克卜勒行星運動定律
Kepler's laws of planetary motion



亦譯開普勒行星運動定律。

　　描述太陽系各行星運動的三個定律，是天文學和經典物理學的研究內容。這些定律是由德國天文學家克卜勒(1571∼1630)導出的。通過分析16世紀丹麥天文學家第谷•布拉尼(Tycho Brahe)的觀測資料，使他能夠在1609年發表頭兩個定律，1619年發表第三定律。克卜勒本人並沒有給這些定律編號，也沒有在他的另外一些發現中特別突出它們。



　　克卜勒的行星運動三定律可表述為︰1.所有行星都在橢圓軌道上繞太陽旋轉，太陽位於橢圓的一個焦點；2.聯結任何行星到太陽的向徑在等時內掃過等面積；3.行星(公轉)的恆星週期的平方同它到太陽的平均距離的立方成比例。這些定律，特別是第二定律(即面積定律)對牛頓於1684∼1685年建立地球與月球和太陽與行星之間的著名萬有引力定律起了關鍵性的作用。牛頓認為萬有引力定律對宇宙萬物都適用。他還指出，在中心引力的作用下，物體的運動不一定總是遵循克卜勒第一定律所規定的橢圓軌道，而是可以遵循其他不封閉的圓錐曲線所規定軌道，運動是沿拋物線或雙曲線要視物體總能量多大而定。因此，一個具有足夠能量的天體(例如彗星)在飛入太陽系後又可以永不復返地飛離太陽系。從克卜勒第二定律還可得出，任何行星繞通過太陽並垂直於軌道面的軸線的角動量也是不變的。



　　克卜勒定律也適用於天然和人造衛星的運動以及無動力太空船在行星附近的軌道運動和雙星運動。當然，由克卜勒建立的這些定律並沒有考慮各個行星的相互作用(即攝動效應)。精確預測兩個以上天體在它們引力作用下的運動這一普遍問題十分複雜。除幾種特殊情況外，三體問題的分析解迄今仍無法求得。值得指出的是，克卜勒定義不僅適用於萬有引力，也適用於其他一切平方反比的力，而且在適當考慮相對論和量子效應的情況下，還可適用於原子內部的電磁力。