对于宇宙，人类的认识是有限的，还有许多 是未知的。那么，人类是如何开始认识宇宙 的呢？
远远的街灯明了， 好像闪着无数的明星。
天上的明星现了， 好像点着无数的街灯。 我想那缥渺的空中，定然有美丽的街市。
500米口径球面射电望远镜
500米口径球面射电望远镜（Five hundred meters Aperture Spherical Telescope，简称FAST）采用我国科学家 独创的设计和我国贵州南部的喀斯特洼地的独特地形条件，建 设一个约30个足球场大的高灵敏度的巨型射电望远镜。FAST 的反射面总面积约25万平方米，用于汇聚无线电波、供馈源接
第三章 万有引力定律
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3.1 天体运动
PLANETARY MOTION
宇宙的起源:
目前学术界影响较大的是“大爆炸宇宙论”
“大爆炸宇宙论”是1927年由比利时数学家勒梅特提出 的，他认为最初宇宙的物质集中在一个超原子的“宇宙 蛋”里，在一次无与伦比的大爆炸中分裂成无数碎片， 形成了今天的宇宙。 宏观宇宙是相对无限延伸的。“大 爆炸宇宙论”关于宇宙当初仅仅是一个点，而它周围却 是一片空白，但是人类至今还不能确定范围，也无法验 证把宇宙压缩在一个极小空间内的假设，这还只是一种 臆测[yì cè]。
中国古人的 “天圆地方” 说。
浑天说：
东汉时期的天
文学家张衡提 出“浑天”说， 认为天就像一 个大鸡蛋，地 球就是其中的 蛋黄。
一、地心说
⑴代表人物： 古希腊学者托勒密 ⑵代表作： 《天文学大成》 ⑶基本论点： ①地球是宇宙的中心，是静止不 动的。 ②太阳、月亮及其他行星都绕地 球运动，并且作匀速圆周运动。 ⑷特点： ②符合宗教神学的教义。
②地球是绕太阳旋转的普通行星，月球是 绕地球旋转的卫星，它绕地球做匀速圆周 运动，同时还跟地球一起绕太阳运动。
③天穹不转动，因为地球每天自西向东自 转一周，造成天体每天东升西落的现象。
哥 白 尼(波兰）
④与日地距离相比，其他恒星离地球都十分遥远，比日 地间的距离大得多。
哥白尼的日心说也有缺点和错误：
三、卫星
卫星是指在围绕一颗行星轨道并按闭合轨道做周期性运行的天然天 体，人造卫星一般亦可称为卫星。人造卫星是由人类建造，以太空飞行 载具如火箭、航天飞机等发射到太空中，像天然卫星一样环绕地球或其 它行星的装置。
八大行星
八大行星是太阳系的八个行星，按照离太阳的距离从近 到远，它们依次为水星（☿）、金星（♀）、地球（⊕）、 火星（♂）、木星（♃）、土星（♄）、天王星（♅）、海 王星（♆）。八大行星自转方向多数也和公转方向一致。只 有金星和天王星两个例外。金星自转方向与公转方向相反。
而天王星是在轨道上横滚的。而曾经被认为是“九大行星”
之一的冥王星于2006年8月24日被定义为“矮行星”。
古人是如何认识宇宙的呢？
（1）“天圆地方”说：
（2）“浑天”说：
（3）地心说： （4）日心说：
古人对地球的认识
天圆地方
古人根据有限范围内的观察（如日月星辰东升西落、远处天壤相 接等），得出“天圆地方”之类的想法。
第二定律(面积定律)
对每个行星来说,太阳和行星的连线在相等 的时间内扫过相等的面积.
t AB = t CD = t EK
则
SAB = SCD = SEK
第二定律的推论：
行星离太阳近时速度快，离太 阳远时速度慢。
V1R1 =V2R2
3、第三定律：（周期定律）
所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它 的公转周期的二次方的比值都相等
第 谷
（丹麦1546---1601）
日心说的进一步完善
第谷死后，他的学生开 普勒继续对他的观测资 料进行研究，最终发现， 发现行星运动的轨道是 开普勒 （德国人1571---1630） 椭圆，最终总结得出了 开普勒行星运动三定律。
数学补充：什么是椭圆？
C
P
图钉
A
图钉
F1
O
F2
B
D
F1 和F 2 为焦点
1.日心说认为太阳是宇宙的中心，实际上太
阳只是太阳系的中心天体，并不是宇宙的中 心。 2.日心说认为行星运行的轨道是圆，其实是 椭圆。
日心说也有缺陷，那么，天体 运动到底遵循什么样的运动规 律呢？
日心说进一步完善
第谷把全身心都投入到 行星位置的测量中。经过 20余年的观测，获得了大 量的精确资料。但是，他 用圆形轨道进行验证，没 有得到理想的结果。
F1 F 2 为焦距
OC=OD------半短轴
OA=OB-----半长轴
一 、开普勒定律
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,太阳是在这些椭圆的一个焦点上
说明： 1.不同的行星，轨 道不同，半长轴不 同。 2.对不同的行星， 太阳总在他们的焦 点上。
太阳系模型：
①符合当时人们的日常生活经验。
托 勒 密（古希腊）
地心说模型 地心模型
如果地心说成立：
1.太阳绕地球转一 圈的时间为24小时。
托勒密
2.每天的日照时间 一样，不会有一年 四季之分。
二、日心说
波兰天文学家哥白尼 ⑴代表人物：
⑵代表作： 《天球运行论》
⑶基本论点：
①太阳是宇宙的中心，所有的行星都在 绕太阳做匀速圆周运动。
收机接收。FAST有望在2016年9月建成，建成后将成为世界级
射电天文研究中心。
一、恒星：
恒星是由非固态、液态、气态的第四态等离子体组成的，是能自 己发光的球状或类球状天体。由于恒星离我们太远，不借助于特殊工 具和方法，很难发现它们在天上的位置变化，因此古代人把它们认为 是固定不动的星体，我们所处的太阳系的主星太阳就是一颗恒星。 二、行星 行星通常指自身不发光，环绕着恒星的天体。其公转方向常与所 绕恒星的自转方向相同。一般来说行星需具有一定质量，行星的质量 要足够的大且近似于圆球状，自身不能像恒星那样发生核聚变反应。
B
a k 2 T
3
半 短 轴 b 太阳
半长轴a
CHale Waihona Puke 行星A 注意：比值k是一个对所有行星都相同的常量，与
行星无关，是只与太阳（中心天体）的质量有 关的恒量。
注意：
1. 多数行星绕太阳运动的 轨道十分接近圆，太阳
处在圆心处。所以，中学阶段，我们把行星绕太 阳的运动近似当作匀速圆周运动处理。