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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:姚珩姚珩引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣師範大學
系所名稱:物理學系
學門:自然科學學門
學類:物理學類
論文種類:學術論文
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
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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
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