人类对太空的不懈探索神秘的宇宙俯瞰美丽的地球一、古希腊人的探索毕达哥拉斯认为宇宙中所有的天体的形状都应该是球形。一、古希腊人的探索以亚里士多德为代表的古希腊人认为地球位于宇宙的中心。所有天体都围绕宇宙的中心——地球做匀速圆周运动。一、古希腊人的探索阿波罗尼奥斯认为每个行星都沿圆周运动,其运动轨迹就是行星的本轮。同时,这个圆的中心运动轨迹就是行星的均轮。一、古希腊人的探索天文学家托勒密完善了地心本轮理论。第一次对已知天体的运动进行详细定量的说明,为航海家、天文学家和占星士所采用。该理论一直持续了近2000年。二、文艺复兴的撞击
1543年,波兰天文学家哥白尼临终时,向世人宣布了他几十年来研究的成果《天体运行论》。正式推出了日心说。
哥白尼认为,太阳是宇宙的中心,水星、金星、地球、火星、木星及土星都围绕太阳做匀速圆周运动。月球是地球的卫星。第谷·布拉赫是丹麦非常了不起的天文观测家,当时尚未发明望远镜,他通过自制的观测仪器对星体进行认真系统的观测。他的测量结果表明了托勒密与哥白尼的理论计算结果都与观测数据不相符。二、文艺复兴的撞击开普勒研究了第谷连续20年的观测数据,希望进一步解释哥白尼的行星圆形轨道。但他失败了。因为他得到的结果与第谷的观测数据至少有8′的误差。开普勒相信这不是第谷的粗心,而是哥白尼的理论还需要进一步完善。从此他开始研究行星的非匀速圆周运动。经过多年的埋头计算,数十次的否定自己的设想,开普勒最终发现了更精确的行星运动规律,并先后提出了三大定律。二、文艺复兴的撞击开普勒第一定律:所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳位于椭圆的一个焦点上。二、文艺复兴的撞击开普勒第二定律:太阳与任何一个行星的连线(矢径)在相等的时间内扫过的面积相等。二、文艺复兴的撞击开普勒第三定律:行星绕太阳运行轨道半长轴r的立方与其公转周期T的平方成正比。二、文艺复兴的撞击
三、牛顿的大综合人们在研究天体运动的同时,还在探索天体为什么会这样运动。亚里士多德认为天体由以太元素组成,它们本来就应围绕地球做匀速圆周运动。开普勒时代:行星受到太阳的磁力使天体运动,并且天体受到磁力随距离的增加而减弱。胡克、哈雷等人:天体受到了遵循平方反比率的向心力的作用才进行圆周运动。三、牛顿的大综合牛顿用数学方法证明了物体围绕中心运动时有一向心力。由于物体沿椭圆轨道运动,向心力与质点到中心的距离的平方成反比。继而推广到宇宙中的物体都在彼此吸引。牛顿将地球对物体的引力扩展到月球,认为地球引力与太阳对行星的作用力,行星对卫星的作用力是性质相同的力,在此基础上,牛顿最终给出了具有科学革命价值的万有引力定律:
四、人类“飞天”梦的实现
1957年10月,在哈萨克的大荒原里,前苏联用火箭把第一颗人造地球卫星“斯普特尼号”送上了天。这颗直径580毫米、太空运行仅92天的小卫星,宣告着人类进入到一个空间探索的新时代。四、人类“飞天”梦的实现1961年4月,在9次无人飞船试验后,“东方1号”飞船载着27岁的前苏联空军少校加加林,进行了108分钟的太空旅行。这是人类历史上第一次载人航天飞行,加加林也成为人类造访太空的第一人。四、人类“飞天”梦的实现1969年7月20日“阿波罗十一号”宇宙飞船将人类送上了月球。美国宇航员阿姆斯特朗就在月球上留下了人类的第一个足印。在踏上月球的一刻,人类第一位月宫使者由衷慨叹:这是个人的一小步,却是人类的一大步。四、人类“飞天”梦的实现四、人类“飞天”梦的实现四、人类“飞天”梦的实现1970年4月24日,中国第一颗人造卫星发射成功。四、人类“飞天”梦的实现1971年4月,前苏联成功发射了世界上第一个试验性载人空间站——“礼炮1号”空间站。载人航天活动由此进入到规模较大、飞行时间较长的空间应用探索与试验阶段。四、人类“飞天”梦的实现1971年12月,苏联“火星三号”探测器在火星表面着陆。四、人类“飞天”梦的实现1981年4月,美国的第一架航天飞机“哥伦比亚号”成功发射。四、人类“飞天”梦的实现2003年10月15日,“神舟五号”载人飞船成功发射,中国成为世界上第三个独立掌握载人航天技术的国家。嫦娥工程
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