Fw: [閒聊] 以前讀過覺得最神奇的事跡

看板YOLO作者 (少了t很煩悶)時間5年前 (2018/09/08 15:48), 5年前編輯推噓0(0推 0噓 0→)
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※ [本文轉錄自 WomenTalk 看板 #1RYjCKKS ] 作者: OrcaKW (Orca．小元) 看板: WomenTalk 標題: Re: [閒聊] 以前讀過覺得最神奇的事跡 時間: Sun Sep 2 01:56:58 2018 ※ 引述《med5566 (美德5566)》之銘言： : 本肥宅剛打了盹 : 夢到了以前讀高中的時候 : 物理老師在教克普勒三大行星運動定律 : 提到說他老兄是用肉眼加個望遠鏡 : 看出行星運動軌道是個橢圓、而且在同一個支配的恆星之下 : 所有的行星會滿足R^3/T^2為一個定值 : 如果可以、超想問看看他老人家當初是看到了啥才能發現這神奇事 : 大家以前也有讀過什麼神奇的事跡嗎 克卜勒的行星運動大三定律並不是一次提出的喔，而是有先後的發展過程。 而要談到克卜勒，就不能不提他的老師：第谷．布拉赫(Tycho Brahe, 1546-1601)， 若沒有第谷的精確觀察與記錄，就沒有後來的克卜勒與行星運動三大定律。 那是望遠鏡還沒發明的時代， 丹麥天文學家第谷．布拉赫僅靠著肉著每天記錄行星的位置， 並且因為他不接受哥白尼的日心說系統， 曾經提出一個被後人稱為「第谷行星體系」的系統。（如下圖1） https://i.imgur.com/pX1sDsS.png
圖1 第谷行星體系 取自 http://zh.wikipedia.org/wiki/File:Tychonian_system.svg 此系統是介於日心說與地心說之間的理論， 將地球視為靜止的中心點，太陽與月球皆繞行地球做圓周運動， 除地球與月球之外的其他天體再繞行太陽進行圓周運動。 為了驗證自己的理論是正確的，第谷開始對行星進行精確的測量工作。 因此，他被視為天文史上精確計算行星位置的第一人。 第谷在讀到年輕的約翰內斯．克卜勒(Johannes Kepler, 1571-1630) 於著作《宇宙的奧秘》所展現的才智與數學能力， 便邀請他以助手的身分協助自己，負責計算行星的軌道。 1600年2月4日是兩人的初次見面（中間勞資糾紛吵架又和解的事就不提了）。 隔年，第谷逝世，留下大量且精確的行星觀測資料， 期望克卜勒能證明自己的行星體系是正確的。（蘇明俊、陳輝樺，2001a） 幸運獲得第谷觀測行星多年資料的克卜勒繼續觀察星體， 經過無數次的計算後，他發現火星的軌道並不是正圓形， 於是改以「太陽與火星的連線」思考， 驗證了「相等時間內，太陽與火星連線所掃過的面積是相等」， 此為「等面積定律」（如圖2）。 https://i.imgur.com/0bOiSgQ.gif
圖2　克卜勒行星運動第二定律、等面積定律 藍色的部份為單位時間掃過的面積，所以靠近太陽的近日點，行星會運行得比較快。 取自 https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Kepler-second-law.gif
在等面積定律的基礎下，克卜勒持續對火星進行研究， 他發現兩個問題： 1. 火星軌道的直徑與正交直徑有8角分的誤差 2. 運行的速率時快時慢、並非等速運動 8角分有多少？從地平面到天頂是90度， 將你的手臂伸直、手掌併攏，此時眼睛看到手掌的寬度約為10度， 每一指手指約為2度。（如圖3） 而一度=60角分， 所以……8角分在地球上觀測大約就是把一根手指切成15等分的位置差。 https://i.imgur.com/cyKN0go.jpg
圖3 天文觀測單位：秒弧 (Arc-second) 取自 http://aeea.nmns.edu.tw/2001/0109/ap010908.html 這時你會怎麼辦呢？忽略不計？視為單純的觀測誤差？ 克卜勒他相信第谷的觀測結果， 於是放棄自希臘時代以來公認最完美的正圓形，另尋他種軌道形狀。 最後發現橢圓軌道可以解決所有問題， 太陽正好位於橢圓的其中一個焦點之上， 推廣到當時已測得之所有行星亦符合觀測結果， 完成「橢圓軌道定律」。 他將這個結果寫在1609年出版的《新天文學》一書， （拉丁文：Astronomia nova、英文：New Astronomy）， 提出了三大定律中的前兩條定律： 橢圓軌道定律（第一定律）與等面積定律（第二定律）。 下圖4取自《新天文學》，虛線為實際的火星橢圓軌道、實線是輔助圓， 幾個三角形是用於證明橢圓軌道對於等面積定律也成立。 此二定律的發表，代表第谷所提出的行星模式被推翻、哥白尼的日心說才是正確的， 但哥白尼的錯誤是把行星軌跡假設為正圓形，克卜勒修正了這個錯誤。 （蘇明俊、陳輝樺，2001b） https://i.imgur.com/jihFR6X.png
圖4 克卜勒繪製之橢圓定律示意圖 取自 http://www.kepler-museum.de/index.php/einfuehrung/bereich-4.html 右上角的插圖是他老兄在欣喜之下畫出心目中的天文女神w 1610年，伽俐略用望遠鏡發現了木星的四顆衛星， 克卜勒在隔年得到一架望遠鏡，並用它觀測木星的四顆衛星， 他將觀測的結果寫成《四顆衛星的觀測報告》支持伽俐略的發現。 在發表上述兩條定律之後，長年觀測行星、記錄行星運行的克卜勒， 從行星的運行之中，發現行星之間似乎存在著巧妙的和諧性。 他在1618年出版的《世界的和諧》 （拉丁文：Harmonices Mundi、英文：The Harmony of the Worlds） 用了大量的篇幅在描述音樂宇宙 （又稱天體音樂，Musica Universalis。Musica為音樂的中世紀拉丁文用詞） 的和諧、音樂合聲的原理， 書中也指出火星和木星之間出現了不合諧的情況，產生「例外」。 而第三定律相關的內容，在《世界的和諧》全書五章的第五章才出現，而且只有一頁。 「任兩行星之間，恰存在其週期比，等於其軌道平均距離的3/2次方比之比例」 (Kepler, 1618；引自Hawking, ed., 2003, p.648)。 但克卜勒並未說明他怎麼得到這個結論， 因此推測是嘗試不同的數字組合後， 發現「欸這樣剛剛好\(☆_☆)/」就這麼用了。 加上這第三個「週期定律」，克卜勒行星運動三大定律於焉成形。 一直到1801年（克卜勒逝世後170年），科學家發現小星行帶的存在， 等於驗證克卜勒《世界的和諧》一書是正確的，他所說的例外並不是例外， 而是小行星帶處於火星與木星軌道之間導致的結果。 至於行星三大運動定律對牛頓提出萬有引力， 哈雷發現哈雷彗星的重要性，相信已不需要我再多言。 寫了這麼多，回到原po的疑問， 「超想問看看他老人家當初是看到了啥才能發現這神奇事」。 答案是他沒看到啥特別的，只是精確的觀察、檢查數據， 大膽提出新的假設、小心謹慎驗證而已。 科學發展從來不是靠一個人，也不是一次就得到正確答案， 後輩修正前輩的錯誤、再被後來的人修正， 哥白尼、克卜勒、牛頓、愛因斯坦、哈伯…… 一位一位，疊加成一位巨大的巨人。 每個做研究的人都是站在巨人的肩膀上， 然後期許自己能看得更遠一點、成為其他人的肩膀。 最後，分享一段影片，現任科博館館長孫維新演講： 人生苦短，何不找些知識的趣味 https://youtu.be/ZMUJ72BEIPY
「科學的發展就是一部認錯過程的歷史。」 我非常非常喜歡這句話。 科博館目前有個「漫步太陽系」展（展期至明年02/17）， 對天文有興趣的可以找時間去看看喔。 http://web3.nmns.edu.tw/Exhibits/107/SolarSystem/ 沒想到之前寫的論文有部份在這派上用場， 參考文獻中的陳輝樺博士任職於科博館，是我的口試委員之一。 參考文獻 蘇明俊、陳輝樺（2001a）。國立自然科學博物館館訊165期──天文學家系列：第谷。 取自 http://web2.nmns.edu.tw/PubLib/NewsLetter/90/165/10.htm 蘇明俊、陳輝樺（2001b）。國立自然科學博物館館訊169期──天文學家系列：刻卜勒。 取自 http://web2.nmns.edu.tw/PubLib/NewsLetter/90/169/10.htm Hawking, S. W. (Ed.). (2002). On the shoulders of giants: The great works of physics and astronomy. Philadelphia, PA: Running Press. -- 小元諮商研修中 學習傾聽。傾聽你的存在，在現在、過去，與未來。 -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 134.208.55.66 ※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/WomenTalk/M.1535824660.A.51C.html ※ 編輯: OrcaKW (134.208.55.66), 09/02/2018 01:59:48
推
09/02 02:02, 5年前 , 1F
長知識了。
09/02 02:02, 1F
推
09/02 02:07, 5年前 , 2F
好強！推你
09/02 02:07, 2F
推
09/02 02:09, 5年前 , 3F
感謝瞌睡遞枕頭(誤，感謝半夜認真文糧草XDD推！
09/02 02:09, 3F
推
09/02 02:09, 5年前 , 4F
感謝分享！
09/02 02:09, 4F
推
09/02 02:14, 5年前 , 5F
我以為我來錯地方
09/02 02:14, 5F
推
09/02 02:14, 5年前 , 6F
我以為是水精靈 直到我沒找到時事梗的對話
09/02 02:14, 6F
我原本也想用搞笑一點的方式寫XD 但實在太難了，光把重點跟先後順序寫到就費了不少時間……（倒） 時事哏還是交給水精靈吧。（召喚）
推
09/02 02:21, 5年前 , 7F
推專業用心！
09/02 02:21, 7F
推
09/02 02:37, 5年前 , 8F
推專業
09/02 02:37, 8F
推
09/02 02:45, 5年前 , 9F
推專業！超強
09/02 02:45, 9F
推
09/02 02:53, 5年前 , 10F
看過這段 很狂
09/02 02:53, 10F
推
09/02 03:00, 5年前 , 11F
我剛剛以為這裡是八卦版
09/02 03:00, 11F
推
09/02 03:16, 5年前 , 12F
那張gif看著有點療鬱
09/02 03:16, 12F
我的論文產出也是一直在遶圈圈，有朋友看過覺得過程非常療癒。
推
09/02 03:37, 5年前 , 13F
來女孩兒版 學知識 讚讚
09/02 03:37, 13F
推
09/02 03:48, 5年前 , 14F
推
09/02 03:48, 14F
→
09/02 04:21, 5年前 , 15F
好專業可是我沒看完就來推文了
09/02 04:21, 15F
推
09/02 04:22, 5年前 , 16F
女孩兒長知識
09/02 04:22, 16F
推
09/02 04:31, 5年前 , 17F
推
09/02 04:31, 17F
推
09/02 04:33, 5年前 , 18F
哇靠先推
09/02 04:33, 18F
推
09/02 05:18, 5年前 , 19F
推專業
09/02 05:18, 19F
推
09/02 05:51, 5年前 , 20F
自己畫插圖……
09/02 05:51, 20F
我覺得畫得不錯XD 以前沒有照片，科學家什麼都嘛自己畫，達文西的手稿真的是……（跪著看）
推
09/02 05:52, 5年前 , 21F
快推一葛 不然人家以為我看不董 QQ
09/02 05:52, 21F
推
09/02 06:05, 5年前 , 22F
科普文推推
09/02 06:05, 22F
推
09/02 06:06, 5年前 , 23F
好威喔大推XD
09/02 06:06, 23F
推
09/02 06:21, 5年前 , 24F
真是厲害
09/02 06:21, 24F
推
09/02 06:57, 5年前 , 25F
好文耶！
09/02 06:57, 25F
推
09/02 07:15, 5年前 , 26F
喜歡這種文，推～～
09/02 07:15, 26F
推
09/02 07:38, 5年前 , 27F
以為是水精靈XD
09/02 07:38, 27F
推
09/02 07:45, 5年前 , 28F
長知識 推
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推
09/02 08:11, 5年前 , 29F
我以為我跑錯板
09/02 08:11, 29F
推
09/02 08:14, 5年前 , 30F
你是行星系!?
09/02 08:14, 30F
→
09/02 08:14, 5年前 , 31F
我聽說有個仁為了蒐集寶石 在各大行星跑來跑去
09/02 08:14, 31F
→
09/02 08:15, 5年前 , 32F
他的宇宙移動軌跡也可以觀測嗎?
09/02 08:15, 32F
這個可能要請漫威系的來回答了
推
09/02 08:19, 5年前 , 33F
推推～
09/02 08:19, 33F
推
09/02 08:29, 5年前 , 34F
長知識
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推
09/02 08:31, 5年前 , 35F
你天文系？
09/02 08:31, 35F
還有 59 則推文
還有 11 段內文
推
09/02 15:49, 5年前 , 95F
推推 長知識了
09/02 15:49, 95F
推
09/02 16:10, 5年前 , 96F
推推 以為來錯地方XD
09/02 16:10, 96F
推
09/02 16:52, 5年前 , 97F
以為走錯版 好專業
09/02 16:52, 97F
推
09/02 17:24, 5年前 , 98F
看完長知識推～
09/02 17:24, 98F
推
09/02 17:34, 5年前 , 99F
推
09/02 17:34, 99F
推
09/02 18:03, 5年前 , 100F
推 不是天文系那是什麼系xd
09/02 18:03, 100F
推
09/02 19:52, 5年前 , 101F
克卜勒系
09/02 19:52, 101F
克卜勒系聽起來蠻不錯的，就克卜勒系吧！ヾ(*′∀‵*)ﾉ
推
09/02 20:15, 5年前 , 102F
推推
09/02 20:15, 102F
推
09/02 20:26, 5年前 , 103F
好厲害喔，推～
09/02 20:26, 103F
推
09/02 20:53, 5年前 , 104F
推
09/02 20:53, 104F
推
09/02 21:13, 5年前 , 105F
大推用心
09/02 21:13, 105F
推
09/02 21:24, 5年前 , 106F
我媽問我為什麼跪著看手機 XDDD
09/02 21:24, 106F
推
09/02 21:28, 5年前 , 107F
一開始也以為是水精靈發的文欸
09/02 21:28, 107F
→
09/02 22:05, 5年前 , 108F
推～高手在民間
09/02 22:05, 108F
推
09/02 22:36, 5年前 , 109F
謝謝你的分享
09/02 22:36, 109F
推
09/02 22:44, 5年前 , 110F
太猛了
09/02 22:44, 110F
推
09/02 23:32, 5年前 , 111F
推好猛哦，現在高中不知道有沒有聽過第谷
09/02 23:32, 111F
機率應該不高？ 記得高中物理課該章節蠻快就帶過去， 因為後面接著的牛頓萬有引力才是考試重點……
推
09/02 23:44, 5年前 , 112F
推推，也推孫維新老師，那句話超棒的
09/02 23:44, 112F
孫維新老師的聲音超適合演講跟上廣播節目 <3
推
09/03 00:48, 5年前 , 113F
好專業～～
09/03 00:48, 113F
推
09/03 01:59, 5年前 , 114F
先推
09/03 01:59, 114F
推
09/03 12:29, 5年前 , 115F
科普文，原來有湊數據喔XDDD
09/03 12:29, 115F
也不能說是湊數據啦，就發現是這樣啊XD 科學家都是先「發現」，然後去試著解釋它， 但沒有人能回答最初的「為什麼它『是』這樣？」。
→
09/03 15:28, 5年前 , 116F
推
09/03 15:28, 116F
推
09/03 20:00, 5年前 , 117F
專業推
09/03 20:00, 117F
推
09/03 23:30, 5年前 , 118F
推
09/03 23:30, 118F
推
09/04 02:02, 5年前 , 119F
專業推！
09/04 02:02, 119F
hi (っ・ω・)っ
推
09/07 09:04, 5年前 , 120F
推推。太專業了，我有幸聽過孫館長的演講，非常精彩
09/07 09:04, 120F
我也有聽過 <3
推
09/07 09:42, 5年前 , 121F
你天文系？
09/07 09:42, 121F
不，我只是克卜勒系。
推
09/07 16:07, 5年前 , 122F
第谷我印象最深的是他跟別人決鬥結果鼻子被削掉
09/07 16:07, 122F
這段我不知道XD 感謝(・ω・)
推
09/07 17:37, 5年前 , 123F
孫館長聲調超迷人的啊～～
09/07 17:37, 123F
推
09/07 19:26, 5年前 , 124F
推 謝謝分享！
09/07 19:26, 124F
推
09/08 02:45, 5年前 , 125F
你112大氣還是116太太還是115大氣的呢?
09/08 02:45, 125F
都不是XD 不過學測時的確有機會去115地科面試，放棄的原因就說來話長了。 ※ 編輯: OrcaKW (134.208.63.69), 09/08/2018 12:13:49 ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ※ 轉錄者: okcool (1.171.170.253), 09/08/2018 15:48:26
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