第255章 选择这个坐标系（1 / 1）

咱们主要介绍了一些伟人的生平啊，那今天呢，咱们回归到这个天文学本身的内容啊，咱咱们先来回顾一下，说哥白尼提出了日心说啊，但是当时的想法也仅仅说如果我把这个太阳啊放在宇宙的中心啊，那么处理问题呢，就会变得简单的多，后来d股就通过观测啊，积攒了大量的这个精确的数据啊，开不了呢，又在低谷的基础之上啊，确信了这个日新说的模型，并且总结出了自己的这个开普勒三大型运动定律啊，紧接着伽利略又在实际观测当中发现了木卫体系到这为止啊，其实这个日新说已经发生了本质上的变化了，为什么这么说呢？在哥白尼的日心说，当中啊，人们认为是太阳市区宇宙中心啊，就是宇宙万物都应该说，围绕着这个太阳的太阳旋转而而伽利略发现的这个木星的这个木星的这个卫星，他就所以伽利略提出了这个经典力学当中的一条基本定理啊，就是相对性原理的其中第一点就是。

这个参考性啊，那是哪个中心和你选择这个坐标系有关？对吧？并且说物理定律要在一切的这个参考系当中啊，都要具有相同的形式，这点很重要啊，这个伽利略的相对性原理和光速不变原理啊，这就是爱斯坦的狭义相对论的两条基本假设，所以从伽利略开始，舅舅虽然还叫做日新说啊，但是从这个思维模式上啊，这是有本质变化的恶童时期，还有一个人对当时人们的思维模式也也也有深刻的影响啊，这个人就是一开始的名言就是说我思故我在啊，啥意思就开始提倡的是普遍怀疑就是没有什么真理啊，只有我明确认识的东西啊，那才能叫做真理教其他的都算臆想的，所以在这种哲学观念之下呢呃，第二个猥琐行行行这个模式啊，就必须要从运动两个字儿字儿字儿字儿字儿字儿字儿字儿字儿字，因为只有运动，这才是我真正正能够看到的啊，并且低开始曾经被提出过一种叫做机械论的模型嗯嗯，就是。

用来讨论这个字典和运动的关系，唉，其中最主要的就是个碰撞理论啊，就碰撞可以改变物体的运动，并并且这个碰撞他是我可以看见对吧，我可以确信的呃但注意啊，当时并没有这个力的概念啊，后来呢，惠更斯又提出一种模型啊，就是离心力啊，或者说这个离心的缺失啊，慧耕思认为啊，他说行的运动就像说我们用这个绳子甩甩动一个物体上，这个物体，它有一个向外逃离的趋势啊，那慧耕思认为说是先有这个趋势，然后物体才能给我做这个运动运动运动运动运动啊呃，那在这两种理论呢之下啊，就另外一个人就表示说，我有不同的看法啊，这个人不是牛顿啊，而是胡克啊，胡克认为说根本没有有迷信力，而应该是一个相信的理由，其实胡克的想法直接来源于开普勒开普勒认为行星围绕着太阳做这个托儿运动啊，是因为什么啊，是因为什么啊，是因为受到磁力的影响，因为此力，这是什么？很早就发现了啊，所以胡克啊，就把这个叫做一种磁性的吸引了。

于是呢，胡克就把这个想法就通郭谢信就寄给了一顿啊，说这个牛老弟唉，你就是还是生气了啊，你看看我，我这有新发现啊，怎么样啊？对牛顿还没消气儿呢，对吧，这俩人不是因为这个光学的这个争论志气呢，所以呢，牛顿你在心中也没怎么回复我？但是这个思路啊，对牛顿影响应该还是比较大的，很快就会意识到了，就胡克说得对啊，这个星星啊，确实会受到会受到一个指向太阳的，并且呢牛顿还给出了一个证明要用到的工具就是开头了，三大定律啊，呃，看不到三大定律总结起来就是这个面积率椭圆率和周期律那证明这个咱们只能一个面积率就够了，那么咱们先来看一下这个整个证明过程了，这张图就是牛顿在在这学的数学原理当中的这个原图啊咱咱们是什么意思呢？开普勒面积定律也告诉我们的是行星在相同时间内扫过的面积都是相等的，于是呢？牛顿就说啊，咱们假设是这是s这是太阳。

然后这呢，这是一个行星啊，这是点a咱们先不管他是不是做这个匀速圆周运动？还是椭圆运动啊，反正他都是说围绕着这个太空运动的，对吧？假设最开始呢，觉得这点下面就体现出这个牛顿微积分的思想呢牛顿认为啊，在微小的一段时间内，这个行行行是做直线运动的，就只有受到力才还会改变这个行星的运动方向，假设这个行星啊，他是这么运动的诶，这就跑到b点来了，再逼点处行行行，突然受到一个力，让这个行星就偏离了一点，唉唉，就又往往这个方向运动了，假设这是c这一系列的变化，连贯起来就是行刑真实的运动规定啊，你看他这个思想就很巧妙，对吧？那现在啊，我们就是要证明这个行星在b点处受到的力，它指向哪儿？我们先把这些线都连上，我们把向量AB沿着b点啊，给他平移过来。

平移到这是点定那向量DC，也就是行星在b点它的受力方向，对吧，所以我们就看看这个向量DC它是指向的，我们连接ds根据开普勒的面积律，我们能够知道这个三角形as AB的面积啊，就等于三角形ABC的面积就相同时间内扫过的面积相等吗？啊，这个时间间隔就是说一个特别短的一个字儿的啊，就是他俩相等，又因为这个BB啊是我们平移过来，所以呢，BD和AB是等长的比b=AB，所以三角形s AB的面积就等于三角形abd的面积，对吧？也就是说，这三个人。

三角形啊，他们面积实际上是相等的啊那看啊，我把这三个小三角形啊，给他分别标准号，假如说这是一啊，这是二这是三根据这些啊，我们知道这个一的面积是等于二的面积的，对吧那么1+3的面积就等于2+3的面积，也就是三角形acd的面积就等于三角形bcd的面积对吧这两个三角形表示同底底底底都是CD啊那面积也相等那说明了什么呢，就说明了，高也是相等啊，因此这个CD它是平行于SB的，能想明白，所以这个向量DC的方向啊，他就是向量BS的方向指向这个太阳s。

这样牛顿，你就通过开普勒面积率得到了行星在运动过程当中受到一个一直指向太阳的吸引力，可是这个时候又有一个问题出现了呢，如果开不了的，这个面积率没问题啊，那么行星确实会受到一个指向太阳的吸引力啊，但是这个行星的运动轨迹，他会是什么样的呢？你看不到第二定律告诉我们是个椭圆的那个，为什么是椭圆的牛顿假设啊？是我们那就先来看看，如果他要是做匀速援助援助援助运动，他会是怎么样的呢？我们知道这个向心加速度啊，就是a=v^2比上，而这公式当时人们也知道了啊，那咱们们把把它整理一下，这个匀速圆周运动的速度v啊，他呢她呢，就应该等于周长，在除以周期对吧，所以它就等于周长二派尔再除以一个周期踢啊就是的平方在地上，而把它整理一下。

就是四配方，而在比上一个t的平方，我们把这两个式子上下两端同时乘以一个二方，于是呢，就会得到四派方，然后是二的三次方比上踢的平方再乘以一个二的平方分之一，你看这一部分，这就是开普勒第三定律对吧？这周期律吗？那这一部分又是啥呢？这这个式子告诉我们啊，说行星的向心的趋势力与与半径的平方是成反比的这个事的呀当时很多人都得出来了啊，其中就包括胡克和胡克呢，有那么一天啊，他就和另外几个物理学家搞了一个座谈会啊，就是这个哈雷和雷恩雷恩啊，这个胡歌就说说说说我猜想啊，说这个行星啊，他会受到一个向心力，并且呢，这个项目力啊要与距离的平方根成反比的啊这哈雷就说了。

他来说，如果要是做匀速圆周运动啊，那确实是这样的啊，就是咱们刚才说的对吧，但是呢，他说开普勒告诉我们说行星的轨道是个椭圆的，椭椭圆率，再加上面积率啊嗯，最直接的推导出来的就是行星，并不是在做宇音，做运动啊，就比如说这个近日点速度快点，二点速度慢，对吧这件事啊，这是什么？在实际观测当中很确定的是啊，所以他们就问了说行行行，如果要是做椭圆运动啊，那么是否很满足这个平方反比定律呢胡可就说满足哎，我已经证明了然后这个汉雷克雷克就说说那你就拿出来给大伙儿看看对吧我说说不行啊我要是说先拿出来，那就被别人抄袭走了对吧我现在就想看看看有没有其他人也能够给出这个证明了？这就考验你没事搞搞的哈雷也不是很开心啊，于是结束之后啊，这个雷就找到了牛顿啊哈哈雷和牛顿关系还是很不错的啊哈哈哈那就把这个事儿和牛顿说牛顿一听他说。

胡歌转什么转对吧，看把他厉害的，这点我早就证明过了啊，他说这样你先回去啊，你等等过了几天他来，收到了一吨的一封信中的牛顿就证明了行行行，如果绕着这个太阳啊，做土壤运动第一点，他会受到一个时刻指向太阳的力，那第二点，这个力的大小与与距离的平方是成正比的啊，也就是椭圆也满足平方反比定律吧，这就是万有引力定律最早的出行啊，这个证明过程嘛，咱们就不介绍了，感觉你同学可以看一下原理这本书吧，应该是第一圈的第一圈的第一圈的命题是啊不是啊那当然，现在你可以通过这个基坐标加上微积分来郑嗯嗯，牛顿的方法就是辅助线，高中生就可以看懂了，但是呢，当时牛顿都没有发表啊其实咱们刚才说的这个力啊，在当时讨论的都是说运动的趋势啊就是速度啊，就是说人们只是对这个运动现象啊，做出一些总结，而到牛顿这才真正的考虑说诶，这个物体啊他为什么？

会这么运动呢，为什么会有这种改变物体运动的趋势呢？牛顿说适应能力，并且这个力不仅与距离的平方成反比，还有两个物体的质量是成正比的的呢？至此，万元盈利率利率才算是真正的出现，并且呢，牛顿总结出了自己的这个三大运动定律和第一定律，就是这个在加力的基础之上啊，总结的惯性的，惯性的惯性定律说，假如这个物体受到的外力为零啊，那么该物体的运动速度就不会变化，那就是说静止或者是保持匀速直线运动啊？第二定律就是说物体受到的外力等于该物体的这个质量与加速度的乘积，那也就是f=MA对吧？第三定律就是作用力反作用力啊，这三条定律啊，就算是对当时所有前人的这个工作的一个总结，并且呢，一直到现在也是物理学的根基，大上的后来就是到了1684年啊，41岁的牛顿啊，把这些成果的发表带来自己的旷世之作。

哲学的数学原理一书当中，刚听说牛顿要发表啊，这个胡可呢，就找到了哈雷他他也怕克牛顿这个正面冲突，所以呢，这个胡可就和哈雷说帮我跟你一顿说说是吧？其中那个平方反比的关键是我真的我早就证明了啊，你让他在书里边儿提供一下，或者呢，要不就在署名上加上家里面就给你留给你一个一顿写了一封信就表达了，于是牛顿就留下了那句经典的话啊，他说我能够有今天的成就，都是因为站在巨人的肩膀上，但是啊，你有的时候，但是想想要在我们自己的这个书里啊，提到胡喝哪门都没有他俩就给回绝了呃，其实牛顿也没有那么绝情啊，在这个原理一书当中啊，确实有一个地方提提到了胡可就是这个第一卷第二章的命题四会儿牛得说正如雷恩，然后和哈雷等人所观察到的那样挂了吧啊就只有这么一句啊那今天啊，我们来看这事儿嗯，确实牛顿的贡献呢要远比别人多的。

因为牛顿的原理一说，他是一套成体系的理论啊，其实它更像是一本数学书，它就是一本数学书啊，你看这里面的公式，然后怎么还有推论啊？就是十分的研究原理一书发表之后啊，第一个有力的验证了YY里的人就是哈雷唉，就是哈雷对哈雷彗星的预言啊，好吧，那这个故事咱们下期再来聊啊，今天呢，就聊到这儿.