1、【關鍵字】意見、情況、道路、設想、思路、方法、空間、質呈:、運行、認識、問題、系統、 公開、發展、加深、提出、發現、了解、研究、思想、地位、基礎、體系、能力、結構、秩 序、分析、簡化、支持.教育、解決、完善.推動、影響力、中心“地心說”與“日心說”的比較日月星辰每天東升西落，已成為人們熟悉的天文現象。然而對這些現象的 認識，卻經歷了漫長曲折的道路。這其中涌現出來的許多觀點中，最有影響力和 最重要的兩種就是“地心說”和“日心說S前者以其影響范圍之廣、時間之長 而聞明，后者則是被大多數人人為是揭示了事實真相的學說。一、地心說“地心說”最早起源于古希臘，早在公元前4世紀，古希臘人變產生了各 種天體繞

2、地球運轉的思想。這種思想經過兒白年時間的補充完善，到公元前2 世紀，山托勒密（生于埃及，但長期生活于亞歷山大城）總結前人設想，首先創 立了以“地球中心說”為基礎的天文學理論體系。他設想宇宙有“九重天S即 用繞地球運轉的有九個同心的球殼。它們的順序是：月球天，水星天，金星天， 太陽天，火星天，木星天，恒星天和原動天。如下圖所示：月球天離地球最近；太陽位于第四重天上，是主宰宇宙的靈魂；恒星如同 寶石一樣鑲嵌在笫八重天（恒星天）的天界上；最外層的原動天是神靈居住的天 堂。全部球層受原動天推動，自東向西繞地球作周日運動，每一層球殼都很厚。 地球肖然不動地處于宇宙的中心。以上所述的就是“地心說”的主要內

3、容。可以看出，這一學說的思想與神 學論的看法有契合之處，所以它為神權統治者所接受，獨霸歐洲天文界達上千年 之久。由于教庭勢力極大，鮮有人敢于否定，恐怕遭到迫害。十三世紀時，對天 文學有一些了解的西班牙卡斯提那國王阿爾方梭十世感到托勒密的體系很復雜， 發了一句牢騷說：“上帝創造世界時要是能征求我的意見，那天上的秩序可能安 排得更好些/因此被指控為異教徒，連王位也被廢黜。山此可見，正是這種強 權使得錯誤思想得以多活兒百年，嚴重阻礙了人們對事實真相的了解。二、日心說十五世紀以后，歐洲長期以來的黑暗統治開始衰弱，資本主義開始興起， 生產、商業、航海等各行各業的發展，尤其是環球航行的成功，證實了地球是一

4、 個球體，使人們對天體結構進行進一步的研究。1543年，波蘭天文學家哥白尼 提出日心說J認為太陽靜止地位于宇宙的中心，而地球和其它的行星圉繞著太 陽作圓周運動。山于害怕教會的迫害，哥白尼只能秘密地傳播他的學說。后來， 伽利略觀測木星時，發現木星的兒個衛星圍繞著木星旋轉，這表明其它星球不一 定用繞著地球旋轉。繼而開普勒修正了哥口尼的理論，用橢圓軌道取代了圓周軌 道，使其很好的符合觀測結果。他們的公開支持，最終宣告了亞里士多德學說的 終結。1687年，牛頓出版了舉世聞名的原理，在書中提出了著名的引力定律。原理一書解決了物體如何在空間和時間中運動的問題萬有。人們利用他的理 論，可以精確地計算星球運行

5、的軌道。其中哥白尼的“太陽中心說”如下圖：三、行星運動的力學模型行星運動山行星和太陽之間的萬有引力決定。太陽受行星的引力故亦在運 動，中心非固定點。但太陽的質量比各行星大得多，所以可以把太陽視為不動， 這樣一來問題就得到簡化。如上圖選取太陽為極點的平面極坐標系，則行星受太陽的萬有引力為 得軌道公式為d2ud(p2+ m) = -/r則此方程為行同諧振方程，通解為Z = Acos（0-%）a和久為兩積分常數。代入得=Acos(_%) + Acos(0_%)h2P = 若令 “，r =匕l + ecos（0-%）,為一圓錐曲線。且匚。時為圓，XI時為橢圓，*1時 為拋物線，el時為雙曲線。如圖而算

6、得e =,匚竺丄阮一型）,且當V 叫廣2%丄加X一型軌道為橢圓,2心咗-型=0,軌道為拋物線,2心阮絲o,軌道為雙曲線。2心山于丄就型0意味著行星的初動能不足以做功使其從心處移至無窮2心遠處。因此，在這種情況下，行星只能在圓或橢圓軌道上運動。實際的九大行星 的偏心率e很小，相應地軌道也為近圓的橢圓軌道。另一方面，任取一行星和太陽組成的系統，其質心必偏向太陽，故只能是 行星圍著太陽轉。通過分析，“日心說”更符合實際，當然實際的行星軌道的決定要更加復雜 的多。參考文獻理論力學原理與方法，劉煥堂，廈門大學岀版社萬有引力和引力場，祝瑞琪馬見慈，髙等教育岀版社大學物理（力學），張三慧，淸華大學出版社論文總結通過這次小論文，我一方面是對學過的知識進行了復習，加深了印象：另 一方面是初步學習了怎樣寫科學論文，為以后的進一步學習做準備；還認識到從 事科學研究工作的艱苦和曲折。總而言之，這次可謂是一舉數得了。理論力學學習總結作為一門工科基礎課，我從中學習了如何以牛頓力學結合微積分等知識分 析解決力學問題。學習這么課時，發現理論力學與現實生活中所見到的器