请输入您要查询的字词:

 

单词 为什么太阳系的所有行星都有一个共同的“魔幻数”
释义 为什么太阳系的所有行星都有一个共同的“魔幻数”
由开普勒第三定律能推导出一个十分有趣的数值,法国天体物理学家沙隆日把它称为“魔幻数”。对于确定的中心天体,比如太阳,若选取一定的时间单位和距离单位,这个数就是一个确定的常数K。在太阳系里,选择年作为计量时间的单位,天文单位(即太阳到地球的平均距离,约等于1.496亿千米)作为计量距离的单位。由开普勒第三定律的公式

以地球环绕太阳运行的数据P=1年,a=1天文单位代入,可得K=1。它就是太阳系的开普勒魔幻数。我们可以用这个关系式来求太阳系任何一个行星到太阳的距离,只要测定它的公转周期即可。以木星为例,它的公转周期是12年。
由上式得
因此

于是

如果取地球为中心天体,以小时为时间单位,以万千米为距离单位,那么地球的魔幻数K=7.6。这个魔幻数适用于环绕地球运行的一切卫星。以月球为例,它的公转周期P月球为27.32天。用小时计量相当于

因此

求上列结果的立方根就得到月球与地心的距离:

现在请注意距离的计量单位,我们选择了1万千米。因此38.4就是38.4万千米,结果非常接近于实际的地月距离。

1963年发射的“辛康姆1”通信卫星是第一个地球同步卫星
如果把一颗人造卫星发射到空间,使它在赤道上空“停留”在我们的头顶上(即所谓的地球同步卫星),它的周期就应该与地球的自转周期一致;因此P卫星=24小时。根据地球的开普勒魔幻数就可以知道这个卫星的高度,但要注意这是卫星到地心的距离,因此要再减去地球赤道半径6378千米。答案是35941千米,即约3.6万千米。(萧耐园)
【科学人】第谷

第谷·布拉赫(1546—1601),丹麦天文学家,出生于一个贵族家庭。16世纪晚期,他在丹麦的汶岛上设立了两座天文台,用自己设计制造的仪器坚持天文观测20余年,精度达到望远镜问世前肉眼观测的极限,获得了大量高精度的行星和恒星位置资料,被誉为古代天文观测大师。他的观测资料为开普勒发现行星运动三定律提供了必不可少的条件,实际上也为哥白尼学说的发展做出了重要贡献。
【科学人】开普勒

约翰·开普勒(1571—1630),德国天文学家。青年时代即显示出卓越的理论思维才能,深受第谷欣赏。1600年他访问第谷,次年第谷逝世。开普勒通过分析第谷的观测资料总结出了行星运动三定律,发展了哥白尼的日心说。他在天文学上的贡献还有:观测并研究了1604年出现的超新星,改进了折射望远镜,用第谷的观测资料编制星表,预报了水星和金星的凌日等。
【微问题】如果要月球停在地球赤道上某一点,需要距地心多远?
【关键词】行星运动定律 地球同步卫星
随便看

 

科学时代收录了15440条科普词条,基本涵盖了常见科普常识及英语词汇的翻译,是科学学习和研究的有利工具。

 

Copyright © 2000-2023 Sciera.cn All Rights Reserved
京ICP备2021023879号 更新时间:2024/12/22 10:47:36