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研究生: 陳鵬仁
論文名稱: 天文學的確認──克卜勒對圓迷思的破除與均勻性的奠定
指導教授: 姚珩
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 物理學系
Department of Physics
論文出版年: 2009
畢業學年度: 97
語文別: 中文
論文頁數: 1114
中文關鍵詞: 克卜勒哥白尼托勒密天文學
論文種類: 學術論文
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  • 克卜勒沿襲了哥白尼所推崇的畢達哥拉斯與新柏拉圖主義的精神,並接受了哥白尼提倡的日心說理論,欣賞當中簡單、對稱的數學架構,但在哥白尼始終對太陽的位置,未能夠有明確的決定出來,感到十分不滿意。於是克卜勒自己秉持著太陽為宇宙中心,無可比擬的主宰地位,輔以托勒密的偏心圓模型,得出暫代性假說來描述行星運行的軌道。

    可以明白此假說對克卜勒有著重大的意義,可以將太陽的位置、行星正圓軌道中心以及偏心勻速點明顯的區隔出來,不再混淆不清,模稜兩可。更進一步地得到行星運動背後的動力學成因——距離規則,而再以距離規則為基礎,得出克卜勒行星運動第一與第二定律,即橢圓律與面積律。

    而當初克卜勒得到行星運動定律的過程過於繁瑣,於是以簡易的幾何方法來重訪克卜勒獲得行星定律的歷程,讓讀者更為清楚地明白行星定律的確實成立。此處先是確認地球的橢圓律與面積律的成立,再順理成章地推廣到其他五個行星的行星運動定律亦會成立。最後,討論克卜勒提出行星定律的背後思想以及對後世的影響,闡述克卜勒在科學革命中扮演著承先啟後的重要地位。

    感 謝……………………………………………………………………3 摘 要……………………………………………………………………4 第一章 序 論………………………………………………………5 第二章 歷史背景……………………………………………………7 第一節 古希臘時代的宇宙論…………………………………7 第二節 亞里士多德的宇宙論……....……....…....…………..11 第三節 行星逆行問題………………………………………..14 第四節 同心球殼理論與本輪-均輪系統…………………..20 第五節 托勒密的天文學……………………………………..24 第六節 哥白尼的天文學……………………………………..27 第三章 偏心點的引入——暫代性假說…………………………..31 第一節 偏心點的存在………………………………………..31 第二節 太陽位置與火星軌道中心的安排…………………..34 第四章 新天文學裡橢圓律與面積律之原貌..................................44 第一節 距離規則......................................................................44 第二節 橢圓律與面積律原貌之呈現......................................50 第五章 以簡易幾何方法重訪地球的行星定律..............................58 第一節 地球的面積律..............................................................58 第二節 地球的橢圓律..............................................................66 第六章 其他行星的面積律與橢圓律之探討..................................70 第一節 火星的面積律..............................................................70 第二節 火星的橢圓律..............................................................79 第三節 木星的面積律及橢圓律..............................................85 第七章 克卜勒的偉業與缺憾..........................................................88 第一節 圓軌道迷思的破除......................................................88 第二節 力概念的缺失..............................................................93 第八章 結 論..................................................................................96 附錄一......................................................................................................99 附錄二....................................................................................................100 附錄三....................................................................................................101 附錄四....................................................................................................102 附錄五....................................................................................................104 參考資料................................................................................................113

    1.孔恩(Kuhn, T. 2003):哥白尼革命-西方思想發展中的行星天文學。北京市:北京大學出版社。
    2.羅伊德(Lloyd, G. 2004):早期希臘科學-從泰勒斯到亞里士多德。北京市:上海科技教育出版社。
    3.哥白尼(Copernicus, N. [1543] 2001):天體運行論。武漢市:陜西人民出版社。
    4.伯特(Burtt, E. 2003):近代物理科學的形而上學基礎。北京市:北京大學出版社。
    5.陳鵬仁、姚珩(2009):克卜勒橢圓定律的前身─太陽與行星軌道中心的定位。科學教育月刊,審查中。
    6.項武義、張海潮、陳鵬仁、姚珩(2009):重訪克卜勒─地球的面積律與橢圓律。數學傳播,審查中。
    7.姚珩、黃秋瑞(2003):克卜勒行星橢圓定律的初始內涵,科學教育月刊,第256期,第33-45頁。
    8.姚珩(2004):行星面積定律的建立,科學教育月刊,第274期,第32-38頁。
    9.翰林出版(2008):普通高級中學物理,二上用書。台南市:翰林出版事業股份有限公司。
    10.南一書局(2008):普通高級中學物理,二下用書。台南市:南一書局企業股份有限公司。
    11.Aiton, E. J.(1969). Kepler’s second law of planetary motion. Isis,60,75-90
    12.Harris, J. W. and Stocker, H. “Ellipse.”§3.8.7 in Handbiik of Mathematics and Computational Science. New York:Springer-Verlag, p93, 1998.
    13.Jammer,M.(1999). Concepts of Force:a study in foundations of dynamics. New York:Dover Publications, Inc.
    14.Jacobsen, T. (1999). Planetary systems from the ancient Greeks to Kepler. Seatle, WA:University Washington.
    15.Kepler, J. ([1609] 1992). New astronomy. New York:Cambridge University Press.
    16.Knopp, K.“Periodic Functions.”Ch.3 in Teory of Functions Parts I and II, Two Volumes Bound as One, Part II. New York:Dover, pp. 58-92, 1996.
    17.Kozhamthadam, J. (1995). Discovery of Kepler’s law:The Interaction of science, philosophy and religion. Notre Dame, ID:University of Notre Dame.
    18.Lawrence, J. D. A Catalog of Special Plane Curves. New York:Dover, pp. 72-78, 1972.
    19.Martens, R.(2000). Kepler’s philosophy and the new astronomy. Princeton, NJ:Princeton University Press.
    20.Morse, P. M. and Feshbach, H. Methods of Theoretical Physics, Part I. New York:McGraw-Hill, pp. 425-427, 1953.
    21.Multiyear Interactive Computer Almanac (MICA, 美國海軍天文台用星體位置計算軟體), Version 2.0
    22.Symon, R. Mechanics. 3d ed. New York:Addison-Wesley, p131-133, 1971.
    23.Stephenson, B.(1987). Kepler’s physical astronomy. New York:Springer-Verlag Inc.
    24.Voelkel, J.(2001). The composition of Kepler’s astronomia nova. Princeton, NJ:Princeton University Press.

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