开普勒在牛顿提出万有引力之前，已经归纳出成熟的天体运动规律

　　你相不相信，在牛顿提出万有引力之前，就有人进行观测和猜测，归纳出了至今仍然适用的天体运行的规律。这是怎么一回事呢？之前小编为大家介绍了彗星这种看上去很不起眼的小天体，其实却给咱们人类文明社会行为带来很大的影响。那从科学上来讲，这背后其实隐藏着太阳系的起源以及生命起源的奥秘。

　　另外一方面彗星在整个天文学发展过程当中的确是非常的特殊，在许多问题上其实都有它们的身影，包括现在对于系外行星和恒星系统起源及演化的研究当中。现在对彗星也是越来越关注了，而恰恰又是因为它们太小，所以感觉上是充满着神秘的。包括我们今天所要讲的这个话题也不得不提到彗星，彗星是一个很基础的需要掌握的知识，他们在天上可以说是来也匆匆，去也匆匆。但事实上他们可不是跑跑龙套而已，我们在讲到彗星引起恐慌里面其实也提到这么一句，就是说在地心说的模型当中，各个行星是在看不见的所谓的天桥上绕着地球在运动。

　　相对来说行星它是很有秩序的在运行，而彗星是有点搞事情的。所以后来伟大的天文学家第谷证明了彗星现象是发生在天上的，而不是一种大气现象。这个非常重要，要知道迪古他是大名鼎鼎的丹麦天文学家。我们在地球上用肉眼就能够看到的，月球表面最明显的环形山就是用他的名字命名的。如果大家有兴趣可以晚上出去看一看月亮，就在月亮的下方，也就是南方，不仅能看到环形山还能看到10到12条的竖纹，像橙子的肚脐。

　　在别人依然感到奇怪的时候，他却已经是茅塞顿开了。彗星既然是星际空间的东西，而又可以毫不费力地穿行于那些看不见的天桥之间，那么这些所谓的球体或许从根本上讲就是不需要存在的。这里其实就否定了之前被很多人认为是真理的一个模型，就是所谓的天桥，当时认为它是一个实体，这是一个非常关键的思想转变。这个观念对后来的开普勒影响非常深刻，如果天桥是不存在的，那么行星又是靠什么来运动的呢？

　　为了做出一个合理的解释，其实从这个时候开始，天文学家就不得不从运动学转向了动力学的研究。宇宙模型从几何学转向了物理学，不管是地心说还是日心说，天文学家似乎一直是在不断的画着各种各样或复杂或简洁的圆圈。那个时候的天文学几乎就是几何学，如果看过哥白尼的天体运行论你就知道了。几乎他都在讲天球坐标系，以及如何测量等等。对关于太阳是宇宙的中心这种描述，几乎就是找不到的。

　　说句题外话，迪古他是支持地心说的。在他的模型当中地球是宇宙的中心，周围是太阳和月亮，而其他的五大行星是太阳的卫星，在太阳带动下绕着地球旋转。其实强行把地球看成中心的话，这个模型他也能奏效，只是非常的复杂而已。而这样一来呢，其他行星它的确就是太阳的卫星，这么说起来也符合实际的观测情况。所以从这个局部来看他是正确的，很所以要不怎么说他是观测大师，他也是从观测资料当中得到了这样一种结论。

　　但是光有观测还是不够的，他还需要有一位懂理论的人来帮助他。很多朋友估计已经猜到了，那个人就是德国杰出的天文学家、物理学家也是数学家约翰尼斯开普勒。1600年开普勒来到了布拉赫的天文台，那个时候迪古已经离开丹麦去往布拉格了。开普勒在那里对火星轨道研究了三个月，不过开普勒从小视力不太好，所以他就没办法跟迪古一样进行非常精密的观测，只能从事理论。后来呢他也就成为迪古的助手和接班人，有人评价开普勒所取得的成绩，说因为它有三大法宝。

　　最关键的就是哥白尼的日心说，这是他重要的理论依据。不过开普勒不是简单的照搬照抄，或者说他也不是完完全全的学习。事实上开普勒的理论还借鉴了托勒密的理论，所以说地心说当中也有值得吸取的精髓，毕竟相比更早的宇宙模型的新说，当时也已经算是个大进步。日心理论是开普勒定律的一个核心。第二件法宝是英国人威廉吉尔伯特的磁学，他提出地球是个巨大的球形磁体，来解释为什么小磁针会指向北极，为什么物体会掉落地面。开普勒在此基础上居然非常脑洞的认为行星绕着太阳公转的轨道不是中心对称的，或者说距离并不是处处相等的。所以这就存在两种情况，要么轨道不是正圆，要么轨道是正圆，但太阳不在圆心。

　　因为只有这样太阳与行星的轨道才会有一部分吸引而另一部分排斥。如此一来就能够解释行星为什么一会儿走得快一会儿走得慢。当时他会觉得这是和磁铁的效应相对，我们现在其实有的时候也会拿物体在电磁场中的运动轨迹来模拟引力场的情况，不过也只能是部分的模拟，毕竟两者还是有非常大的差距。第三件法宝是什么呢？就是迪古无与伦比的观测记录，当时迪古的观测精度已经达到了的一度的60分之一，这已经是望远镜发明以前的最高水准了。有个好眼睛真的很重要，也是有了第一件和第二件法宝作为坚实的理论的基础，于是观测数据就体现出决定性的意义了。