1619年 行星运动三定律

约翰内斯·开普勒（Johannes Kepler,1517—1630）

上图：在开普勒的 《宇宙奥秘》中，记录了开普勒努力探索，发现已知行星轨道之完美，以及试图与之相匹配的五个完美的正多面体（正四面体，正六面体，正八面体，正十二面体和正二十面体）。下图：1610年开普勒的肖像。

哥白尼《天球运行论（》1543年），第谷新星（1572年），伽利略《星际信使》（1610年），牛顿的万有引力定律和运动定律（1687年）

现代天文学家虽然存在必要的学科交叉，但基本可以分为两类：要么属于观测天文学家，主要利用望远镜和空间探测器收集数据；要么属于理论天文学家，主要致力于发展模型和理论以解释观测结果。大部分中世纪的天文学家是涉猎了一点理论研究的观测者。理论天文学是哲学家考虑的领域，不是物理学家的天地。

文艺复兴时期的德国数学家、占星师、天文学家开普勒改变了这个状况，成为世界上第一位理论天体物理学家。开普勒用他和其他人（主要是第谷和伽利略）观测的数据发展了一套宇宙的统一模型。作为一个笃信宗教的人，开普勒相信上帝用精巧的计划设计了宇宙，这些计划可以靠观测推论出来。

开普勒相信哥白尼的日心说宇宙论，也相信太阳是宇宙的中心与《圣经》并不冲突。开普勒的著作《新天文学家》描述了火星和其他行星的轨道是一个椭圆，而不是圆（第一定律）。他在书中坚持行星改变自身的速度使它可以在同样的时间里扫过轨道上相等的面积（第二定律）。而后他在《世界的和谐》一书中证明了行星的轨道周期的平方与太阳平均距离的立方成正比（第三定律）。通过开普勒的耐心和坚持，他最终发现了宇宙中蕴藏的和谐规律。

直到观测天文学家在日食和行星凌日过程中精确验证，开普勒定律才得以广泛传播。最终牛顿在1687年发现开普勒所总结的行星运动定律是引力规律的结果。■