簡(jiǎn)介：第二章天球坐標(biāo)系,球面三角基礎(chǔ)知識(shí),一、球面上的圓（大圓、小圓）定理任何平面和球面的交線都是正圓。定義通過(guò)球心的平面與球面的交線，是直徑最大的圓，叫做大圓。不通過(guò)球心的平面與球面的交線，叫小圓。二、球面上兩點(diǎn)的距離三、圓的極大圓的極點(diǎn)通過(guò)球心與大圓所在平面相垂的直線與球面的兩個(gè)交點(diǎn)。四、球面角五、圓弧與角的度量六、球面三角形,,,,,大圓,小圓,,球面角,球面角兩個(gè)大圓在球面上構(gòu)成的角度ASB以兩大圓交點(diǎn)S為極點(diǎn)的大圓上，與兩大圓的兩交點(diǎn)A,B在球心所張的角度AOB。該兩交點(diǎn)A,B間的大圓弧AB,,,,,,,,A,B,,,,O,,S,§21天球以任意點(diǎn)為球心，任意長(zhǎng)為半徑，為研究天體的位置和運(yùn)動(dòng)而引進(jìn)的一個(gè)與人們直觀感覺(jué)相符的假想圓球。,特點(diǎn)1、與直觀感覺(jué)相符的科學(xué)抽象2、天體在天球上的位置只反映天體視方向的投影3、天球上任意兩天體的距離用其角距表示4、地面上兩平行方向指向天球同一點(diǎn)5、任意點(diǎn)為球心,§22天球上的基本點(diǎn)圈,1、天極P、P,和天赤道Q、Q,2、天頂Z天底Z,和真地平3、天子午圈、四方點(diǎn)、和卯酉圈4、黃道和黃極5、二分點(diǎn)和二至點(diǎn)6、天極在天球上的位置H北＝Φ,1、天極和天赤道,天極P過(guò)天球中心做一與地球自轉(zhuǎn)軸平行的直線（天軸），它與天球相交的兩點(diǎn)為天極。天赤道QQ’過(guò)天球中心做一與天軸垂直的平面（天赤道面），它與天球相交的大圓為天赤道。,2、天頂、天底和真地平,天頂Z過(guò)天球中心做一直線與觀測(cè)點(diǎn)的鉛垂線平行，交天球于兩點(diǎn)，位于觀測(cè)者頭頂?shù)囊稽c(diǎn)稱天頂。天底Z’與天頂相對(duì)的另一交點(diǎn)為天底。真地平過(guò)天球中心做一與鉛垂線垂直的平面，與天球相交的大圓為真地平。,3、天子午圈、四方點(diǎn)、卯酉圈,天子午圈過(guò)天極和天頂?shù)拇髨A。四方點(diǎn)天子午圈與真地平相交的兩點(diǎn)為南北點(diǎn)，（靠近北天極的為北點(diǎn)）天赤道與真地平相交的兩點(diǎn)為東西點(diǎn)。卯酉圈過(guò)天頂和東西點(diǎn)所做的大圓弧。,,4、黃道與黃極,黃道過(guò)天球中心做一與地球公轉(zhuǎn)軌道平面平行的平面為黃道面，與天球相交的大圓為黃道。黃極黃道所對(duì)應(yīng)的兩個(gè)極點(diǎn)。黃赤交角黃道與赤道的交角。Ε＝2305,5、二分點(diǎn)、二至點(diǎn),二分點(diǎn)黃道與天赤道的兩個(gè)交點(diǎn)。春分點(diǎn)；秋分點(diǎn)二至點(diǎn)黃道上與二分點(diǎn)相距900的另兩個(gè)點(diǎn)。夏至點(diǎn)；冬至點(diǎn),當(dāng)?shù)氐牡乩砭暥鹊扔诒睒O星的高度,§23天球坐標(biāo),一、地平坐標(biāo)基本點(diǎn)天頂天底基本圈真地平原點(diǎn)南點(diǎn)北點(diǎn)地平高度H由真地平沿過(guò)天體的地平經(jīng)圈向天頂、天底量度（00±900）（天頂距ZZ＝900－H方位角A由南點(diǎn)或北點(diǎn)沿真地平順時(shí)針度量到過(guò)天體的地平經(jīng)圈（00–3600）,二、時(shí)角坐標(biāo),基本點(diǎn)天極基本圈天赤道原點(diǎn)子午圈與天赤道南邊的交點(diǎn)。赤緯Δ由天赤道沿過(guò)天體的赤經(jīng)圈向兩極方向度量（00±900）時(shí)角T由原點(diǎn)沿天赤道順時(shí)針量至天體所在赤經(jīng)圈（0H–24H）,,三、赤道坐標(biāo)原點(diǎn)春分點(diǎn)赤緯Δ同上赤經(jīng)Α由春分點(diǎn)沿天赤道逆時(shí)針?lè)较蛄恐撂祗w所在赤經(jīng)圈（0H–24H春分點(diǎn)的時(shí)角TR＝Α＋T,,,四、黃道坐標(biāo),基本點(diǎn)黃極基本圈黃道原點(diǎn)春分點(diǎn)黃緯Β由黃道沿過(guò)天體的黃經(jīng)圈向兩邊度量（00±900）黃經(jīng)Λ由春分點(diǎn)沿黃道逆時(shí)針量至天體所在黃經(jīng)圈與黃道的交點(diǎn)（00–3600,赤道坐標(biāo)與黃道坐標(biāo),天球坐標(biāo)系的變換由球面三角的基本知識(shí)，我們可以證明天文坐標(biāo)系之間的換算一、地平坐標(biāo)與時(shí)角坐標(biāo)的換算設(shè)天體的地平坐標(biāo)為（A、Z）,時(shí)角坐標(biāo)為T(mén),Δ,觀測(cè)地點(diǎn)的地理緯度為Φ。對(duì)以北天極P、天體X和天頂Z為頂點(diǎn)的球面三角形，如圖所示，由球面三角基本公式，可得出如下?lián)Q算式。,（1）已知天體方位角A和天頂距Z，利用球面三角公式求天體的赤經(jīng)Α和赤緯Δ,SINΔSINΦCOSZCOSΦSINZCOSACOSΔSINTSINZSINACOSΔCOSTSINΦSINZCOSACOSZCOSΦ已知地方區(qū)時(shí)（如北京時(shí)）可以計(jì)算出地方恒星時(shí)，由地方恒星時(shí)S與時(shí)角T的關(guān)系式，ΑST，可求出天體的時(shí)角T。,（2）已知天體的赤經(jīng)Α和赤緯Δ，求天體的方位角A和天頂距Z（或地平高度）,利用如下球面三角公式即可COSZSINΦSINΔCOSΦCOSΔCOSTSINZSINACOSΔSINTSINZCOSASINΔCOSΦCOSΔSINΦCOS,二、赤道坐標(biāo)與黃道坐標(biāo)的換算公式設(shè)天體的黃緯為Β，黃經(jīng)為Λ；天體的赤經(jīng)為Α，赤緯為Δ；黃道與赤道的夾角為Ε則黃道坐標(biāo)與赤道坐標(biāo)的換算公式,（1）由天體的赤經(jīng)Α、赤緯Δ；黃道與赤道的夾角Ε，求天體黃經(jīng)Λ、黃緯ΒSINΒCOSΕSINΔ–SINΕCOSΔSINΑCOSΒCOSΛCOSΔCOSΑCOSΒSINΛSNIΔSINΕCOSΔCOSΕSINΑ,（2）由天體黃經(jīng)Λ、黃緯Β與黃赤夾角Ε，求赤經(jīng)Α、赤緯Δ，,SINΔCOSΕSINΒSINΕCOSΒSINΛCOSΔCOSΑCOSΒCOSΛCOSΔSINΑSINΒSINΕCOSΒCOSΕSINΛ,,,,在地球赤道地區(qū)看到所有天體都垂直于平面做圓運(yùn)動(dòng),在中緯地區(qū)看到的天體的周日視動(dòng),在地球的南、北極地區(qū)看到所有天體都平行于地平圈做圓運(yùn)動(dòng),§14天體的周日視運(yùn)動(dòng),一、不同緯度處的天體視運(yùn)動(dòng)1、極區(qū)Δ＝H2、赤道地區(qū)3、中緯度地區(qū),二、永不上升與永不下落天體,1、永不下落天體Δ≥（900－Φ）永不上升天體Δ≤－（900－Φ）2、地理緯度越高，這類天體越多極區(qū)各半；赤道無(wú),,這是北天恒星周日視運(yùn)動(dòng)的照片。每條弧線都是一顆恒星穿過(guò)夜空的軌跡。圖A的暴光時(shí)間約為1小時(shí)，圖B約為5小時(shí)。,三、天體的中天,1、上中天在天極以南過(guò)子午圈。2、下中天在天極以北過(guò)子午圈。1、上中天在天頂以南Φ＞Δ；Z＝Φ－Δ在天頂以北Φ＜Δ；Z＝Δ－Φ2、下中天Z＝1800－（Δ＋Φ）∵Z＝（900－Δ）＋（900－Φ）,§15、天體的周年視運(yùn)動(dòng),1、周日視運(yùn)動(dòng)地球的自轉(zhuǎn)→天體的周日視運(yùn)動(dòng)→太陽(yáng)自東向西在周日平行圈上每日運(yùn)行一周→所有天體的東升西落。,2、周年視運(yùn)動(dòng)地球的公轉(zhuǎn)→天體的周年視運(yùn)動(dòng)→太陽(yáng)自西向東在黃道上每年運(yùn)行一周→造成四季星空的不同。,,太陽(yáng)的周年視運(yùn)動(dòng)軌黃道運(yùn)動(dòng)方向自西向東,當(dāng)太陽(yáng)位于春分點(diǎn)時(shí)（3、21）?。?HΔ＝00夏至點(diǎn)時(shí)（6、22）?。?HΔ＝230、5秋分點(diǎn)時(shí)（9、23）?。?2HΔ＝00冬至點(diǎn)時(shí)（12、22）?。?8HΔ＝－230、5,,日期3月21日4月20日5月21日6月22日7月23日8月23日9月23日太陽(yáng)經(jīng)過(guò)白羊座|金牛座|雙子座|巨蟹座|獅子座|室女座日期9月23日10月23日11月22日12月22日1月20日2月18日3月21日太陽(yáng)經(jīng)過(guò)天秤座|天蝎座|人馬座|摩羯座|寶瓶座|雙魚(yú)座,黃道十二宮,太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)的星座春天白羊?qū)m即白羊座,依次為金牛,雙子,巨蟹,獅子,室女,天蝎,人馬,寶瓶,雙魚(yú)土洋星占均無(wú)道理山羊?qū)m摩羯宮處女宮室女宮射手宮人馬宮,習(xí)題,1、北天極的黃經(jīng)和黃緯是（）（，北黃極的赤經(jīng)和赤緯是（）。2、在地球北緯30處，當(dāng)春分點(diǎn)位于西點(diǎn)時(shí)，北點(diǎn)的赤經(jīng)是（），時(shí)角是（），赤緯是（），方位角是（），地平高度是（）。3、天子午圈與地平圈的兩個(gè)交點(diǎn)是（）（）；天子午圈與卯酉圈的兩個(gè)交點(diǎn)是（）（）；天赤道與黃道的兩個(gè)交點(diǎn)是（）（）；天赤道與地平圈的兩個(gè)交點(diǎn)是（）（）；天球上赤經(jīng)和赤緯皆為零的點(diǎn)是（）；天球上地平高度和赤緯皆為零的點(diǎn)是（）（）。,1、北天極的黃經(jīng)和黃緯是（900）（9002305，北黃極的赤經(jīng)和赤緯是2700（9002305）。,注意此圖的春分點(diǎn)應(yīng)畫(huà)在后面,Ω,,2、在地球北緯30處，當(dāng)春分點(diǎn)位于西點(diǎn)時(shí)，北點(diǎn)的赤經(jīng)是（2700），時(shí)角是（1800），赤緯是（600），方位角是（00），地平高度是（00）。,練習(xí),1、織女星Α18H35M在春分點(diǎn)上中天時(shí)的時(shí)角為_(kāi)___。當(dāng)織女星的時(shí)角為0時(shí)春分點(diǎn)的時(shí)角為_(kāi)___。SΑ⊙T⊙ΑT2、在北京（Φ400）當(dāng)織女星（Δ3808）上中天時(shí)的地平高度為_(kāi)___。ZΦΔ；3、由于太陽(yáng)的周年視運(yùn)動(dòng)，太陽(yáng)的赤緯變化在____度至____度之間，太陽(yáng)的赤經(jīng)變化在____度至____度之間，太陽(yáng)的黃緯是____。4、在我國(guó)某地看到一顆永不下落的恒星，下中天時(shí)的高度為200，上中天時(shí)的高度500，該星的赤緯為_(kāi)___，觀測(cè)地的緯度為_(kāi)___。ΔZΦ5、太陽(yáng)周日視運(yùn)動(dòng)的方向是____，周期為_(kāi)___。太陽(yáng)周年視運(yùn)動(dòng)的方向是____，周期為_(kāi)___,1、北京夏至日太陽(yáng)中天的高度冬至日呢H⊙90OΦ±Ε,2、9月23日日落1小時(shí)后，天狼星的時(shí)角等于多少SΑ⊙T⊙ΑT3、一年里哪一天天狼星（?。?H43M）在子夜上中天SΑ⊙T⊙ΑT4、正午測(cè)得太陽(yáng)中心的高度為30O15’，此時(shí)太陽(yáng)Δ⊙＝19O25’。求當(dāng)?shù)氐牡乩砭暥萙ΦΔ,

簡(jiǎn)介：,考點(diǎn)知識(shí)診斷,熱點(diǎn)題型探究,難點(diǎn)能力突破,課后作業(yè),

簡(jiǎn)介：,,,三角學(xué)和與天文學(xué),舒蘭一中一年一班四組,,,,,,,雷格蒙塔努斯（REGIOMONTANUSJOHANNES，14361476）德國(guó)數(shù)學(xué)家、天文學(xué)家。,弗朗索瓦韋達(dá)（FRAN?OISVIèTE，1540－1603）現(xiàn)代數(shù)學(xué)之父,約翰尼斯開(kāi)普勒J(rèn)OHANNSKPLER,15711630,杰出的德國(guó)天文學(xué)家,第谷布拉赫（TYCHOBRAH15461601），丹麥天文學(xué)家和占星學(xué)家,萊昂哈德歐拉（LEONHARDEULER，1707年4月15日～1783年9月18日），瑞士數(shù)學(xué)家、自然科學(xué)家,,,,三角學(xué),研究平面三角形和球面三角形邊角關(guān)系的數(shù)學(xué)學(xué)科。三角學(xué)是以研究三角形的邊和角的關(guān)系為基礎(chǔ)，應(yīng)用于測(cè)量為目的，同時(shí)也研究三角函數(shù)的性質(zhì)及其應(yīng)用的一門(mén)學(xué)科。三角學(xué)分為平面三角學(xué)與球面三角學(xué)。它們都是研究三角形中邊與角之間的關(guān)系的學(xué)科。平面三角學(xué)分為角的度量、三角函數(shù)與反三角函數(shù)、誘導(dǎo)公式、和與差的公式、倍角、半角公式、和差化積與積化和差公式、解三角形等內(nèi)容；球面三角學(xué)研究球面上由大圓弧構(gòu)成的球面三角形的邊與角之間的關(guān)系，在天文學(xué)、測(cè)量學(xué)、制圖學(xué)、結(jié)晶學(xué)、儀器學(xué)等方面有廣泛的應(yīng)用。,,,回溯歷史三角學(xué)和天天文學(xué),,CHAPTER1古希臘的自然科學(xué)家泰勒斯（公元前624年－公元前546年）的理論，可以認(rèn)為是三角學(xué)的萌芽，但歷史上都認(rèn)為古希臘的天文學(xué)家喜帕恰斯是三角學(xué)的創(chuàng)始者。,提出了三角學(xué)的基礎(chǔ)問(wèn)題和基本概念，特別是提出了球面三角學(xué)的門(mén)納勞斯定理；50年后，另一個(gè)古希臘學(xué)者托勒密（PTOLEMY）著天文學(xué)大成，初步發(fā)展了三角學(xué)．,,CHAPTER2古希臘門(mén)納勞斯（MENELAUSOFALEXANDRIA，公元100年左右）著球面學(xué)提出了三角學(xué)的基礎(chǔ)問(wèn)題和基本概念，特別是提出了球面三角學(xué)的門(mén)納勞斯定理；50年后，另一個(gè)古希臘學(xué)者托勒密（PTOLEMY）著天文學(xué)大成，初步發(fā)展了三角學(xué)．,CHAPTER3瓦拉哈米希拉（VARAHAMIHIRA，約505～587年）最早引入正弦概念，并給出最早的正弦表；公元10世紀(jì)的一些阿拉伯學(xué)者進(jìn)一步探討了三角學(xué)．,,CHAPTER4納西爾丁（NASIRED－DINALTUSI，1201～1274年）的橫截線原理書(shū)開(kāi)始使三角學(xué)脫離天文學(xué)，成為純粹數(shù)學(xué)的一個(gè)獨(dú)立分支,,,應(yīng)用實(shí)例一開(kāi)普勒測(cè)量行星軌道半徑,,,,開(kāi)普勒如何從行星的使人眼花繚亂的視行中推出它們的“真實(shí)”軌道只要想到人們永遠(yuǎn)不可能看到行星的真實(shí)運(yùn)動(dòng)，而只能從運(yùn)動(dòng)著的地球上看到它們?cè)谔炜盏氖裁捶较?，就知道?wèn)題困難了。倘使行星所作的是簡(jiǎn)單的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，從地球上看去，還比較容易地察覺(jué)這種運(yùn)動(dòng)該是怎樣的；可是實(shí)際情形比這要復(fù)雜得多，而且地球本身同樣是以某種未知方式繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)。這就使問(wèn)題變得無(wú)比復(fù)雜和困難了,,,,,要研究天，最好先懂得地,開(kāi)普勒用一個(gè)絕妙方法把這種雜亂無(wú)章的現(xiàn)象理出一個(gè)完整清楚的頭緒來(lái)。他同哥白尼一樣，敏銳地領(lǐng)悟到，“要研究天，最好先懂得地”，他也把著眼點(diǎn)放在地球上，力圖先摸清地球本身的運(yùn)動(dòng)，然后再研究行星的運(yùn)動(dòng)。,,,,,在大地測(cè)量工作中，常常要測(cè)定那些由于某種自然障礙而無(wú)法直接到達(dá)的目標(biāo)的距離。假定需要測(cè)定A地到對(duì)岸塔C的距離，因A、C兩地被大河阻隔，無(wú)法直接去測(cè)量這段距離的長(zhǎng)度。為了解決這個(gè)困難，觀測(cè)者可在河的這岸另?yè)褚稽c(diǎn)B，AB的距離是可以直接丈量的。這段經(jīng)過(guò)選定的、已知其長(zhǎng)度的線段AB，用測(cè)量學(xué)的術(shù)語(yǔ)來(lái)說(shuō)，叫做“基線”。基線確定后，可在它的兩端用測(cè)角儀分別測(cè)定A、B兩角的大小。于是，在三角形ABC中，已知兩角大小和它們所夾的邊（基線）長(zhǎng)，三角形的其他角和邊，就可以計(jì)算出來(lái)。應(yīng)用這個(gè)簡(jiǎn)單方法可以求得無(wú)法達(dá)到的目標(biāo)的距離。,,,開(kāi)普勒要測(cè)定地球（在其軌道上）與太陽(yáng)的距離。在這里，太陽(yáng)好比是上述例證中的A地，地球則是河對(duì)岸的那座塔C。為了布設(shè)“基線”，還需要另找一個(gè)定點(diǎn)B?？墒?，在行星系統(tǒng)里，除了太陽(yáng)是唯一“靜止”的中心天體外，再也找不出第二個(gè)這樣的“定點(diǎn)”。這要由開(kāi)普勒另行覓取。,,,我們?cè)O(shè)想在地球軌道平面的某處有一盞明亮的天燈M，它有足夠的明亮度，并且永遠(yuǎn)懸掛在那里，以使地球上的觀測(cè)者在每年任何日期都能看到它；又假定這燈距太陽(yáng)比地球還要遠(yuǎn)些。如果具備這些條件，它就成了我們所需要的第個(gè)定點(diǎn)。太陽(yáng)與燈的連線就是我們所要布設(shè)的“基線”。借助這樣一盞燈，就能用下述辦法來(lái)測(cè)定地球的軌道。譬如，每年都會(huì)有這樣一個(gè)時(shí)刻，地球（E）正好在太陽(yáng)（S）和燈（M）的連線上。這時(shí)，從地球上來(lái)看燈，我們的視線EM就會(huì)同SM（太陽(yáng)～燈）重合，我們可以把后者在天空中的位置（它指向某一恒星）記錄下來(lái)。以后，在另一個(gè)時(shí)刻，地球運(yùn)行到軌道上的另一位置E，這時(shí)它同太陽(yáng)和那盞燈的位置形成一個(gè)三角形SEM。,,,我們?cè)O(shè)想在地球軌道平面的某處有一盞明亮的天燈M，它有足夠的明亮度，并且永遠(yuǎn)懸掛在那里，以使地球上的觀測(cè)者在每年任何日期都能看到它；又假定這燈距太陽(yáng)比地球還要遠(yuǎn)些。如果具備這些條件，它就成了我們所需要的第個(gè)定點(diǎn)。太陽(yáng)與燈的連線就是我們所要布設(shè)的“基線”。借助這樣一盞燈，就能用下述辦法來(lái)測(cè)定地球的軌道。譬如，每年都會(huì)有這樣一個(gè)時(shí)刻，地球（E）正好在太陽(yáng)（S）和燈（M）的連線上。這時(shí)，從地球上來(lái)看燈，我們的視線EM就會(huì)同SM（太陽(yáng)～燈）重合，我們可以把后者在天空中的位置（它指向某一恒星）記錄下來(lái)。以后，在另一個(gè)時(shí)刻，地球運(yùn)行到軌道上的另一位置E，這時(shí)它同太陽(yáng)和那盞燈的位置形成一個(gè)三角形SEM。,,,,在這個(gè)三角形中，SM邊是事先選定的“基線”；E角的大小可以從地球上同時(shí)觀測(cè)太陽(yáng)和燈M來(lái)確定；S角就是地球向徑（SE“）同基線SM所夾的角，其大小也可以通過(guò)對(duì)恒星的觀測(cè)來(lái)確定。有了這些已知條件，便可以得知三角形SEM中SE“的距離，或者說(shuō)地球E相對(duì)于基線SM的位置完全可確定。因此，只要在紙上任意畫(huà)一條基線SM，憑著我們觀測(cè)到的E和S的角度，就可以作出三角形SEM來(lái)。我們可以在一年中經(jīng)常這樣做，每次都會(huì)在紙上得到地球E對(duì)于那條基線SM的不同位置，并且給它們逐個(gè)注上日期，然后把這些點(diǎn)連成曲線。這樣，我們就從經(jīng)驗(yàn)上確定了地球的軌道。雖然其大小還是相對(duì)的，然而卻是“真實(shí)”的。,,,應(yīng)用實(shí)例二,,天球坐標(biāo)系（PS太美了）,,,過(guò)觀測(cè)者O天球中心的鉛垂線﹐延伸后與天球交于兩點(diǎn)﹐朝上的一點(diǎn)Z稱為天頂﹐朝下的一點(diǎn)Z稱為天底。過(guò)天頂Z和天體作一垂直圈﹐它與地平圈交于垂足D點(diǎn)﹐則天體在地平坐標(biāo)系中的第一坐標(biāo)就是大圓弧D或極距Z。DH稱為地平緯度﹐又稱地平高度﹐簡(jiǎn)稱高度﹔而Z稱為天頂距。地平高度也可以用平面角OD來(lái)量度﹐而天頂距也可以用平面角OZ來(lái)量度。天球上與地平圈相平行的小圓稱為地平緯圈﹐也稱平行圈。同一地平緯圈上任意點(diǎn)的地平高度都是相同的﹐因此可以稱為等高圈。南點(diǎn)S與垂足D之間的大圓弧SDA﹐是地平坐標(biāo)系中的第二坐標(biāo)﹐稱為地平經(jīng)度或天文方位角﹐簡(jiǎn)稱方位角。方位角也可以用平面角SOD來(lái)量度﹐天文學(xué)中習(xí)慣從南點(diǎn)起按順時(shí)針?lè)较蛄慷?。以地平圈為基圈﹑子午圈為主圈﹑南點(diǎn)為主點(diǎn)的坐標(biāo)系稱為地平坐標(biāo)系。由于周日視運(yùn)動(dòng)﹐天體的地平坐標(biāo)不斷發(fā)生變化。另一方面﹐對(duì)不同的觀測(cè)者﹐由于鉛垂線方向的不同﹐就有不同的地平坐標(biāo)系﹐同一天體也就有不同的地平坐標(biāo)。這種隨測(cè)站而異的性質(zhì)使記錄天體位置的各種星表不能采用地平坐標(biāo)系統(tǒng)。,,,地球赤道平面延伸后與天球相交的大圓﹐稱為天赤道。天赤道的幾何極稱為天極。天赤道是赤道坐標(biāo)系中的基圈﹐北天極P是赤道坐標(biāo)系的極,在研究太陽(yáng)系內(nèi)各種天體的運(yùn)動(dòng)情況時(shí)﹐要用另一種天球坐標(biāo)系﹐即黃道坐標(biāo)系。,,,地平坐標(biāo)系和赤道坐標(biāo)系之間的關(guān)系可根據(jù)圖2的球面三角PZ用球面三角的公式來(lái)表示﹕COSZSINSINCOSCOSCOST﹐SINΑSINZCOSSINT﹐COSΑSINCOSSINSINCOSCOST﹐式中Z為天體的天頂距﹔90°－PZ為測(cè)站的地理緯度。,,,三維極坐標(biāo)系統(tǒng)是在二維球面坐標(biāo)系的基礎(chǔ)上增加一條向徑R構(gòu)成的﹐向徑是坐標(biāo)原點(diǎn)到所研究的天體的線距離。人造衛(wèi)星的空間位置可以用它的赤經(jīng)﹑赤緯和向徑唯一地加以確定﹐因相應(yīng)的二維球面坐標(biāo)系的不同﹐所以又有三維赤道球坐標(biāo)和三維黃道球坐標(biāo)等不同的球坐標(biāo)系統(tǒng)。,,,,三維直角坐標(biāo)系又稱為空間直角坐標(biāo)系。在通常情況下﹐為便于與相應(yīng)的球坐標(biāo)系進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換﹐空間直角坐標(biāo)系OXYZ的OZ軸取球面坐標(biāo)系的極點(diǎn)所在的方向﹐OX軸取主點(diǎn)所在的方向﹐OXY平面與基圈相重合﹐而OXZ平面與主圈相重合。這時(shí)﹐空間坐標(biāo)與相應(yīng)的二維球坐標(biāo)或三維球坐標(biāo)之間有最簡(jiǎn)單的關(guān)系。另外﹐對(duì)應(yīng)于不同的二維球面坐標(biāo)系﹐也可以有不同的空間直角坐標(biāo)系﹐如赤道直角坐標(biāo)系﹑黃道直角坐標(biāo)系等。,,,空間坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換包括﹕對(duì)應(yīng)于同一球面坐標(biāo)系統(tǒng)的空間直角坐標(biāo)系和空間球坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換﹔不同空間直角坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換﹔對(duì)應(yīng)于不同的二維球面坐標(biāo)系的空間直角坐標(biāo)和空間球坐標(biāo)之間的轉(zhuǎn)換﹔原點(diǎn)不同如地心﹑日心等的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。相對(duì)坐標(biāo)系在研究鄰近天體的相對(duì)位置及其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)﹐往往要使用相對(duì)坐標(biāo)系﹐它又稱為微分坐標(biāo)系。用相對(duì)坐標(biāo)系研究的不是天體在天球上的具體位置﹐而是一個(gè)天體相對(duì)于附近另一個(gè)天體的相對(duì)位置。以赤道坐標(biāo)系為例﹐兩個(gè)天體SΑ﹐和SΑ﹐之間的相對(duì)關(guān)系Α?。INPSEC﹐－COSP。稱SINP﹐COSP為天體S相對(duì)于天體S的直角坐標(biāo)。這里﹐兩天體之間的球面距離為一小量﹐﹑和均以角秒為單位。SSP為一窄球面三角形。,,,ONLYTWOTHINGSAREINFINITE–THEUNIVERSEANDHUMANSTUPIDITY,ANDIMNOTSUREABOUTTHEFORMERALBERTEINSTEIN,,,,,

簡(jiǎn)介：,,,,,,,,,,,,,,,,,,1已知下面的哪組數(shù)據(jù)，可以算出地球的質(zhì)量M（引力常量G為已知）（）A月球繞地球運(yùn)行的周期T1及月球到地球中心的距離R1B地球繞太陽(yáng)運(yùn)行周期T2及地球到太陽(yáng)中心的距離R2C地球繞太陽(yáng)運(yùn)行的速度V3及地球到太陽(yáng)中心的距離R3D地球表面的重力加速度G及地球到太陽(yáng)中心的距離R4,【解析】選A計(jì)算地球的質(zhì)量有兩種方法①以地球?yàn)橹行男求w，已知地球的行星或衛(wèi)星的有關(guān)量B、C均以太陽(yáng)為中心星體，只能求太陽(yáng)的質(zhì)量，B、C錯(cuò)誤由得A正確②已知地球表面的重力加速度和地球半徑，由得但D中R4不是地球半徑，D錯(cuò)誤,2（2010全國(guó)高考Ⅱ）已知地球同步衛(wèi)星離地面的高度約為地球半徑的6倍若某行星的平均密度為地球平均密度的一半，它的同步衛(wèi)星距其表面的高度是其半徑的25倍，則該行星的自轉(zhuǎn)周期約為（）A．6小時(shí)B12小時(shí)C24小時(shí)D36小時(shí),【解析】選B根據(jù)牛頓第二定律和萬(wàn)有引力定律有而MΡΠR3，解得地球的同步衛(wèi)星的周期為T(mén)124小時(shí)，軌道半徑為R17R1，密度為Ρ1某行星的同步衛(wèi)星周期為T(mén)2，軌道半徑為R235R2，密度Ρ2Ρ1解得T212小時(shí)，故正確答案為B,3地球表面的重力加速度為G，地球半徑為R，萬(wàn)有引力常量為G，則地球的平均密度為（）ABCD,【解析】選A在地球表面處有①地球的平均密度②解①②式得A正確,4（2010德州高一檢測(cè)）假設(shè)火星和地球都是球體，火星的質(zhì)量M火與地球的質(zhì)量M地之比M火/M地P,火星的半徑與地球的半徑之比R火/R地Q，求它們表面處的重力加速度之比,【解析】在火星表面有MG火在地球表面有MG地兩式相比得答案P/Q2,【典例1】（2010南京高一檢測(cè)）在某行星上，宇航員用彈簧秤稱得質(zhì)量為M的砝碼重力為F，乘宇宙飛船在靠近該星球表面空間飛行，測(cè)得其環(huán)繞周期為T(mén)，根據(jù)這些數(shù)據(jù)求該星球的質(zhì)量,【思路點(diǎn)撥】解答該題應(yīng)把握以下兩點(diǎn),【自主解答】設(shè)行星的質(zhì)量為M，半徑為R，表面的重力加速度為G,由萬(wàn)有引力定律得FMG①飛船沿星球表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)由牛頓第二定律得②解①②式得,【互動(dòng)探究】由例題中這些數(shù)據(jù)求該星球的平均密度【解析】飛船在星球表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)由牛頓第二定律得①星球的平均密度②解①②式得答案,【典例2】（2009江蘇高考）英國(guó)新科學(xué)家（NEWSCIENTIST）雜志評(píng)選出了2008年度世界8項(xiàng)科學(xué)之最，在XTEJ1650500雙星系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)的最小黑洞位列其中若某黑洞的半徑R約45KM，質(zhì)量M和半徑R的關(guān)系滿足（其中C為光速，G為引力常量），則該黑洞表面重力加速度的數(shù)量級(jí)為A108M/S2B1010M/S2C1012M/S2D1014M/S2,【思路點(diǎn)撥】根據(jù)黃金代換式可得到代入已知關(guān)系可求得G【標(biāo)準(zhǔn)解答】選C設(shè)黑洞表面重力加速度為G,由萬(wàn)有引力定律可得又有聯(lián)立得選項(xiàng)C正確,【變式訓(xùn)練】據(jù)報(bào)道，最近在太陽(yáng)系外發(fā)現(xiàn)了首顆“宜居”行星，其質(zhì)量約為地球質(zhì)量的64倍，一個(gè)在地球表面重量為600N的人在這個(gè)行星表面的重量將變?yōu)?60N由此可推知，該行星的半徑與地球半徑之比約為（）A05B2C32D4,【解析】選B設(shè)地球質(zhì)量為M，“宜居”行星的質(zhì)量為M，則M64M設(shè)人的質(zhì)量為M′,地球的半徑為R，“宜居”行星的半徑為R，由星球表面的重力近似等于萬(wàn)有引力，得M′G地M′G星又M′G地600N，M′G星960N由以上式子解得B項(xiàng)正確,【典例3】已知地球半徑R64106M,地面附近重力加速度G98M/S2,計(jì)算在距離地面高為H20106M的圓形軌道上的衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度V和周期T,【思路點(diǎn)撥】解答本題可按以下思路進(jìn)行分析,【標(biāo)準(zhǔn)解答】,【變式訓(xùn)練】（2010黃岡高一檢測(cè)）太陽(yáng)半徑為R′，平均密度為Ρ′，地球半徑和平均密度分別為R和Ρ,地球表面附近的重力加速度G0，則太陽(yáng)表面附近的重力加速度G′（）ABCD,【解析】選C在星球表面處物體的萬(wàn)有引力等于重力，則MG0①平均密度②解①②式得同理可得故C正確,【典例4】天文學(xué)家將相距較近、僅在彼此的引力作用下運(yùn)行的兩顆恒星稱為雙星雙星系統(tǒng)在銀河系中很普遍利用雙星系統(tǒng)中兩顆恒星的運(yùn)動(dòng)特征可推算出它們的總質(zhì)量已知某雙星系統(tǒng)中兩顆恒星圍繞它們連線上的某一固定點(diǎn)分別做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，周期均為T(mén)，兩顆恒星之間的距離為R，試推算這個(gè)雙星系統(tǒng)的總質(zhì)量（引力常量為G）,【思路點(diǎn)撥】解答本題應(yīng)把握以下三點(diǎn),【標(biāo)準(zhǔn)解答】設(shè)兩顆恒星的質(zhì)量分別為M1、M2，做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑分別為R1、R2，角速度分別是Ω1,Ω2根據(jù)題意有Ω1Ω2①R1R2R②根據(jù)萬(wàn)有引力定律和牛頓運(yùn)動(dòng)定律，有M1Ω12R1③M2Ω22R2④,聯(lián)立以上各式解得⑤根據(jù)角速度與周期的關(guān)系知Ω1Ω2⑥聯(lián)立③⑤⑥式解得M1M2答案,1（2009重慶高考）據(jù)報(bào)道，“嫦娥一號(hào)”和“嫦娥二號(hào)”繞月飛行器的圓形工作軌道距月球表面分別約為200KM和100KM，運(yùn)行速率分別為V1和V2那么,V1和V2的比值為（月球半徑取1700KM）（）ABCD,【解析】選C根據(jù)衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的向心力由萬(wàn)有引力提供，有那么衛(wèi)星的線速度跟其軌道半徑的平方根成反比，則有C正確,2（2010福建高考）火星探測(cè)項(xiàng)目是我國(guó)繼神舟載人航天工程、嫦娥探月工程之后又一個(gè)重大太空探索項(xiàng)目假設(shè)火星探測(cè)器在火星表面附近圓形軌道運(yùn)行周期為T(mén)1，神舟飛船在地球表面附近圓形軌道運(yùn)行周期為T(mén)2，火星質(zhì)量與地球質(zhì)量之比為P，火星半徑與地球半徑之比為Q，則T1、T2之比為（）ABCD,【解析】選D設(shè)中心天體的質(zhì)量為M，半徑為R，當(dāng)航天器在星球表面飛行時(shí)，由得因此有故選D,3（2010汕頭高一檢測(cè)）已知地球的質(zhì)量為M，月球的質(zhì)量為M，月球繞地球運(yùn)行的軌道半徑為R，周期為T(mén)，萬(wàn)有引力常量為G，則月球繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)軌道處的重力加速度大小等于（）ABCD,【解析】選B、D對(duì)月球由牛頓第二定律得解得故B、D正確,4（2010重慶高考）月球與地球質(zhì)量之比約為1∶80,有研究者認(rèn)為月球和地球可視為一個(gè)由兩質(zhì)點(diǎn)構(gòu)成的雙星系統(tǒng),它們都圍繞月地連線上某點(diǎn)O做勻速圓周運(yùn)動(dòng)據(jù)此觀點(diǎn),可知月球與地球繞O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的線速度大小之比約為（）A1∶6400B1∶80C80∶1D6400∶1,【解析】選C月球和地球繞O做勻速圓周運(yùn)動(dòng),它們之間的萬(wàn)有引力提供各自的向心力,則地球和月球的向心力相等且月球和地球和O始終共線,說(shuō)明月球和地球有相同的角速度和周期因此有MΩ2RMΩ2R,所以線速度和質(zhì)量成反比,正確答案為C,5（2010嘉興高一檢測(cè)）已知地球半徑為64106M，又知月球繞地球運(yùn)動(dòng)可近似看做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則可估算月球到地心的距離約為多少（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）,【解析】月球圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)由牛頓第二定律得①在地球表面處的物體有②解①②式得答案4108M,1（4分）有一星球的密度跟地球密度相同，但它表面處的重力加速度是地面上重力加速度的4倍，則該星球的質(zhì)量是地球質(zhì)量的（）AB4倍C16倍D64倍,【解析】選D由表面重力等于萬(wàn)有引力得可以知道G∝R，即該星體半徑是地球半徑的4倍，所以由MΡΠR3可知星體質(zhì)量是地球質(zhì)量的64倍,2（4分）下列說(shuō)法正確的是（）A海王星是人們直接應(yīng)用萬(wàn)有引力定律計(jì)算的軌道而發(fā)現(xiàn)的B天王星是人們依據(jù)萬(wàn)有引力定律計(jì)算的軌道而發(fā)現(xiàn)的C海王星是人們經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的太空觀測(cè)而發(fā)現(xiàn)的D天王星的運(yùn)行軌道與由萬(wàn)有引力定律計(jì)算的軌道存在偏差，其原因是天王星受到軌道外的行星的引力作用，由此，人們發(fā)現(xiàn)了海王星,【解析】選D由行星的發(fā)現(xiàn)歷史可知，天王星并不是根據(jù)萬(wàn)有引力定律計(jì)算出軌道而發(fā)現(xiàn)的；海王星不是通過(guò)觀測(cè)發(fā)現(xiàn)，也不是直接由萬(wàn)有引力定律計(jì)算出軌道而發(fā)現(xiàn)的，而是人們發(fā)現(xiàn)天王星的實(shí)際軌道與理論軌道存在偏差，然后運(yùn)用萬(wàn)有引力定律計(jì)算出“新”星的軌道，從而發(fā)現(xiàn)了海王星由此可知，A、B、C錯(cuò)誤，D正確,3（4分）在研究宇宙發(fā)展演變的理論中，有一說(shuō)法叫做“宇宙膨脹學(xué)說(shuō)”，宇宙是由一個(gè)大爆炸的火球開(kāi)始形成的，大爆炸后各星球以不同的速度向外運(yùn)動(dòng)，這種學(xué)說(shuō)認(rèn)為萬(wàn)有引力常數(shù)G在緩慢地減小，根據(jù)這一理論，在很久很久以前，太陽(yáng)系中的地球的公轉(zhuǎn)情況與現(xiàn)在相比（）A公轉(zhuǎn)半徑R較大B公轉(zhuǎn)周期T較小C公轉(zhuǎn)速率較大D公轉(zhuǎn)角速度Ω較小,【解析】選B、C各星球以不同速度向外運(yùn)動(dòng)，公轉(zhuǎn)半徑變大，A錯(cuò)誤；萬(wàn)有引力提供地球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，由牛頓第二定律得解得由于G變小，R變大，所以V變小，Ω變小，T變大，B、C正確，D錯(cuò)誤,4（4分）假設(shè)太陽(yáng)系中天體的密度不變,天體直徑和天體之間距離都縮小到原來(lái)的一半,地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)近似為勻速圓周運(yùn)動(dòng),則下列物理量變化正確的是（）A地球的向心力變?yōu)榭s小前的一半B地球的向心力變?yōu)榭s小前的C地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)周期與縮小前的相同D地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)周期變?yōu)榭s小前的一半,【解析】,5（2010昆明高一檢測(cè)）（8分）把地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)看做是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，平均半徑為151011M，已知引力常量為G6671011NM2/KG2，可估算出太陽(yáng)的質(zhì)量大約是多少千克（結(jié)果取一位有效數(shù)字）,【解析】地球繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)周期T365天365243600S315107S由牛頓第二定律得解得答案21030KG,6（2009全國(guó)高考）（4分）天文學(xué)家新發(fā)現(xiàn)了太陽(yáng)系外的一顆行星這顆行星的體積是地球的47倍，質(zhì)量是地球的25倍已知某一近地衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的周期約為14小時(shí)，引力常量G6671011NM2/KG2，由此估算該行星的平均密度約為（）A18103KG/M3B56103KG/M3C11104KG/M3D29104KG/M3,【解析】選D近地衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，所受萬(wàn)有引力充當(dāng)其做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，即由密度、質(zhì)量和體積關(guān)系MΡΠR3解兩式得Ρ≈560103KG/M3由已知條件可知該行星密度是地球密度的倍，即Ρ560103KG/M3≈29104KG/M3，D項(xiàng)正確,,7（10分）如果在一個(gè)星球上，宇航員為了估測(cè)星球的平均密度，設(shè)計(jì)了一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)他先利用手表，記下一晝夜的時(shí)間T；然后，用彈簧秤測(cè)一個(gè)砝碼的重力，發(fā)現(xiàn)在赤道上的重力為兩極的90試寫(xiě)出該星球平均密度的估算表達(dá)式,【解析】設(shè)星球的質(zhì)量為M，半徑為R，表面重力加速度為G′，平均密度為Ρ,砝碼的質(zhì)量為M砝碼在赤道上失重19010,表明在赤道上隨星球自轉(zhuǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力為FNΔF01MG′而一晝夜的時(shí)間T就是星球的自轉(zhuǎn)周期根據(jù)牛頓第二定律，有01MG′M（）2R根據(jù)萬(wàn)有引力定律，星球表面的重力加速度為,所以，星球平均密度的估算表達(dá)式為答案,8（2010天津高一檢測(cè)）（12分）兩顆靠得很近的恒星，必須各以一定的速率繞它們連線上某一點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，才不至于由于萬(wàn)有引力的作用而將它們吸引到一起已知這兩顆恒星的質(zhì)量為M1、M2，相距L，求這兩顆恒星的轉(zhuǎn)動(dòng)周期,【解析】由萬(wàn)有引力定律和向心力公式來(lái)求即可M1、M2做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑分別為R1、R2,它們的向心力是由它們之間的萬(wàn)有引力提供，所以①②R1R2L③,答案,1天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)某恒星周圍有一顆行星在圓形軌道上繞其運(yùn)動(dòng),并測(cè)出了行星的軌道半徑和運(yùn)行周期,由此可推算出（）A行星的質(zhì)量B行星的半徑C恒星的質(zhì)量D恒星的半徑【解析】選C本題考查天體運(yùn)動(dòng)中求中心天體質(zhì)量的問(wèn)題,根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力M可求（恒星）,故只有C正確,2若地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)周期及公轉(zhuǎn)軌道半徑分別為T(mén)和R，月球繞地球公轉(zhuǎn)周期和公轉(zhuǎn)軌道半徑分別為T(mén)和R，則太陽(yáng)質(zhì)量與地球質(zhì)量之比為（）ABCD,【解析】選A無(wú)論地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)，還是月球繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)，統(tǒng)一的公式為即M∝所以A正確,3若人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則下列說(shuō)法正確的是（）A衛(wèi)星的軌道半徑越大,它的運(yùn)行速度越大B衛(wèi)星的軌道半徑越大,它的運(yùn)行速度越小C衛(wèi)星的質(zhì)量一定時(shí),軌道半徑越大,它需要的向心力越大D衛(wèi)星的質(zhì)量一定時(shí),軌道半徑越大,它需要的向心力越小,【解析】選B、D人造衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)是由萬(wàn)有引力提供向心力,則由得可知選項(xiàng)B、D是正確的,4（2009海南高考）近地人造衛(wèi)星1和2繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期分別為T(mén)1和T2,設(shè)在衛(wèi)星1、衛(wèi)星2各自所在的高度上的重力加速度大小分別為G1、G2,則（）ABCD,【解析】選B衛(wèi)星繞天體做勻速圓周運(yùn)動(dòng),由萬(wàn)有引力提供向心力有可得為常數(shù)，由重力等于萬(wàn)有引力聯(lián)立解得則G與成反比,5如圖所示，有A、B兩顆行星繞同一顆恒星M做圓周運(yùn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)方向相同，A行星的周期為T(mén)1，B行星的周期為T(mén)2，在某一時(shí)刻兩行星相距最近，則（）A經(jīng)過(guò)時(shí)間TT1T2,兩行星再次相距最近B經(jīng)過(guò)時(shí)間兩行星再次相距最近C經(jīng)過(guò)時(shí)間兩行星相距最遠(yuǎn)D經(jīng)過(guò)時(shí)間兩行星相距最遠(yuǎn),【解析】選B、D緊扣運(yùn)動(dòng)的等時(shí)性及兩行星轉(zhuǎn)過(guò)的角度之差展開(kāi)分析方法一單位時(shí)間內(nèi)兩行星轉(zhuǎn)過(guò)的角度之差為ΔΔΩ1Ω2當(dāng)兩星再次相遇時(shí)，轉(zhuǎn)過(guò)角度之差為2Π，所需時(shí)間T為兩行星相距最遠(yuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)過(guò)角度之差為Π，所需時(shí)間T為選項(xiàng)B、D正確,方法二設(shè)TS后兩行星相遇，B行星轉(zhuǎn)過(guò)N周，A行星轉(zhuǎn)過(guò)（N1）周，則NT2（N1）T1T,解得當(dāng)兩行星相距最遠(yuǎn)時(shí)，可得NT2（N）T1T得,6已知引力常量G，地球半徑為R，月球和地球之間的距離R，地球同步衛(wèi)星距地面的高度H，月球繞地球的運(yùn)轉(zhuǎn)周期T1，地球的自轉(zhuǎn)周期T2，地球表面的重力加速度G，某同學(xué)根據(jù)以上條件，提出一種估算地球質(zhì)量M的方法同步衛(wèi)星繞地心做圓周運(yùn)動(dòng)，由得（1）請(qǐng)判斷上面的結(jié)果是否正確，并說(shuō)明理由如不正確，請(qǐng)給出正確的解法和結(jié)果（2）請(qǐng)根據(jù)已知條件再提出兩種估算地球質(zhì)量的方法并解得結(jié)果,【解析】答案,本部分內(nèi)容講解結(jié)束,

簡(jiǎn)介：2018級(jí)天文學(xué)天文學(xué)碩博連讀生碩博連讀生培養(yǎng)方案培養(yǎng)方案一、學(xué)科簡(jiǎn)介一、學(xué)科簡(jiǎn)介本學(xué)科博士點(diǎn)依托上海交通大學(xué)物理與天文學(xué)院天文系（2017年4月成立，前身為2012年成立的天文與天體物理研究中心），吸引了一批具有國(guó)際視野的優(yōu)秀天文學(xué)家相繼加盟。本學(xué)科現(xiàn)有專職教學(xué)科研人員14名，其中中國(guó)科學(xué)院院士1名、教育部“長(zhǎng)江學(xué)者”特聘教授2名、國(guó)家杰出青年基金獲得者5名、科技部973項(xiàng)目首席科學(xué)家2名、國(guó)家“萬(wàn)人計(jì)劃”領(lǐng)軍人才2名、國(guó)家“青年千人計(jì)劃”專家2名、基金委創(chuàng)新研究群體1個(gè)。本學(xué)科目前擁有觀測(cè)宇宙學(xué)、多波段觀測(cè)、引力理論、星系形成等多個(gè)研究方向。近五年來(lái)，天文學(xué)科承擔(dān)的科研項(xiàng)目共計(jì)36項(xiàng)，項(xiàng)目連續(xù)增長(zhǎng)，5年科研經(jīng)費(fèi)到賬總金額達(dá)4460萬(wàn)元。其中包括973項(xiàng)目3項(xiàng)、國(guó)家自然科學(xué)基金委創(chuàng)新研究群體1項(xiàng)、重點(diǎn)項(xiàng)目4項(xiàng)；其他省部級(jí)項(xiàng)目共計(jì)16項(xiàng)。這些平臺(tái)資源極大地推動(dòng)了一流人才隊(duì)伍建設(shè)和創(chuàng)新性人才的培養(yǎng)，有效促進(jìn)了天文系和天文學(xué)科建設(shè)，支持天文學(xué)科不斷產(chǎn)生有國(guó)際影響的重要成果。20132017年期間，天文學(xué)科在各類期刊發(fā)表學(xué)術(shù)論文137篇，以第一作者或通訊作者發(fā)表論文66篇。在國(guó)際頂級(jí)期刊THEASTROPHYSICALJOURNAL發(fā)表論文61篇。二、培養(yǎng)目標(biāo)二、培養(yǎng)目標(biāo)學(xué)位獲得者應(yīng)掌握?qǐng)?jiān)實(shí)寬廣的基礎(chǔ)理論和系統(tǒng)深入的專門(mén)知識(shí)，了解本學(xué)科的現(xiàn)狀、發(fā)展動(dòng)態(tài)和國(guó)際學(xué)術(shù)研究的前沿。具有很好的科學(xué)思維方法和分析解決問(wèn)題的能力，較強(qiáng)的適應(yīng)能力和及時(shí)獲取新知識(shí)的能力，善于發(fā)現(xiàn)科技前沿的重要課題。能開(kāi)展具有較高學(xué)術(shù)意義或?qū)嵱脙r(jià)值的科研工作，并有一定的創(chuàng)新能力和成果。能較熟練地掌握一門(mén)外國(guó)語(yǔ)，具有一定的寫(xiě)作能力和進(jìn)行國(guó)際交流的能力。同時(shí)具有較強(qiáng)的獨(dú)立工作能力和領(lǐng)導(dǎo)科研項(xiàng)目的能力以及善于與不同背景、不同知識(shí)面的人合作的能力。三、學(xué)習(xí)年限三、學(xué)習(xí)年限碩博連讀生學(xué)習(xí)年限為34年。粒子與核宇宙學(xué)3春否學(xué)術(shù)報(bào)告會(huì)2春秋必修否助教教學(xué)實(shí)習(xí)2春秋必修否五、學(xué)術(shù)論文要求五、學(xué)術(shù)論文要求博士研究生應(yīng)達(dá)到學(xué)校和物理與天文學(xué)院規(guī)定的學(xué)術(shù)論文發(fā)表要求以第一作者身份且交大物理與天文學(xué)院為其第一單位，在B類（或以上）期刊上發(fā)表原創(chuàng)性論文，上述論文的數(shù)目達(dá)到兩篇或者其影響因子總和達(dá)到6。其中，B類期刊為上海交通大學(xué)規(guī)定的或者物理與天文學(xué)院針對(duì)相關(guān)新建學(xué)科特點(diǎn)所調(diào)整的期刊。此標(biāo)準(zhǔn)只是最低標(biāo)準(zhǔn)，各導(dǎo)師可以在此基礎(chǔ)上根據(jù)不同領(lǐng)域的具體情況設(shè)定更高的標(biāo)準(zhǔn)，須達(dá)到導(dǎo)師制定的標(biāo)準(zhǔn)才能畢業(yè)。（上述要求如有變化，按院系出臺(tái)的新規(guī)定執(zhí)行）六、學(xué)位論文要求六、學(xué)位論文要求碩博連讀生的資格考試一般應(yīng)在第三學(xué)期完成，學(xué)位論文開(kāi)題工作應(yīng)在第四學(xué)期完成，攻讀博士學(xué)位期間應(yīng)參加國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議做口頭報(bào)告或展板一次（如有特殊情況無(wú)法完成，需向院學(xué)位委員會(huì)提出情況說(shuō)明并獲批準(zhǔn)）。學(xué)位論文的撰寫(xiě)應(yīng)符合學(xué)校關(guān)于學(xué)位論文的選題與綜述的要求、規(guī)范性要求和成果創(chuàng)新性要求。論文一般應(yīng)以中文書(shū)寫(xiě)并按照學(xué)校規(guī)定的格式打?。▍㈤喩虾＝煌ù髮W(xué)博士、碩士學(xué)位論文撰寫(xiě)要求）。如有特殊情況（例如論文被指定參加國(guó)際專家評(píng)審，或該研究生不具有中文寫(xiě)作能力）需要用英文寫(xiě)作，則需要向系學(xué)位委員會(huì)申請(qǐng)并獲批準(zhǔn)，上報(bào)研究生院備案。滿足學(xué)術(shù)論文發(fā)表要求，完成學(xué)位論文后，還需預(yù)答辯、檢測(cè)重復(fù)率、論文評(píng)審等環(huán)節(jié)均通過(guò)，方能申請(qǐng)答辯。

簡(jiǎn)介：2018級(jí)榮譽(yù)計(jì)劃榮譽(yù)計(jì)劃天文學(xué)天文學(xué)直博生直博生培養(yǎng)方案培養(yǎng)方案一、學(xué)科簡(jiǎn)介一、學(xué)科簡(jiǎn)介本學(xué)科博士點(diǎn)依托上海交通大學(xué)物理與天文學(xué)院天文系（2017年4月成立，前身為2012年成立的天文與天體物理研究中心），吸引了一批具有國(guó)際視野的優(yōu)秀天文學(xué)家相繼加盟。本學(xué)科現(xiàn)有專職教學(xué)科研人員14名，其中中國(guó)科學(xué)院院士1名、教育部“長(zhǎng)江學(xué)者”特聘教授2名、國(guó)家杰出青年基金獲得者5名、科技部973項(xiàng)目首席科學(xué)家2名、國(guó)家“萬(wàn)人計(jì)劃”領(lǐng)軍人才2名、國(guó)家“青年千人計(jì)劃”專家2名、基金委創(chuàng)新研究群體1個(gè)。本學(xué)科目前擁有觀測(cè)宇宙學(xué)、多波段觀測(cè)、引力理論、星系形成等多個(gè)研究方向。近五年來(lái)，天文學(xué)科承擔(dān)的科研項(xiàng)目共計(jì)36項(xiàng)，項(xiàng)目連續(xù)增長(zhǎng)，5年科研經(jīng)費(fèi)到賬總金額達(dá)4460萬(wàn)元。其中包括973項(xiàng)目3項(xiàng)、國(guó)家自然科學(xué)基金委創(chuàng)新研究群體1項(xiàng)、重點(diǎn)項(xiàng)目4項(xiàng)；其他省部級(jí)項(xiàng)目共計(jì)16項(xiàng)。這些平臺(tái)資源極大地推動(dòng)了一流人才隊(duì)伍建設(shè)和創(chuàng)新性人才的培養(yǎng)，有效促進(jìn)了天文系和天文學(xué)科建設(shè)，支持天文學(xué)科不斷產(chǎn)生有國(guó)際影響的重要成果。20132017年期間，天文學(xué)科在各類期刊發(fā)表學(xué)術(shù)論文137篇，以第一作者或通訊作者發(fā)表論文66篇。在國(guó)際頂級(jí)期刊THEASTROPHYSICALJOURNAL發(fā)表論文61篇。二、培養(yǎng)目標(biāo)二、培養(yǎng)目標(biāo)上海交通大學(xué)實(shí)施博士生教育“致遠(yuǎn)榮譽(yù)計(jì)劃”（簡(jiǎn)稱“榮譽(yù)計(jì)劃”），旨在培養(yǎng)一批具有寬闊視野、科學(xué)精神、創(chuàng)新能力與社會(huì)責(zé)任感的未來(lái)科學(xué)和工程技術(shù)領(lǐng)軍人才，推動(dòng)博士生創(chuàng)新培養(yǎng)體系建設(shè)。學(xué)位獲得者應(yīng)掌握?qǐng)?jiān)實(shí)寬廣的基礎(chǔ)理論和系統(tǒng)深入的專門(mén)知識(shí)，了解本學(xué)科的現(xiàn)狀、發(fā)展動(dòng)態(tài)和國(guó)際學(xué)術(shù)研究的前沿。具有很好的科學(xué)思維方法和分析解決問(wèn)題的能力，較強(qiáng)的適應(yīng)能力和及時(shí)獲取新知識(shí)的能力，善于發(fā)現(xiàn)科技前沿的重要課題。能開(kāi)展具有較高學(xué)術(shù)意義或?qū)嵱脙r(jià)值的科研工作，并有一定的創(chuàng)新能力和成果。能較熟練地掌握一門(mén)外國(guó)語(yǔ)，具有一定的寫(xiě)作能力和進(jìn)行國(guó)際交流的能力。同時(shí)具有較強(qiáng)的獨(dú)立工作能力和領(lǐng)導(dǎo)科研項(xiàng)目的能力以及善于與不同背景、不同知識(shí)面的人合作的能力。三、學(xué)習(xí)年限三、學(xué)習(xí)年限宇宙學(xué)前沿課題討論2秋否引力理論前沿課題討論2秋否天體物理前沿課題討論2春否專業(yè)前沿課黑洞物理前沿課題討論2春否高等量子力學(xué)3秋否2019級(jí)起開(kāi)設(shè)研究生量子力學(xué)物理學(xué)的數(shù)學(xué)和數(shù)值方法（Ⅰ）3秋否物理學(xué)的數(shù)學(xué)和數(shù)值方法（Ⅱ）3春否等離子體物理3秋否原子分子光譜學(xué)3春否天體物理導(dǎo)論4春否彎曲時(shí)空?qǐng)稣?秋否大尺度結(jié)構(gòu)及星系形成3秋否天體物理中的輻射機(jī)制3春否黑洞物理學(xué)4春否理論宇宙學(xué)3春否粒子與核宇宙學(xué)3春否學(xué)術(shù)報(bào)告會(huì)2春秋必修否助教教學(xué)培訓(xùn)2春秋碩士階段必修否專業(yè)選修課助教教學(xué)實(shí)習(xí)2春秋博士階段必修否五、雙導(dǎo)師制聯(lián)合培養(yǎng)五、雙導(dǎo)師制聯(lián)合培養(yǎng)榮譽(yù)計(jì)劃學(xué)生入學(xué)后，實(shí)行由一名校內(nèi)導(dǎo)師和一名海外知名學(xué)者組成的導(dǎo)師組聯(lián)合培養(yǎng)。導(dǎo)師組的校內(nèi)導(dǎo)師和校外導(dǎo)師應(yīng)共同指導(dǎo)榮譽(yù)計(jì)劃學(xué)生制定培養(yǎng)計(jì)劃，并對(duì)培養(yǎng)計(jì)劃的可行性負(fù)有同等責(zé)任。導(dǎo)師組應(yīng)充分了解學(xué)生課程的學(xué)習(xí)情況，并參與相關(guān)的教學(xué)活動(dòng)，以保證學(xué)生的培養(yǎng)計(jì)劃具有國(guó)際化和前沿性。榮譽(yù)計(jì)劃博士生在通過(guò)資格考試后，必須到海外進(jìn)行12年的聯(lián)合培養(yǎng)，學(xué)校對(duì)其在聯(lián)合培養(yǎng)期間實(shí)行獎(jiǎng)學(xué)金資助。博士生只有通過(guò)

簡(jiǎn)介：本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）20122012屆題目目關(guān)于中國(guó)古代數(shù)理天文學(xué)之成就歷法的基礎(chǔ)研究THEBASICRESEARCHABOUTTHECALENDARTHEACHIEVEMENTOFMATHEMATICALASTRONOMYINANCIENTCHINESE學(xué)院院數(shù)理信息工程學(xué)院專業(yè)業(yè)物理學(xué)（師范類）學(xué)生姓名學(xué)生姓名學(xué)號(hào)學(xué)號(hào)指導(dǎo)教師指導(dǎo)教師職稱職稱完成時(shí)間完成時(shí)間20122012年4月1515日成績(jī)績(jī)正文關(guān)于中國(guó)古代數(shù)理天文學(xué)之成就歷法的基礎(chǔ)研究1關(guān)于中國(guó)古代數(shù)理天文學(xué)之成就關(guān)于中國(guó)古代數(shù)理天文學(xué)之成就歷法的基礎(chǔ)研究歷法的基礎(chǔ)研究摘要摘要中國(guó)傳統(tǒng)歷法除了年月日時(shí)的安排外，還要計(jì)算日月交食和行星運(yùn)動(dòng)等數(shù)理天文學(xué)所研究的主要內(nèi)容，所以本文章主要從中國(guó)古代天文學(xué)的起源宇宙學(xué)說(shuō)的分類進(jìn)行解說(shuō)，進(jìn)而為數(shù)理天文學(xué)成就歷法的分析打下基礎(chǔ)。中國(guó)古代歷法的中心課題可以歸結(jié)為兩個(gè)原理和數(shù)據(jù)。原理是指日、月、五星運(yùn)動(dòng)規(guī)律在歷法中得到的反映；數(shù)據(jù)是指歷法對(duì)日、月、五星運(yùn)動(dòng)的數(shù)值描述。并對(duì)中國(guó)古代歷法作縱向考察，按時(shí)間順序?qū)⑵浯笾路譃榱巳齻€(gè)階段進(jìn)行分析研究。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞中國(guó)古代數(shù)理天文學(xué)；歷法；太陽(yáng)；月球；地球；行星

簡(jiǎn)介：天文學(xué)發(fā)展,第1講天文學(xué)發(fā)展史第2講光與天文望遠(yuǎn)鏡第3講天體的視運(yùn)動(dòng),第1講天文學(xué)發(fā)展史,本講內(nèi)容,引言中國(guó)古代天文學(xué)成就（簡(jiǎn)介）古希臘天文學(xué)天文學(xué)的發(fā)展期哥白尼、第谷、開(kāi)普勒和伽利略牛頓的萬(wàn)有引力定律愛(ài)因斯坦的相對(duì)論,星座（星宿、星宮）赤道坐標(biāo)系太陽(yáng)黑子公元前140年，歐洲（807年）日食約4000年前，650次（春秋戰(zhàn)國(guó)元末1368年）彗星、流星和隕石新星和超新星古代天文研究古代天文儀器張衡、祖沖之、一行、沈括、郭守敬等,1。古希臘的地球中心說(shuō),從亞里斯多德到托勒密的地球中心學(xué)說(shuō)古希臘人首先采用觀測(cè)和模型解釋宇宙內(nèi)在的邏輯性和系統(tǒng)性大約2000年,畢達(dá)哥拉斯的宇宙觀,PYTHAGOREAN（569475BC）總結(jié)出關(guān)于天體運(yùn)動(dòng)的3個(gè)常識(shí)同心圓軌道行星、太陽(yáng)、月亮和恒星都在完美的同心圓軌道上運(yùn)動(dòng)勻速圓周運(yùn)動(dòng)行星、太陽(yáng)、月亮和恒星都在作勻速圓周運(yùn)動(dòng)地球中心地球處于所有天體運(yùn)動(dòng)的正中心,行星的運(yùn)動(dòng)難題,相對(duì)于背景恒星，行星為什么是“流浪漢”（需數(shù)月觀測(cè)）順行向東逆行向西逆行時(shí)行星變亮,在地球?yàn)樾行沁\(yùn)動(dòng)靜止中心的錯(cuò)誤思想指引下，古希臘人對(duì)行星的運(yùn)動(dòng)做出了幾何解釋，特別是“詭異”的逆行和亮度變化,科學(xué)鼻祖亞里斯多德,ARISTOTLE384322BC可能是歷史上對(duì)多個(gè)學(xué)科（科學(xué)，神學(xué)，哲學(xué)等等）最具影響力的人物他的思想不可挑戰(zhàn)長(zhǎng)達(dá)幾乎2000年之久，直到,亞里斯多德地球中心學(xué)說(shuō),天體鑲嵌在55個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)速度不同的同心水晶球?qū)由?，每個(gè)球?qū)幼鲃蛩賵A周運(yùn)動(dòng)，地球處于中心“原動(dòng)力”使最外層天球勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，并一層一層向內(nèi)傳遞，導(dǎo)致所有天體的轉(zhuǎn)動(dòng),不能解釋行星的逆行和亮度變化,本輪EPICYCLES解釋行星逆行與變亮,行星不是固定在同心球?qū)樱ň啠┥?，而是固定在本輪上，但是本輪固定在同心球?qū)由媳据喼行暮捅据喖葱行蔷赝环较蜃鲃蛩賵A周運(yùn)動(dòng),本輪,均輪,需要多個(gè)本輪,在某些情況下，本輪套本輪實(shí)際模型本輪中心作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，但不圍繞均輪的中心，其圍繞中心偏離均輪的中心,PTOLEMY‘SGEOCENTRICUNIVERSE托勒密的地球中心學(xué)說(shuō),提出完備的以地球?yàn)橹行牡挠钪嬲摻忉屝行堑哪嫘泻土炼茸兓?，且依然維持所有天體的運(yùn)動(dòng)都是勻速圓周運(yùn)動(dòng)天體是完美的，內(nèi)稟特征（如亮度）不變地球是宇宙的中心,PTOLEMY85165CE,行星皆以本輪的軌跡運(yùn)動(dòng)，而本輪中心依附均輪的大正圓繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)水星、金星的本輪中心和地球及太陽(yáng)的中心永遠(yuǎn)連成一條直線?水星、金星與太陽(yáng)幾乎同升同落，但不能解釋金星的圓缺眾星則依附在一個(gè)最外層的大天球上,本輪,西方思想停滯的中世紀(jì),托勒密于公元150年在長(zhǎng)達(dá)13卷名為ALMAGESTTHEGREATEST天文學(xué)大成/至大論）的巨著中發(fā)表了他的地球中心說(shuō)這個(gè)理論所預(yù)測(cè)的行星位置和實(shí)際位置的誤差在數(shù)度之內(nèi)，因此主宰西方世界約1500年之久阿拉伯伊斯蘭文明興起,2。天文學(xué)的發(fā)展期,哥白尼太陽(yáng)中心說(shuō)，發(fā)展的起點(diǎn)（首次揭示真實(shí)）第谷（布拉赫）杰出的觀測(cè)開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律；理論直覺(jué)伽利略“首次”使用望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)天空1609，他的天文與物理發(fā)現(xiàn)徹底顛覆了古希臘學(xué)說(shuō),COPERNICUS’SHELIOCENTRICUNIVERSE哥白尼的太陽(yáng)中心學(xué)說(shuō),,NICOLAICOPERNICUS14731543POLAND,對(duì)行星運(yùn)動(dòng)的簡(jiǎn)單解釋,逆行小軌道行星（地球）比大軌道行星（火星）繞日公轉(zhuǎn)得更快亮度變化行星到地球的距離在變化,哥白尼學(xué)說(shuō)的意義,亞里斯多德體系的3個(gè)主要錯(cuò)誤觀點(diǎn)1。中心；2。運(yùn)動(dòng)；3。物質(zhì)哥白尼挑戰(zhàn)了1，但沒(méi)有挑戰(zhàn)2，且隱含了3革命掉地球是太陽(yáng)系的中心但仍假設(shè)勻速圓周運(yùn)動(dòng)（行星軌道實(shí)際上是橢圓）仍不能解釋行星運(yùn)動(dòng)的細(xì)節(jié)?需要本輪，但與托勒密體系相比，因?yàn)樘?yáng)在中心，所以大多數(shù)情形只需很少的本輪由于托勒密體系是教堂根深蒂固的教條，而且日心說(shuō)預(yù)測(cè)天體運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性和地心說(shuō)不相上下，所以并不為當(dāng)時(shí)的人普遍接受。但拉開(kāi)了現(xiàn)代天文學(xué)發(fā)展的序幕，開(kāi)普勒、伽利略以及牛頓的工作徹底摧毀了亞里斯多德思想體系,薩摩斯島的亞利斯塔克,SAMOS薩摩斯島的ARISTARCHUS亞利斯塔克，310230BC）早在哥白尼之前就提出了太陽(yáng)中心說(shuō)由于觀測(cè)不支持地球在運(yùn)動(dòng)，他的模型當(dāng)時(shí)是不被接受的，直到哥白尼再次提出了太陽(yáng)中心說(shuō),URANIBURG,第谷布拉赫TYCHOBRAHE15461601的杰出觀測(cè),丹麥貴族、受寵天文堡、煉金屬士失寵，1588，布拉格，與開(kāi)普勒（因戰(zhàn)爭(zhēng)）偉大會(huì)晤禮節(jié),第谷布拉赫的重要天文貢獻(xiàn),在望遠(yuǎn)鏡發(fā)明之前，做了最好的天文儀器和最精確的觀測(cè)對(duì)行星特別是火星的觀測(cè)為開(kāi)普勒建立正確的太陽(yáng)系模型提供了至關(guān)重要的數(shù)據(jù)1572發(fā)現(xiàn)一顆超新星，現(xiàn)為第谷超新星（遺跡）1577發(fā)現(xiàn)一顆彗星恒星視差不能很好理解自己所得觀測(cè)數(shù)據(jù)的意義曾提出流行一時(shí)的太陽(yáng)系模型地球?yàn)橹行?，太?yáng)繞地球轉(zhuǎn)，但行星繞太陽(yáng)轉(zhuǎn),開(kāi)普勒J(rèn)OHANNESKEPLER15711630行星運(yùn)動(dòng)定律（理論直覺(jué)）,生于德國(guó)，貧困多病，聰明，獎(jiǎng)學(xué)金，路德教會(huì)任職；學(xué)習(xí)哥白尼學(xué)說(shuō)為逃避30年戰(zhàn)爭(zhēng)，移居布拉格，成為布拉赫的助手利用完備的火星數(shù)據(jù)，于1605發(fā)現(xiàn)行星運(yùn)動(dòng)定律（1609發(fā)表）開(kāi)普勒式望遠(yuǎn)鏡,開(kāi)普勒第一定律軌道形狀,所有行星皆以橢圓軌道環(huán)繞太陽(yáng)運(yùn)行，而太陽(yáng)位于橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上,在地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)過(guò)程中，日地距離連續(xù)變化,PERIHELION近日點(diǎn)APHELION遠(yuǎn)日點(diǎn),開(kāi)普勒第二定律行星速度,行星和太陽(yáng)的（假想）連線在相同的時(shí)間內(nèi)掃過(guò)相等的面積?行星越接近太陽(yáng)則運(yùn)行速度越快,近日點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)最快遠(yuǎn)日點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)最慢,開(kāi)普勒第三定律軌道周期,行星公轉(zhuǎn)周期的平方和其到太陽(yáng)的平均距離的立方成正比公轉(zhuǎn)周期2常數(shù)X平均距離3公式中的常數(shù)適用于行星以及一切環(huán)繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的人造或天然物體,P2R3公轉(zhuǎn)周期平方之比等于半長(zhǎng)軸立方之比軌道半長(zhǎng)軸越大，則公轉(zhuǎn)周期越大距太陽(yáng)最近的水星繞太陽(yáng)一周僅需88天冥王星公轉(zhuǎn)周期248年,,土星木星火星地球金星水星,開(kāi)普勒猜測(cè)太陽(yáng)對(duì)行星的磁吸引開(kāi)普勒三定律適用于由于引力而造成的繞任何物體轉(zhuǎn)動(dòng)的任何物體的軌道運(yùn)動(dòng),伽利略望遠(yuǎn)鏡與運(yùn)動(dòng)學(xué)定律,GALILEOGALILEI15641642,意大利天文學(xué)家與物理學(xué)家（現(xiàn)代天文學(xué)和物理學(xué)之父。愛(ài)因斯坦如是說(shuō)）提供了證明哥白尼學(xué)說(shuō)至關(guān)重要的天文觀測(cè)奠定了正確理解物體在地球表面運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)和引力的基礎(chǔ),望遠(yuǎn)鏡不是伽利略發(fā)明的，荷蘭商人發(fā)明了望遠(yuǎn)鏡伽利略是“第一個(gè)”1609年使用望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)天空的人，首次利用儀器增強(qiáng)人類的天文觀測(cè)能力,伽利略與望遠(yuǎn)鏡,伽利略的主要天文發(fā)現(xiàn),月球上有山脈地形，有隕坑，命名環(huán)形山太陽(yáng)黑子，且運(yùn)動(dòng)?太陽(yáng)自轉(zhuǎn)這兩個(gè)發(fā)現(xiàn)證明天空并非完美繞木星旋轉(zhuǎn)的4顆衛(wèi)星（現(xiàn)稱為伽利略衛(wèi)星），表明宇宙有其它“中心”，地球不是唯一的轉(zhuǎn)動(dòng)中心金星亦有盈虧（月相），證明它必繞太陽(yáng)運(yùn)行，而不是本輪。因此支持哥白尼體系，否定托勒密體系,伽利略的落體實(shí)驗(yàn),距離與時(shí)間的平方成正比著名的比薩斜塔實(shí)驗(yàn)可能是不真實(shí)的?？梢钥隙ǖ氖琴だ岳斫饬似渲械脑?，可能作了類似的斜面實(shí)驗(yàn)來(lái)理解物體的運(yùn)動(dòng)定律引力產(chǎn)生的加速度與物體的質(zhì)量無(wú)關(guān)是牛頓引力理論的基礎(chǔ),慣性概念,對(duì)物理學(xué)的最大貢獻(xiàn)也許是關(guān)于慣性的概念除非施加外力，運(yùn)動(dòng)物體具有的慣性使它保持原有的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)慣性概念是牛頓定律的基石，其本身成為牛頓第一定律,伽利略晚年被迫公開(kāi)放棄哥白尼觀點(diǎn),哥白尼和開(kāi)普勒沒(méi)有真正引起教會(huì)的重視伽利略挑戰(zhàn)了教堂的權(quán)威（亞里斯多德的宇宙觀）。宗教裁判所定罪為“研究科學(xué)”，被終身監(jiān)禁（10年）。“畢竟地球還在轉(zhuǎn)動(dòng)”真理與權(quán)威沖突的一個(gè)悲劇,3。牛頓的引力理論SIRISAACNEWTON16421727,最偉大的科學(xué)家之一，25歲前完成主要科學(xué)貢獻(xiàn)微積分用數(shù)學(xué)描述物理運(yùn)動(dòng)學(xué)三定律萬(wàn)有引力定律光的微粒理論制造第一個(gè)反射式光學(xué)望遠(yuǎn)鏡自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理教授，神學(xué)家，煉金屬士，造幣廠長(zhǎng)，皇家學(xué)會(huì)主席，議員,劍橋大學(xué)的三一學(xué)院,牛頓運(yùn)動(dòng)學(xué)三定律,慣性定律FMA作用力與反作用力,,萬(wàn)有引力定律和蘋(píng)果的故事,月球,,萬(wàn)有引力定律,萬(wàn)物皆有吸引萬(wàn)有引力常數(shù)很小，當(dāng)物體質(zhì)量很小時(shí)，它們之間的引力便微不足道看不到日常物體的相互吸引，例如兩個(gè)人由于萬(wàn)有引力而相互碰撞,有關(guān)引力有趣的例子,人和木星對(duì)你的引力基本相同嬰兒出生醫(yī)生護(hù)士PK星座喜馬拉雅山使物斜立（19世紀(jì)末英探險(xiǎn)家）采礦金屬密度大于大多數(shù)巖石密度低引力零引力,雙體系統(tǒng)的質(zhì)心,,兩種極端情況,M1M2，體系的質(zhì)心基本位于M1的質(zhì)心，即太陽(yáng)系情況太陽(yáng)位于一個(gè)焦點(diǎn)上“不動(dòng)”，而行星環(huán)繞它在轉(zhuǎn)動(dòng)M1M2，質(zhì)心距離M1和M2相等，M1和M2同繞質(zhì)心轉(zhuǎn)動(dòng)，雙（恒）星多近似為此情況,兩體近似,地球的橢圓軌道假設(shè)宇宙中只有太陽(yáng)和地球，地球繞它們的質(zhì)心運(yùn)動(dòng)實(shí)際情況是，萬(wàn)有引力定律表明地球不僅與太陽(yáng)相互作用，而且也與宇宙中的其它質(zhì)量相互作用月亮，其它行星，小行星和彗星，遙遠(yuǎn)的恒星計(jì)算行星軌道可用兩體近似太陽(yáng)質(zhì)量遠(yuǎn)大于行星和小天體；其它恒星距離太遠(yuǎn),引力攝動(dòng)和新行星的預(yù)言,其它質(zhì)量對(duì)兩體近似的偏離稱為引力攝動(dòng)，通過(guò)仔細(xì)觀測(cè)也有重要作用。如果考慮了所有已知行星對(duì)某顆行星的引力攝動(dòng)后，這顆行星的運(yùn)動(dòng)仍偏離預(yù)言，可能有兩種選擇另有未被發(fā)現(xiàn)的天體攝動(dòng)所觀測(cè)行星的軌道萬(wàn)有引力定律需要修正（廣義相對(duì)論）根據(jù)牛頓萬(wàn)有引力定律，天文學(xué)史上恰好給出了這兩種情況,1。海王星的發(fā)現(xiàn),1781年，英國(guó)天文學(xué)家威廉赫歇耳發(fā)現(xiàn)天王星發(fā)現(xiàn)天王星的軌道預(yù)言和實(shí)際觀測(cè)不一致1845，亞當(dāng)斯與勒威耶預(yù)言在天王星的軌道以外還有一顆未知的大行星1846，德國(guó)柏林天文臺(tái)臺(tái)長(zhǎng)伽勒發(fā)現(xiàn)海王星,,2。牛頓引力攝動(dòng)以外的效應(yīng),萬(wàn)有引力定律的偉大是顯而易見(jiàn)的，仔細(xì)的計(jì)算越來(lái)越精確解釋了行星的軌道以至于任何軌道觀測(cè)數(shù)據(jù)和預(yù)言的偏離都被認(rèn)為是太陽(yáng)系中“不可見(jiàn)”質(zhì)量的證據(jù)但是觀測(cè)到的水星軌道的不規(guī)則卻是假設(shè)一個(gè)新行星所產(chǎn)生的引力攝動(dòng)所不能解釋的。所假設(shè)的新行星，祝融星VULCAN，也是不存在的20世紀(jì)初，愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論發(fā)展了牛頓的萬(wàn)有引力定律,水星近日點(diǎn)的進(jìn)動(dòng),5600角秒/100年（金星等）引力攝動(dòng)解釋5557角秒愛(ài)因斯坦廣義相對(duì)論解釋另外的43角秒（太陽(yáng)附近強(qiáng)引力）早期愛(ài)因斯坦廣義相對(duì)論的重要證據(jù)所有其它行星軌道的進(jìn)動(dòng)可用牛頓引力攝動(dòng)解釋,4。愛(ài)因斯坦的相對(duì)論,牛頓運(yùn)動(dòng)學(xué)定律的適用范圍低速（速度遠(yuǎn)小于光速）可指導(dǎo)飛船經(jīng)過(guò)幾年飛行幾十億千米到達(dá)目的地的誤差僅有幾分鐘牛頓萬(wàn)有引力定律適用于弱引力場(chǎng)，例如太陽(yáng)系（水星除外）,高速和強(qiáng)引力場(chǎng),高速（V01C）情況下會(huì)發(fā)生什么新現(xiàn)象強(qiáng)引力場(chǎng)的時(shí)空性質(zhì)如何愛(ài)因斯坦ALBERTEINSTEIN18791955對(duì)空間和時(shí)間中的運(yùn)動(dòng)和引力做出了新的詮釋狹義相對(duì)論SPECIALRELATIVITY1905光電效應(yīng)，質(zhì)能方程，布朗運(yùn)動(dòng)（1905）廣義相對(duì)論GENERALRELATIVITY1915,狹義相對(duì)論,基本物理學(xué)定律不依賴于實(shí)驗(yàn)者的位置和運(yùn)動(dòng)靜止的實(shí)驗(yàn)者和在勻速直線運(yùn)動(dòng)火車或火箭中的實(shí)驗(yàn)者得到相同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如果勻速直線運(yùn)動(dòng)火車或火箭中的實(shí)驗(yàn)室是封閉的，那么沒(méi)有實(shí)驗(yàn)可以證明實(shí)驗(yàn)者在運(yùn)動(dòng)光速不變光速和測(cè)量者的相對(duì)速度無(wú)關(guān)假設(shè)火箭速度C/2，靜止觀測(cè)者和火箭上的觀測(cè)者測(cè)量到的光速相同，而不是15倍火箭速度光速要得到相同的光速（距離/時(shí)間），兩個(gè)觀測(cè)者對(duì)距離和時(shí)間的理解必定不同,相對(duì)論的意義,所有運(yùn)動(dòng)都是相對(duì)于一個(gè)選定的參考系，這正是愛(ài)因斯坦相對(duì)論中“相對(duì)”的真正含義長(zhǎng)度、時(shí)間和質(zhì)量依賴觀測(cè)者相對(duì)于所選定的參考系的運(yùn)動(dòng)處于不同運(yùn)動(dòng)（參考系）中的觀測(cè)者在各自的參考系中如果要得到相同光速的唯一辦法是他們的“米”和“秒”不同，即長(zhǎng)度和時(shí)間是相對(duì)量,狹義相對(duì)論效應(yīng)（1，2）,對(duì)于高速勻速運(yùn)動(dòng)的物體，一個(gè)靜止的觀測(cè)者將會(huì)發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)度收縮LENGTHCONTRACTION尺子變短時(shí)間膨脹TIMEDILATION時(shí)鐘變緩但是，處于高速運(yùn)動(dòng)物體內(nèi)的觀測(cè)者將看到其內(nèi)部的長(zhǎng)度和時(shí)間都是正常的但其外部世界的長(zhǎng)度收縮和時(shí)鐘變緩,光速不變,狹義相對(duì)論表明光速最大，光速是任何力（引力）所引起的最大速度但是牛頓的引力理論暗示光速可無(wú)限大，因?yàn)楫?dāng)兩個(gè)物體靠近時(shí)引力將連續(xù)變?yōu)闊o(wú)限大,宇宙射線COSMICRAYS極好的例子,宇宙射線（極高能高速粒子，多為質(zhì)子）在通過(guò)地球大氣外層時(shí)產(chǎn)生大量做相對(duì)論速度運(yùn)動(dòng)0995C的Μ介子Μ介子壽命22106S，最多穿行600米。但它們卻在穿越100千米后到達(dá)地球表面這是因?yàn)樗鼈兿鄬?duì)于我們的運(yùn)動(dòng)速度接近光速，因此它們內(nèi)部的時(shí)鐘（相對(duì)于靜止的我們）比靜止Μ介子的時(shí)鐘慢得多但是在快速運(yùn)動(dòng)Μ介子的參考系中，其時(shí)鐘運(yùn)轉(zhuǎn)正常，其壽命仍為22106S（大氣層厚度縮短）,物質(zhì)能量,物質(zhì)和能量可以互相轉(zhuǎn)換能量和物質(zhì)等效愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程能量質(zhì)量光速2EMC2靜止能量；靜止質(zhì)量,狹義相對(duì)論效應(yīng)（3）,對(duì)于勻高速運(yùn)動(dòng)的物體，一個(gè)靜止的觀測(cè)者將會(huì)發(fā)現(xiàn)3物體的質(zhì)量增加,洛侖茲變換,狹義相對(duì)論的3個(gè)“詭異”效應(yīng)只有在速度大于01C時(shí)才能察覺(jué)諸多實(shí)驗(yàn)已經(jīng)驗(yàn)證狹義相對(duì)論的正確性,你身體的能量甚至可以“巨大無(wú)比”,四維時(shí)空FOURDIMENSIONALSPACETIME,時(shí)間和空間是相對(duì)于觀測(cè)者的運(yùn)動(dòng)的，且不互相獨(dú)立時(shí)間和空間在一起構(gòu)成四維時(shí)空（三維空間和一維時(shí)間）這不奇怪宇宙距離以光年為單位一個(gè)事件既有發(fā)生的時(shí)間也有發(fā)生的地點(diǎn)，事件是發(fā)生在時(shí)空里的,廣義相對(duì)論GENERALRELATIVITYGR,愛(ài)因斯坦把狹義相對(duì)論發(fā)展為包括引力和非勻速（加速度）運(yùn)動(dòng)的情況，即廣義相對(duì)論。這是受到兩種方法測(cè)量到相同質(zhì)量的啟發(fā),FMA,M低抗運(yùn)動(dòng)改變加速度，慣性）的大小的量度,M所感受到的吸引力的大小的量度,這正是伽利略發(fā)現(xiàn)所有物體都以相同加速度下落的推論?引力可等效于加速度,,“愛(ài)因斯坦的電梯實(shí)驗(yàn)”,靜止在地球表面G98M/S2,無(wú)引力場(chǎng)中向上加速度AG98M/S2,兩個(gè)電梯中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果相同小球下落的加速度都是98M/S2,等效原理EQUIVALENCEPRINCIPLE,“在一個(gè)封閉的小空間內(nèi)沒(méi)有實(shí)驗(yàn)?zāi)軈^(qū)分引力場(chǎng)和等效的勻加速度”等效原理是廣義相對(duì)論的基石,失重與超重,失重（因地球引力）自由落體的電梯中遠(yuǎn)離任何天體（零引力場(chǎng)）的電梯中沒(méi)有實(shí)驗(yàn)?zāi)軈^(qū)分以上兩種情況地球引力場(chǎng)中電梯加速向上?超重,,光線彎曲LIGHTBENDING,等效原理?光線在強(qiáng)引力場(chǎng)中要彎曲,三種情況下，電梯外的觀測(cè)者均看到光沿水平方向運(yùn)動(dòng),,引力是時(shí)空的彎曲,時(shí)空兩點(diǎn)之間光走最短距離。如果空間彎曲，則光線彎曲加速度?光線彎曲加速度?引力愛(ài)因斯坦假設(shè)所謂的引力其實(shí)就是時(shí)空彎曲的結(jié)果,月球繞地球轉(zhuǎn)動(dòng),牛頓力學(xué)月球受到地球的引力廣義相對(duì)論地球質(zhì)量扭曲其附近的時(shí)空，月球在不平坦的時(shí)空以最自然的方式運(yùn)行，即繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的曲線,引力時(shí)空彎曲的觀測(cè)證據(jù),預(yù)言光線彎曲從大質(zhì)量天體附近經(jīng)過(guò)的光線要彎曲。質(zhì)量越大，彎曲程度越大日全食提供了極好的觀測(cè)驗(yàn)證機(jī)會(huì)（愛(ài)丁頓）,WHOISGREATER,NEWTONTHEORYOFGRAVITYANDTHETOOLCALCULUS,儀器與實(shí)驗(yàn)EINSTEINTHEORYOFRELATIVITY,NOTTOOL張量分析,WHONEXTONE,時(shí)代在召喚,一個(gè)世紀(jì)以前的兩朵烏云“以太”與“黑體譜”－導(dǎo)致了世紀(jì)性的成果相對(duì)論與量子力學(xué)本世紀(jì)初天文學(xué)乃至整個(gè)物理學(xué)正面臨著嶄新的挑戰(zhàn)，即暗能量和暗物質(zhì)這兩大朵“烏云”會(huì)導(dǎo)致什么上世紀(jì)初愛(ài)因斯坦創(chuàng)立了相對(duì)論。時(shí)代在召喚更偉大的科學(xué)家，暗物質(zhì)與暗能量也許正在呼喚新的”EINSTEIN”“MOND（修正的牛頓引力）PK暗物質(zhì)暗能量”,擴(kuò)展閱讀,天文學(xué)簡(jiǎn)史（牛津通識(shí)讀本）霍斯金MICHAELHOSKIN著、陳道漢譯，譯林出版社，201006出版天文學(xué)簡(jiǎn)史G伏古勒爾著，羅玉君、李珩譯，中國(guó)人民大學(xué)出版社201004出版劍橋插圖天文學(xué)史霍斯金主編，江曉原等譯，山東畫(huà)報(bào)出版社，2003年3月出版科學(xué)世界2010年第9/10期，時(shí)空幻象深入淺出介紹相對(duì)論的時(shí)空觀科學(xué)世界2012年第2期光速不變,

簡(jiǎn)介：點(diǎn)擊查看更多南京大學(xué)天文學(xué)系研究生培養(yǎng)方案（草稿）[002]精彩內(nèi)容。

簡(jiǎn)介：點(diǎn)擊查看更多物理與天文學(xué)院期末考試緩考申請(qǐng)表精彩內(nèi)容。

簡(jiǎn)介：點(diǎn)擊查看更多中山大學(xué)物理與天文學(xué)院2018年優(yōu)秀大學(xué)生夏令營(yíng)報(bào)名表精彩內(nèi)容。

簡(jiǎn)介：點(diǎn)擊查看更多2018級(jí)-天文學(xué)-直博生-培養(yǎng)方案精彩內(nèi)容。

簡(jiǎn)介：點(diǎn)擊查看更多2018級(jí)-天文學(xué)-碩博連讀生-培養(yǎng)方案精彩內(nèi)容。

簡(jiǎn)介：點(diǎn)擊查看更多四論中國(guó)古代天文歷法是儒家之學(xué)───明清儒家對(duì)天文學(xué)的研究精彩內(nèi)容。

簡(jiǎn)介：點(diǎn)擊查看更多物理與天文學(xué)院2018年春季學(xué)期專業(yè)課程補(bǔ)考安排精彩內(nèi)容。