科学进步的动力学模式 | 科技导报
开普勒在建立行星运动的三大定律之后,进而设想太阳与行星之间存在一种类似于磁力的长程吸引力;麦克斯韦根据其电磁场方程,确认光就是电磁波。这些都是理论导致的信念转变。科学史上大部分的实验研究,都是在理论驱动之下进行的确证性实验。伽利略的斜面实验、赫兹的电磁波实验(图5)以及爱丁顿的光线偏折实验(图6),都是为...
从天文学和物理学的发展理解科学方法的3次飞跃 | 科技导报
将科学方法的建立和发展归纳总结为科学方法的3次飞跃,即希腊古典和希腊化时期“从形而上学到实在精确的科学”、科学革命时期“从观察思辨的科学到实验科学”以及现代科学时期“从证实的科学到证伪的科学”。
牛顿的万有引力定律,是从中国明朝的书里抄袭的吗?
开普勒指出行星绕太阳运行是椭圆轨道,从而彻底摆脱了古希腊人“完美圆形轨道”的观念。伽利略开创了把数学定量分析引入了物理学,开始研究运动和力的关系,得以研究运动过程。图片来源:pixabay牛顿整理发展出来了三大运动学定律、万有引力定律,还有今天大学生必学的数学——微积分。这些基于更复杂数学基础之上的力学原理的...
开普勒之前,所有人都是“瞎子”
行星运动三大定律就是开普勒基于第谷的观测数据发现的。开普勒与第谷正在讨论问题首先,根据第谷的观测资料,以及他坚信的哥白尼日心说和毕达哥拉斯数的和谐,开普勒大胆扬弃了不符合观测的传统观念——行星运动轨道一定是圆周。我们现在已经确定行星的运动轨道是椭圆,但是要知道,在16世纪和17世纪初期,椭圆可是被看成扭曲...
Sora懂不懂物理世界?问题根源在这里
开普勒的行星运行三大定律被称为:轨道定律、面积定律和周期定律。这三大定律可以被分别描述为:所有行星分别是在大小不同的椭圆轨道上运行,太阳位于椭圆的一个焦点上;在同样的时间里行星向径在轨道平面上所扫过的面积相等;行星公转周期的平方与它同太阳距离的立方成正比。开普勒因这三大定律获得了“天空立法者”的称号。
科学精神启迪未来(二) | 涂传诒谈科学方法
例如牛顿经典力学依据的现象是开普勒行星运动三大定律,由此得到万有引力定律(www.e993.com)2024年7月25日。不考虑想象的、反对归纳的假说,例如以太涡旋假说。牛顿这一规则认为在出现了其他现象或更精确的观测时才可以修正命题,比如说牛顿之后出现的爱因斯坦“狭义相对论”,就可以被认为修正了经典力学。因为出现了新的现象,就可以有新的归纳。实际上...
中科院哲学所所长郝刘祥:科学的进步得益于实验、理论、信念三者结合
下面举一些科学史上的案例。实验驱动,特别是实验对理论的驱动,是库恩意义上的“反常”。例如开普勒是因为火星运动的偏心轮模型与第谷的观测数据之间出现了8分的误差,才走上了革新天文学的道路,进而发现了行星运动的第一定律。信念驱动理论,例如牛顿的万有引力定律是以承认绝对时空、微粒物质和超距作用力为前提的;...
AI能为科学研究做什么
以开普勒三定律为例,其中的第一定律(椭圆定律),即“行星绕太阳运行的轨道是椭圆,并且太阳在这个椭圆的一个焦点上”是相对直观的,通过对记录数据的观察基本就可以提出这个假设。但第二定律(面积定律),即“行星和太阳的连线在相等的时间间隔内扫过相等的面积”就不那么直观了,即使是十分仔细的人也需要在灵感的启发...
解读引力的本质,从牛顿的万有引力到爱因斯坦的时空弯曲
尽管哥白尼的理论受到了当时宗教权威的激烈反对,但随后开普勒的发现为日心说提供了有力的支持。开普勒通过对天体运动的深入观察,提出了著名的开普勒三大定律,揭示了行星沿椭圆轨道运动的规律,并指出太阳位于这些椭圆的一个焦点上。这些定律不仅证实了日心说的正确性,也为后续的引力理论奠定了基础。
“假鼻子”与“天空立法者”
开普勒充分利用这些观测数据,编订了《鲁道夫星表》,这是当时最完备最准确的一部星表,在以后的一百多年里几乎毫无修改地被天文学家和航海家尊为经典。开普勒最大的成就就是发现了行星运动三大定律,当然离不开第谷观测数据的支持,而这一发现也是他“天空立法者”名字的由来。