二十世纪天文学

1609年伽利略建造第一台天文望远镜时,他就开创了一种不断改进天文仪器的传统,这个传统一直继续到现在。伽利略以前最伟大的观测天文学家第谷·布拉赫(Tycho Brahe)以自己的眼睛这样精确地追踪行星运动,使开普勒(Johannes Kepler)能够用它们来论证他的行星运动三定律。伽利略用他的望远镜,通过观察金星的周相,通过显现一个按照哥白尼和开普勒的法则运行的微型行星系——围绕木星运行的若干卫星,证实了哥白尼的假说。空间、时间和运动,就这样成为一门精密的数学科学。     

名词浅释

开普勒行星运动三定律 (1)行星沿椭圆轨道绕太阳运行,太阳位于椭圆的一个焦点上。(2)对任一个行星说,行星到太阳中心的连线在相等的时间内扫过相等的面积。(3)行星绕日公转周期的平方与它的椭圆轨道半长轴的立方成正比。麦克斯韦电磁场方程麦克斯韦是英国物理学家。1831年英国物理学家法拉第发现磁场变化可以产生电场的电磁感应现象,确定了电磁惑应定律。他反对超距作用,认为任何作用的传递都必须经过某种物质媒介,电磁相互作用就是通过电磁场来传递的。这样,就在近代科学史上首次引进了场的概念。在法拉第工作的基础     

人造地球卫星的轨道

太空的交通规则 卫星的飞行和其他行星一样要遵循一定的运动规律。著名的科学家开普勒发现了太空的星球运动都有一定的规律,一般称为开普勒三大定律。 第一定律:卫星围绕地球在椭圆轨道上运动,地球位于这个椭圆的一个焦点上。为了便于理解,我们用图1来说明。     

牛顿和他的万有引力定律

牛顿的万有引力定律是17世纪天文学的一项重大的发现。牛顿能够独具慧眼,把这种神秘的引力归纳成这条定律当然是功不可没,但要是没有开普勒把行星运动先归纳成三条定律,万有引力定律的发现也许就不会那么顺利了。开普勒发现每颗绕日运行的行星的轨道不是圆形的,而是椭圆形的,太阳在椭圆的焦点上;其次他又发现当行星接近太     

谁发现了海王星

在古埃及、古希腊时期,人们就常常仰望天空,探索宇宙的秘密。但是直到18世纪,人们从来没有发现行星的记录。直到1781年3月的一天夜晚,43岁的德国天文学家赫歇尔在例行的对天空扫描的时候,意外地在浩瀚群星中发现了一颗移动的小星星。他当时将其错认为彗星。后来的天文学家对其进行观察,发现这竟然是一颗行星,这是人类观察发现的第一颗行星,被命名为天王星。由于历史上从未有过行星发现者的记录,这一发现震惊了世界。人们随即开始对这颗新发现的行星进行研究。但是不久,法国人布瓦德在计算天王星的运动轨道时,发现理论计算值同观测资料发生了…     

开普勒三大定律

<正>开普勒第一定律:每一个行星都沿各自的椭圆轨道环绕太阳,太阳则处在椭圆的一个焦点中。开普勒第二定律:在相等时间内,太阳和运动着的行星的连线所扫过的面积相等。开普勒第三定律:各个行星绕太阳公转的椭圆轨道的半长轴的三次方和它们周期的平方成正比,公式为a3/T2=k。     

“朱诺”升空

“朱诺”预计用一年时间在木星大椭圆极轨道上的辐射带内环绕，这比此前任何一个空间探测器都要靠近木星，为的是知道这个巨大的行星有多少水，什么引发了其如此强大的磁场，以及在其浓厚炙热的空气下有没有一个固体内核。     

人造地球卫星轨道的变化

如果地球是一个密度均匀的正球体,那么绕着它飞行的人造卫星的轨道就是一个不变的椭圆,地心在椭圆的一个焦点上,卫星运动的轨道问题就早该得到完美的解决。但由于要受到各种复杂因素的影响,人造地球卫星的椭圆轨道会随着时间的流逝而不断地变化,其变化规律至今还没有被人们完全掌握。那么,卫星轨道的变化受哪些因素的影响?变化规律如何?人们又是如何利用这些变化的?下面我们就来介绍这     

Brown运动关于椭圆首中时与首中点的联合分布

Brown运动关于圆与球面的首中时、首中点、末离时以及末离点的分布和联合分布已有很多研究,关于矩形和长方体也有一些讨论,但Brown运动关于椭圆和椭球相应问题的研究还很少.白苏华等人用保形变换的方法,求出了从椭圆内任一点出发的平面Brown运动首中点的分布,但其他问题还没有研究,仍然是有兴趣的未解决问题.本文旨在讨论Brown运动关于椭圆首中时与首中点的联合分布.但由于椭圆没有象圆周那样的旋转对称性,所以不能完全借鉴已有的方法.我们利用Mathieu函数及变型Mathieu函数去表示其分布密度,从而也得到了首中时和首中点的分布密度.这样从数学上得到了精确的分析表达式,使得我们能够利用已有Mathieu函数理论及其近似计算,给出Brown运动关于椭圆首中时与首中点的估计,同时对模拟计算有一定的帮助.     

守望星空

1560年,丹麦天文学家预测说,这一年的8月21日将有日全食发生。到了那天,果然发生了日全食现象。天文学家的精确预测,引起了一个14岁少年的极大兴趣,并促使他从此喜欢上了天文观测。他就是后来成为丹麦著名天文学家的第谷&#183;布拉赫。     

寻找第10颗行星的希望渺茫

根据一位美国行星学家的计算,没有证据可以证明我们太阳系中存在第10颗行星。美国加利福尼亚州帕萨迪纳喷气推进实验室的迈尔斯·斯坦迪什是在分析了天王星的运动之后得出上述结论的。如果确实存在第10颗行星,那它的引力将拖曳天王星和海王星绕太阳的运动。关于这两颗行星偏离它们预期轨道的说法,引起了一场是否存在一颗尚未发现的大行星的激烈争论。如果用一颗行星的运动情况来探知是否存在第10颗行星,则这颗行星的运动轨道必须被准确地测定,以使天文学家能鉴别出小偏     

太阳系外的奇特天体

太阳系发现怪异天体 美国宇航局发现,太阳系外围有一颗天体很奇特,它是2004年被发现的,现在被称做"妊神星".这是一颗矮行星.它的大小虽与冥王星差不多,但它的形状被拉长了,像是拉长又压扁了的鸡蛋.若是在它两极上方观察,看到的是椭圆在转;若是在它"赤道"上方观察,随着旋转,看到的是由长椭圆到短椭圆的变化.     

冥王星——双行星！

一个新的“月亮”这是一个偶然的发现。1978年夏天的一个日子里,美国天文学家克里斯蒂在查看他用大反射望远镜拍摄的冥王星照片时,突然发现在一张照片上行星的星象有一边是稍许突出的。为了证实这一现象,他取了迟一小时拍得的另一张照片。此刻他惊奇地发现星象的一边更加突出了。行星圆面的那个地方好象出现了一个鼓泡。要把这个奇怪的“大疙疸”看作是冥王星上的一座“喜马拉雅山”,那它同行星本身相比又显得太大了。然而在下一张照片上,却已经无法认出这颗行星的任何变态了。克里斯蒂奔赴资料室,一一翻阅过去年代拍摄的照片,从这些照片中找出了以前从研究者视场中滑过去的东西:相同大小的“肿瘤”或看得清清楚楚,或消失得干干净净。难道这是行星附近的一颗卫星     

木星新探索

木星是太阳系中第五颗行星,离太阳的平均距离是7亿7千8百万公里,次于水星、金星、地球和火星。木星的质量是地球质量的318倍,半径是地球半径的11倍;木星是太阳系里最大的一颗行星。木星有很多奇怪的现象,长期来使人迷惑不解。它的外层温度低到零下一百多度,但大气却会产生猛烈的扰动,木星上有一个椭圆的大红斑,自1660年发现以来,形状和大小没有多大改变,颜色和亮度却常     

太阳系外的奇特天体

太阳系发现怪异天体 美国宇航局发现，太阳系外围有一颗天体很奇特，它是2004年被发现的，现在被称做“妊神星”。这是一颗矮行星。它的大小虽与冥王星差不多，但它的形状被拉长了，像是拉长又压扁了的鸡蛋。若是在它两极上方观察，看到的是椭圆在转；若是在它“赤道”上方观察，随着旋转，看到的是由长椭圆到短椭圆的变化。     

第谷之死

<正>一位一生充满传奇的天文学家,究竟是死于谋杀还是自然原因?关于16世纪丹麦天文学家第谷,有两件"琐事"让人们至今津津乐道。第一件是,在1566年的一场对于一个数学公式(而不是一位异性)的争执(或者说决斗,发生于一次婚宴上)中,第谷的鼻梁被对手(一名数学家,也是一名贵族)砍掉,此后第谷总是戴着一只金属假鼻子出现于公开场合。第二件     

行星原子

当量子理论最初正在发展的时候,玻尔提出一个原子模型,这样的原子有分立的电子,象行星围绕太阳运动一样围绕着原子核在轨道上运转,他的原子是以允许一个电子仅仅占据所有可能轨道中一个特定的次轨道而“量子化”的,后来量子力学或波动力学把电子散布成几率云,消除了电子象一个粒子一样作经典轨道运动的概念,然而,双电子原子光谱学最近的发展至少已经恢复玻尔最初概念的     

探索类日恒星

图为哈勃太空望远镜拍下的可见光图像。可见光是由猎户座星云中一个被称为proplyd170-337的原行星盘发出的。图像显示:高温电离气体(红色)环绕着一个盘(黄色)运动,并不断地有气体从该盘流出。这些轮廓线揭示了一个隐藏在高温气体中的尘埃盘。该原行星盘的质量大于太阳质量的1%,也就是说,大于形成木星大小的行星所需的最低质量限度     

地球的兄弟姐妹——太阳系行星特征、分类

众所周知,我们所居住的太阳系有九大行星,它们都围绕着太阳不停地沿着一个椭圆轨道进行公转,太阳位于轨道的一个焦点上。与此同时这些大行星也都在围绕自身的自转轴进行自转。这些行星都有近似于球体的形状。这些几乎是九大行星之间显而易见的共同点了。但九大行星各自独有的特点却非常之多,因而也存在各种各样的分类方法。内行星和外行星这种分类方法是以我们居住的地球为界限,地球轨道以内的水星、金星称为内行星,地球之外的火星、木星、土星、天王星、海王星和冥王星则称为外行星。内行星与外行星在物理结构上并没有太多的共同特征,但在…     

空中的重像

如果你在70年代初碰到卜索柯洛夫（DmitrySokoloff），问他在做什么，你就会以为他的神经出了毛病。那时索柯洛夫正在筛选遥远星系的编目，想从中找到我们自己的星系。他要从那个星系里寻找我们所在的地方——不过那是属于过去久远的年代的：在这个相距大约数十亿光年的星系的重像里，有一个叫地球的行星，行星上的人类生命最终会进化；两次世界战争会殃及全球；据说一个神话中的预言家诞生lpes年之后，一个叫法兰西的国家会赢得足球世界杯。索柯洛夫一直没有找到年轻时代的银河像。但是年轻银河像的观念并不像它听起来那样远不可及。从本…