赵光清 2007年07月09日 17:55
古希腊罗马神话中有一位有名的战神叫马尔斯，西方天文学家们以他的名字命名火星。
开普勒（1571-1630）是德国天文学家。起初是神学院数学教授。后接受丹麦天文学家第谷多年积累的对行星、特别是火星的观测资料，着手研究行星运动规律。当时，人们以为行星围绕太阳运行的轨道是正圆。但是，使开普勒大伤脑筋的是，数学计算与观测资料总是不相符合。
他后来风趣而幽默地写道：“我曾经预备征服战神马尔斯，把他俘虏到我的表格里来。我已经为他预备好了枷锁，但是突然感觉到我毫无胜利的把握。战争还是和以前一样激烈地进行着”。“留在天球上的诡计多端的敌人，出乎意料地扯断我用方程构成的锁链，从表格的监牢里冲了出去。在一次次的战斗中，他使我的由物理因素构成的军队受了损失，挣断了束缚，逃向自由去了”。
经过无数次的观测、计算和思索，开普勒终于找到了失败的原因。原来，火星的轨道不是圆的而是椭圆的，二者在黄经度上只差8弧分。开普勒说：“就凭这8弧分的差异，便引起了天文学的全部革新”。在此基础上，他发现了行星运动第一定律，即：行星围绕太阳运行的轨道为椭圆，太阳位于这个椭圆的一个焦点上。也就是说，行星在运行中，有时候距离太阳远些，有时候距离太阳近些。
然而，数学计算与观测结果还是不能完全吻合。开普勒说：“我的团队（又一次）溃败了。但是我又召集了新兵去作战。”结果发现，火星在它的椭圆轨道上运行速度是时快时慢而不均匀的。这样，开普勒又发现了行星运动第二定律，即：行星的向径（行星与太阳的连线）在相等的时间里所扫过的面积相等。也就是说，行星距太阳近时运行快一些，距太阳远时运行慢一些。10年以后，1619年，开普勒又发现了行星运动第三定律，即：行星公转周期的平方与它轨道半长径的立方成正比。也就是说，行星离太阳越远，它的椭圆轨道就越大，它的公转周期也就越长，而且二者（公转周期与轨道半径）之间存在着一定的比例关系。
由于行星运动三大定律的发现，人们对行星运动的规律便完全弄清楚了。开普勒高兴地写道：“敌人到底被我关进运行表的监牢里去了”。
行星运动三大定律的发现具有划时代的意义，所以，人们以开普勒的名字来命名，叫开普勒定律。开普勒定律不但奠定了经典天文学的基础，而且导致了68年后牛顿万有引力定律的发现。开普勒定律具有普遍意义。它适用于所有沿着封闭曲线运动的天体。
总之，凡是相互绕转的天体，它们的运动都遵守开普勒定律。因此，开普勒被后人尊称为“天空立法者”。与开普勒同时代的意大利天文学家伽利略（1564-1642）有一句名言：数学是上帝用来书写宇宙的文字。这句话的意思是说，宇宙间一切现象都是可以认识的，一但认识了，就可以用准确明白的数学公式表述出来。开普勒定律便是如此。
