胃病和哮喘的折磨，还要加上莫名其妙的折磨，还要加上莫名其妙的高烧煎熬。青少年时期的开高烧煎熬。青少年时期的开普勒天智聪颖，学习刻苦。普勒天智聪颖，学习刻苦。他他12岁时入修道院学习。由于家庭破产，他曾岁时入修道院学习。由于家庭破产，他曾经停学经停学，一度在他父亲办的小客栈时当杂佣，一度在他父亲办的小客栈时当杂佣。后来又继续上学，在符腾堡的德语学校和拉。后来又继续上学，在符腾堡的德语学校和拉丁语学校学习过。丁语学校学习过。17岁那年，开普勒免费进入图岁那年，开普勒免费进入图宾根大学攻读神学，宾根大学攻读神学，1591年他获得年他获得了神学硕士学位。了神学硕士学位。因父亲负债累累，使他不因父亲负债累累，使他不得不中途退学。由于他体弱多病，他得不中途退学。由于他体弱多病，他的父母认为他只适合做一名牧师，因的父母认为他只适合做一名牧师，因为这个职业轻松一些。但由于为这个职业轻松一些。但由于由于开普勒的数学才华非常出众由于开普勒的数学才华非常出众，当他了解到一些有关自然科学，当他了解到一些有关自然科学的理论之后，就把当牧师的想法的理论之后，就把当牧师的想法抛得一干二净。抛得一干二净。时因奥地利格时因奥地利格拉茨的路德新教教会高中有一名拉茨的路德新教教会高中有一名数学教师去世，当局要图宾根大数学教师去世，当局要图宾根大 学派员补缺，开普勒被选中，从此，也完全改变了学派员补缺，开普勒被选中，从此，也完全改变了他的人生道路。他的人生道路。开普勒开普勒在担任数学教师是同时，认在担任数学教师是同时，认真阅读了当时所能获得的各种天文学著作，不断充真阅读了当时所能获得的各种天文学著作，不断充实自己的天文学知识。他一方面相信哥白尼的日心实自己的天文学知识。他一方面相信哥白尼的日心说，一方面通过长时间的观察、记录、思考和计算说，一方面通过长时间的观察、记录、思考和计算，又逐渐发现哥白尼学说中所存在的问题。，又逐渐发现哥白尼学说中所存在的问题。家第谷寄书并写信。他把自己研究天文学的成果和家第谷寄书并写信。他把自己研究天文学的成果和想法告诉了第谷。想法告诉了第谷。1597年，第谷收到了开普勒寄来年，第谷收到了开普勒寄来的新书的新书宇宙的奥秘宇宙的奥秘，尽管他看完这本书后，对，尽管他看完这本书后，对书中的种种解释不太满意，但对于开普勒的想象力书中的种种解释不太满意，但对于开普勒的想象力和数学才能却很赏识，于是，第谷便邀请开普勒到和数学才能却很赏识，于是，第谷便邀请开普勒到布拉格去作他的助手。布拉格去作他的助手。他感到哥白尼对行星的理解似他感到哥白尼对行星的理解似乎过于简略。于是，乎过于简略。于是，24岁的开普勒岁的开普勒以他丰富的数学知识为基础，开始以他丰富的数学知识为基础，开始对行星进行新的探索，并废寝忘食对行星进行新的探索，并废寝忘食地写成了地写成了宇宙的奥秘宇宙的奥秘一书。开一书。开普勒又贸然给素不相识的丹麦天文普勒又贸然给素不相识的丹麦天文学学栈中，是第谷及时的接济，终使他来到了布拉格栈中，是第谷及时的接济，终使他来到了布拉格。在这里两位天文学上的巨人相会了。此时，第。在这里两位天文学上的巨人相会了。此时，第谷谷55岁，他岁，他30岁。岁。开普勒接受第谷的邀开普勒接受第谷的邀请，去协助整理观测请，去协助整理观测资料和编制新星表。资料和编制新星表。1600年年1月，开普勒经月，开普勒经过长途艰辛跋涉，特过长途艰辛跋涉，特别是曾一度贫病交加别是曾一度贫病交加，潦倒在异乡的小客，潦倒在异乡的小客力，不相信哥白尼学说。开普勒眼睛近视，身体力，不相信哥白尼学说。开普勒眼睛近视，身体虚弱，待人和蔼，但意志坚强，富于想象力，特虚弱，待人和蔼，但意志坚强，富于想象力，特别是数学分析能力很强，相信哥白尼学说。他俩别是数学分析能力很强，相信哥白尼学说。他俩一见如故，成了好朋友。一见如故，成了好朋友。第谷与开普勒是两个性格截然不同第谷与开普勒是两个性格截然不同，志趣相同的人。第谷的特点是目，志趣相同的人。第谷的特点是目光锐利，身体健壮，生活奢侈，急光锐利，身体健壮，生活奢侈，急躁、偏执、骄傲，但聪明、直率、躁、偏执、骄傲，但聪明、直率、勤奋，善于精确观察，但缺乏想象勤奋，善于精确观察，但缺乏想象 历史上称它为开普勒新星历史上称它为开普勒新星(这是一颗银河系内这是一颗银河系内的超新星的超新星)1607年，他观测了一颗大彗星，就是后年，他观测了一颗大彗星，就是后来的哈雷彗星。来的哈雷彗星。开普勒开始作第谷的助手。其开普勒开始作第谷的助手。其实，开普勒视力不佳，不大适合进实，开普勒视力不佳，不大适合进行天文观测。但还是作了不少观测行天文观测。但还是作了不少观测工作，工作，1604年九月年九月30日在蛇夫座附日在蛇夫座附近出现一颗新星，最亮时比木星还近出现一颗新星，最亮时比木星还亮。开普勒对这颗新星进行了亮。开普勒对这颗新星进行了17个个月的观测并发表了观测结果。月的观测并发表了观测结果。这是开普勒最快乐的时代，他不再为生活而发愁这是开普勒最快乐的时代，他不再为生活而发愁，专心从事天文学研究。然而很不幸，他们相处，专心从事天文学研究。然而很不幸，他们相处没有多久，第谷便于第二年（没有多久，第谷便于第二年（1601年）去世。开年）去世。开普勒遭到一次很沉重的打击。普勒遭到一次很沉重的打击。具有讽刺意味的是，这具有讽刺意味的是，这两位学者，一个始终是两位学者，一个始终是哥白尼体系的反对者，哥白尼体系的反对者，另一个则是该体系的衷另一个则是该体系的衷心拥护者。但他们毕竟心拥护者。但他们毕竟撮合在一起了，并且戏撮合在一起了，并且戏剧般地成为剧般地成为天文学史天文学史上上合作的光辉典范！合作的光辉典范！开普勒继任第谷的工作，任务是编制一张同第谷开普勒继任第谷的工作，任务是编制一张同第谷记录中的成千个数据相协调的行星运行表。虽然记录中的成千个数据相协调的行星运行表。虽然他得到他得到“皇家数理家皇家数理家”的头衔，但的头衔，但宫廷宫廷却不发给却不发给他应得俸禄，他不得不再从事星相术来糊口。他应得俸禄，他不得不再从事星相术来糊口。第谷这位被称为第谷这位被称为“星学之王星学之王”的的天文观测天文观测家把他毕生积累的大量家把他毕生积累的大量精确的观测资料全部留给了开普精确的观测资料全部留给了开普勒。他生前曾多次告诫开普勒：勒。他生前曾多次告诫开普勒：一定要尊重观测事实！一定要尊重观测事实！。从此。从此，开普勒接替了第谷的职位。，开普勒接替了第谷的职位。交加中奋战了交加中奋战了20多年，他终于探索到了一个多年，他终于探索到了一个个宇宙和星辰的秘密，建立了天体运动的三个宇宙和星辰的秘密，建立了天体运动的三大定律，实现了年轻时立下的宏愿，成为名大定律，实现了年轻时立下的宏愿，成为名符其实的符其实的“天空立法者天空立法者”。开普勒运用自己的开普勒运用自己的毕生精力对第谷所留下的大毕生精力对第谷所留下的大量精确的观测资料进行分析量精确的观测资料进行分析研究。并在贫病研究。并在贫病 他在病中暗暗自语：他在病中暗暗自语：“我是惯于这种病痛，不久就我是惯于这种病痛，不久就会好的。我的星表还没有做完会好的。我的星表还没有做完”。这位骨瘦如柴、。这位骨瘦如柴、病魔缠身的科学老人，在举目无亲的地方，走完了他病魔缠身的科学老人，在举目无亲的地方，走完了他生命的旅程，时年生命的旅程，时年59岁。他被葬于当地的一家小教堂。岁。他被葬于当地的一家小教堂。他为自己撰写的墓志铭是：他为自己撰写的墓志铭是：“我曾测天高，今欲量地我曾测天高，今欲量地深。我的灵魂来自上天，凡俗肉体归于此地。深。我的灵魂来自上天，凡俗肉体归于此地。”不过，科学的成就并没有带来生不过，科学的成就并没有带来生活的时来运转，他还是生着病，一贫活的时来运转，他还是生着病，一贫如洗。如洗。1630年年11月月14日，一个阴寒的日，一个阴寒的秋日，他辞别爱妻，去布拉格索要拖秋日，他辞别爱妻，去布拉格索要拖欠了二十余年的欠薪，但走到拉迪斯欠了二十余年的欠薪，但走到拉迪斯本镇，第二天他就起不来床了。本镇，第二天他就起不来床了。及在宇宙观问题上均有独到的发现和创新，大及在宇宙观问题上均有独到的发现和创新，大大推动了天文学的发展和文艺复兴时期自然科大推动了天文学的发展和文艺复兴时期自然科学的解放；同时，也为开普勒、伽利略乃至牛学的解放；同时，也为开普勒、伽利略乃至牛顿的科学发展奠定了一定基础。顿的科学发展奠定了一定基础。第谷第谷布拉赫布拉赫(1546年年1601年年)是是欧洲文艺复兴后期杰出的天文学家欧洲文艺复兴后期杰出的天文学家，是世纪最杰出的天文观测大，是世纪最杰出的天文观测大师。第谷在对恒星、行星、彗星的师。第谷在对恒星、行星、彗星的观测和制作古典天文仪器方面以观测和制作古典天文仪器方面以 第谷第谷15461546年出身于丹麦的年出身于丹麦的一个贵一个贵族（律师）家庭。自幼喜欢观察星族（律师）家庭。自幼喜欢观察星辰。辰。1559年进入哥本哈根大学学习年进入哥本哈根大学学习法律法律。1562年入莱比锡大学。年入莱比锡大学。他的他的家庭希望他成为一名律师，但他并家庭希望他成为一名律师，但他并不热心于此。不热心于此。15601560年，一次日食的年，一次日食的观测使观测使14岁的他把注意力转向了天文学。岁的他把注意力转向了天文学。1572年，年，26岁的第谷发现了一颗比金星还要明亮的恒星发生了岁的第谷发现了一颗比金星还要明亮的恒星发生了爆炸，后人将这颗恒星命名为爆炸，后人将这颗恒星命名为“第谷星第谷星”。第谷的这。第谷的这一发现奠定了他一发现奠定了他“近代天文学始祖近代天文学始祖”的地位。的地位。第谷是一性格刚烈，争强好胜第谷是一性格刚烈，争强好胜的人。的人。1566年，年，20岁的第谷在一次岁的第谷在一次醉酒后他与同学发生口角，便以决醉酒后他与同学发生口角，便以决斗定胜负。因为当时已天黑，再加斗定胜负。因为当时已天黑，再加上酒后头晕，两个决斗者根本无法上酒后头晕，两个决斗者根本无法看清对方。在一片惊呼声中，第谷的鼻子被对方不小看清对方。在一片惊呼声中，第谷的鼻子被对方不小心砍掉。为掩盖身体的缺陷，第谷给自己设计了一个心砍掉。为掩盖身体的缺陷，第谷给自己设计了一个金属鼻子，由金银合成。自此第谷就有了一个绰号金属鼻子，由金银合成。自此第谷就有了一个绰号“金鼻子金鼻子”。1901年，他的尸体被考古学家挖掘出年，他的尸体被考古学家挖掘出来。当时尸体早已腐烂，但来。当时尸体早已腐烂，但“金鼻子金鼻子”完好无损，只完好无损，只是由于氧化已变成绿色。有历史学家怀疑，第谷的假是由于氧化已变成绿色。有历史学家怀疑，第谷的假鼻子原本是鼻子原本是“铜鼻子铜鼻子”。1576年年2月，丹麦国王将丹麦月，丹麦国王将丹麦海峡中的汶风岛赐给第谷，并拨巨海峡中的汶风岛赐给第谷，并拨巨款让第谷在岛上修建大型天文台。款让第谷在岛上修建大型天文台。这座天文台被誉为这座天文台被誉为“天堡天堡”，它规，它规模宏大，设备齐全，所用的天文仪模宏大，设备齐全，所用的天文仪器几乎都是第谷设计制造的。其中器几乎都是第谷设计制造的。其中最最著名的是第谷象限仪。这座天文台还有配套的仪器修著名的是第谷象限仪。这座天文台还有配套的仪器修造厂、印刷所、图书馆、工作室和生活设施。第谷在造厂、印刷所、图书馆、工作室和生活设施。第谷在此工作了此工作了21年，重新测定了一系列重要的天文数据，年，重新测定了一系列重要的天文数据，他的测量结果与现代值都很接近。他的测量结果与现代值都很接近。三、开普勒定律的建立过程三、开普勒定律的建立过程三、开普勒定律的建立过程三、开普勒定律的建立过程三、开普勒定律的建立过程三、开普勒定律的建立过程三、开普勒定律的建立过程三、开普勒定律的建立过程三、开普勒定律的建立过程三、开普勒定律的建立过程三、开普勒定律的建立过程三、开普勒定律的建立过程三、开普勒定律的建立过程三、开普勒定律的建立过程三、开普勒定律的建立过程三、开普勒定律的建立过程1 1 巧夺天工巧夺天工1 1 巧夺天工巧夺天工1 1 巧夺天工巧夺天工但怎样确定地球的运动呢？开普勒但怎样确定地球的运动呢？开普勒以他丰富的想象力和杰出的数学才以他丰富的想象力和杰出的数学才能探到了一条奇迹般的出路。开普能探到了一条奇迹般的出路。开普勒所用的方法就是普通的三角勒所用的方法就是普通的三角测量测量法。法。1 1 巧夺天工巧夺天工1 1 巧夺天工巧夺天工lACB1 1 巧夺天工巧夺天工lACB1 1 巧夺天工巧夺天工lACB1 1 巧夺天工巧夺天工1 1 巧夺天工巧夺天工1 1 巧夺天工巧夺天工1 1 巧夺天工巧夺天工1 1 巧夺天工巧夺天工1 1 巧夺天工巧夺天工如图，从太阳如图，从太阳S、地球、地球E、火星、火星M在一条直线上的时刻开始观在一条直线上的时刻开始观测，经过一个火星年测，经过一个火星年(687d，约，约1.88a)，火星又回到轨道上的同，火星又回到轨道上的同一位置，但地球则不能回到始一位置，但地球则不能回到始点。相对于恒星天体可以绘出点。相对于恒星天体可以绘出从地球到太阳和火星的视线，从地球到太阳和火星的视线，这两条视线的交点必是地球轨道上的一点这两条视线的交点必是地球轨道上的一点E1。再利用。再利用一个火星年后的观测数据，又可得到地球轨道上的点一个火星年后的观测数据，又可得到地球轨道上的点E2。处理几组每隔一个火星年的观测数据，就可确定。处理几组每隔一个火星年的观测数据，就可确定地球轨道的形状。开普勒发现地球的轨道几乎是一个地球轨道的形状。开普勒发现地球的轨道几乎是一个圆周，太阳稍稍偏离圆心。圆周，太阳稍稍偏离圆心。接着，他又对火星的轨道进接着，他又对火星的轨道进行精确的测量和探索。因为第行精确的测量和探索。因为第谷留下来的资料中，火星的资谷留下来的资料中，火星的资料最为丰富。说来也巧，正是料最为丰富。说来也巧，正是这火星轨道跟哥白尼理论计算的出入最大。当时这火星轨道跟哥白尼理论计算的出入最大。当时称火星为称火星为“马斯马斯”。开普勒开始按正圆编制火星。开普勒开始按正圆编制火星的运行表，要是发现这马斯老是出轨。的运行表，要是发现这马斯老是出轨。开普勒后来曾生动地描述这一开普勒后来曾生动地描述这一时期的工作：时期的工作：“我要征服马斯，我要征服马斯，把它虏进我的表格：我已经为把它虏进我的表格：我已经为它准备好了枷锁。但是，我终它准备好了枷锁。但是，我终于感到胜利是毫无指望了。于感到胜利是毫无指望了。战争仍旧激烈地进行着！天上那个诡计多端的敌战争仍旧激烈地进行着！天上那个诡计多端的敌人，出乎意料地扯断了我用方程式制成的锁链，人，出乎意料地扯断了我用方程式制成的锁链，从表格的监牢里冲了出去。在一次又一次的战争从表格的监牢里冲了出去。在一次又一次的战争中，我那由物理因子编成的部队备受创伤，而它中，我那由物理因子编成的部队备受创伤，而它冲出了束缚，逃之夭夭。冲出了束缚，逃之夭夭。”开普勒又依据已知的地球轨开普勒又依据已知的地球轨道和运行时间来寻求火星的轨道。道和运行时间来寻求火星的轨道。每隔一个火星年，火星总在同一每隔一个火星年，火星总在同一个位置，而地球却处于自己轨道个位置，而地球却处于自己轨道上的两个位置，从这两个位上的两个位置，从这两个位 置置E1，E2绘出两条指向火星视线的交点绘出两条指向火星视线的交点M1必是火必是火星轨道上的一点星轨道上的一点(见图见图)。开普勒利用了第谷从。开普勒利用了第谷从1520年到年到1597年间测量的年间测量的10组这样的观测数据，从而确组这样的观测数据，从而确定出火星的定出火星的10个位置，通过几何学三角定理的简单个位置，通过几何学三角定理的简单运算，就可以求出火星到太阳的距离。但是，从这运算，就可以求出火星到太阳的距离。但是，从这10个被计算出的点不能够画出一个圆来。个被计算出的点不能够画出一个圆来。开普勒从太阳居中的正圆轨道上开普勒从太阳居中的正圆轨道上遭到失败之后，修正为偏心圆轨遭到失败之后，修正为偏心圆轨道。大约又进行了道。大约又进行了70次试探之后，次试探之后，他高兴地找到了一个方案，与事他高兴地找到了一个方案，与事实较好地符合。他以为成功了，实较好地符合。他以为成功了，可是，按照这个方案来预测火星可是，按照这个方案来预测火星的位置，仍跟第谷的数据有的位置，仍跟第谷的数据有8（0.133度）之差。度）之差。这这8之差相当于秒针在之差相当于秒针在0.02秒瞬间转过的角度，这秒瞬间转过的角度，这会不会是第谷弄错了呢？开普勒深信第谷一丝不苟会不会是第谷弄错了呢？开普勒深信第谷一丝不苟的工作态度，第谷的最大观测误差只有的工作态度，第谷的最大观测误差只有2 。开普开普勒敏锐地意识到，勒敏锐地意识到，“这这8分的误差是不能忽略的，分的误差是不能忽略的，正是它才导致整个天文学的变革正是它才导致整个天文学的变革”。开普勒忠于实测数据，一丝不开普勒忠于实测数据，一丝不苟，以不屈不挠的精神，去找寻苟，以不屈不挠的精神，去找寻新的道路：只有放弃新的道路：只有放弃“圆形圆形”“”“匀速匀速”的传统观念，才能符合行的传统观念，才能符合行星近日时快、远日时慢的观测事星近日时快、远日时慢的观测事实。醒悟到这一点对开普勒是很实。醒悟到这一点对开普勒是很不不容易的，他用下面的话表达了他把数学定律引入物容易的，他用下面的话表达了他把数学定律引入物理学、天文学的艰辛过程：理学、天文学的艰辛过程：“考虑和计算这件事差考虑和计算这件事差不多弄得我发疯。我实在不能明白为什么竟是椭圆不多弄得我发疯。我实在不能明白为什么竟是椭圆？真是荒谬绝伦！难道解决直径的矛盾问题非得通？真是荒谬绝伦！难道解决直径的矛盾问题非得通过椭圆这条路不可吗？过椭圆这条路不可吗？通过推理得出的物理原通过推理得出的物理原则必须和经验相吻合，除了承认行星的轨道是完全则必须和经验相吻合，除了承认行星的轨道是完全椭圆之外别无它途。椭圆之外别无它途。”开普勒严肃认真地对待这一偏开普勒严肃认真地对待这一偏离，事实迫使他和离，事实迫使他和“天体运动是天体运动是匀速圆周运动的组合匀速圆周运动的组合”这一传统这一传统观念彻底决裂。观念彻底决裂。1605年开普勒给年开普勒给第谷从前的助手克里斯蒂安的信第谷从前的助手克里斯蒂安的信充分刻画了他这时的心情：充分刻画了他这时的心情：“我碰了成千上万次的壁，才最后找到了这条道我碰了成千上万次的壁，才最后找到了这条道路路你劝我在研究物理原因时注意不要违反天意。你劝我在研究物理原因时注意不要违反天意。是的，我的克里斯蒂安，如果我对这是的，我的克里斯蒂安，如果我对这8不加怀疑的不加怀疑的话，那么去年话，那么去年(1604年年)一年我都可以不必那样费尽一年我都可以不必那样费尽心机，吃足苦头了。心机，吃足苦头了。”xyF1 1F2 2PO开普勒第一定律，也称椭圆轨道定律：开普勒第一定律，也称椭圆轨道定律：每一个每一个行星行星都沿各自的都沿各自的椭圆椭圆轨道环绕轨道环绕太阳太阳，而太阳则处在椭圆的一个而太阳则处在椭圆的一个焦点焦点上。上。开普勒是这样思考的：开普勒是这样思考的：他把行星轨道上较长一段圆他把行星轨道上较长一段圆弧分成一段段相等的小圆弧弧分成一段段相等的小圆弧(如图如图)。然后把各小圆弧到太。然后把各小圆弧到太阳阳S S的距离相加，用以计算行的距离相加，用以计算行星沿其轨道走过较长一星沿其轨道走过较长一段圆段圆 弧所用的时间。他假定每小段圆弧为弧所用的时间。他假定每小段圆弧为2个单位长，则个单位长，则这些距离的总和在数值上就等于太阳和行星连线所扫这些距离的总和在数值上就等于太阳和行星连线所扫过的面积（这个假定并不完全正确），从而得到行星过的面积（这个假定并不完全正确），从而得到行星到太阳连线扫过的面积与所经历的时间成正比的结论到太阳连线扫过的面积与所经历的时间成正比的结论。这就是开普勒第二定律，即所谓的等面积定律。这就是开普勒第二定律，即所谓的等面积定律。开普勒第二定律，也称面积定律：开普勒第二定律，也称面积定律：太阳太阳和和行星行星的连线在相等的时间内扫过的面的连线在相等的时间内扫过的面积相等。积相等。经过了好几年，他一直在做这样经过了好几年，他一直在做这样子的数学运算，甚至有人已经开始子的数学运算，甚至有人已经开始怀疑他的神经是否正常了。就这样怀疑他的神经是否正常了。就这样过了九年，灵光突现，开普勒终于过了九年，灵光突现，开普勒终于走出了迷宫。又要引那句被人们引走出了迷宫。又要引那句被人们引用了无数次的诗了，用了无数次的诗了，“踏破铁鞋无踏破铁鞋无觅处，得来全不费功夫觅处，得来全不费功夫”。原来，他在很少有人了解和支持的困难情况下，原来，他在很少有人了解和支持的困难情况下，经过无数次的失败，他终于找到一个奇妙的规律经过无数次的失败，他终于找到一个奇妙的规律。他在原来的那个表里增添两列数字：。他在原来的那个表里增添两列数字：原来，结果是如此简单，第一原来，结果是如此简单，第一列公转周期的平方不是刚好等于第列公转周期的平方不是刚好等于第二列相对距离的立方吗？二列相对距离的立方吗？开普勒第三定律，也称和谐定律：开普勒第三定律，也称和谐定律：各个各个行星行星绕绕太阳太阳公转公转周期周期的的平方平方和它们的和它们的椭圆椭圆轨道轨道的的半长轴半长轴的的立方立方成成正比正比。1630年年11月，因数月未得到薪金月，因数月未得到薪金，生活难以维持，生活难以维持，。不幸的是，他在途中因染上了伤。不幸的是，他在途中因染上了伤寒而一病不起。寒而一病不起。1630年年11月月15日，日，开普勒在一家开普勒在一家客栈客栈里悄悄地离开了里悄悄地离开了世界。他死时，除一些书籍和手稿之外，别无长世界。他死时，除一些书籍和手稿之外，别无长物。开普勒被葬于拉提斯本物。开普勒被葬于拉提斯本圣彼得堡圣彼得堡教堂，战争教堂，战争过后，他的坟墓已荡然无存。但他突破性的天文过后，他的坟墓已荡然无存。但他突破性的天文学理论，以及他不懈探索宇宙的精神却成为了后学理论，以及他不懈探索宇宙的精神却成为了后人铭记他的最好的丰碑。人铭记他的最好的丰碑。1630年年11月，因数月未得到薪金月，因数月未得到薪金，生活难以维持，生活难以维持，。不幸的是，他在途中因染上了伤。不幸的是，他在途中因染上了伤寒而一病不起。寒而一病不起。1630年年11月月15日，日，开普勒在一家开普勒在一家客栈客栈里悄悄地离开了里悄悄地离开了世界。他死时，除一些书籍和手稿之外，别无长世界。他死时，除一些书籍和手稿之外，别无长物。开普勒被葬于拉提斯本物。开普勒被葬于拉提斯本圣彼得堡圣彼得堡教堂，战争教堂，战争过后，他的坟墓已荡然无存。但他突破性的天文过后，他的坟墓已荡然无存。但他突破性的天文学理论，以及他不懈探索宇宙的精神却成为了后学理论，以及他不懈探索宇宙的精神却成为了后人铭记他的最好的丰碑。人铭记他的最好的丰碑。令人感到惊奇的是他令人感到惊奇的是他的成果被伽利略这样如此伟大的科学家所忽略。而的成果被伽利略这样如此伟大的科学家所忽略。而且开普勒的成果会有助于伽利略驳斥托勒密学说且开普勒的成果会有助于伽利略驳斥托勒密学说