原创 行星靠近太阳时速度会增大，能量从哪里来？

原标题：行星靠近太阳时速度会增大，能量从哪里来？

古埃及时期的天文学家托勒密是地心说的集大成者，他认为地球处在宇宙的中心，其他天体围着地球做匀速圆周运动。16世纪时期，哥白尼给出了日心说，宇宙的中心从地球转移到了太阳，行星是围绕着太阳做匀速圆周运动。当时的学者之所以认为行星是做圆周运动，因为圆是完美的，神圣天体的运动肯定是完美的。

哥白尼之后有一位天文观测学者第谷，他将一生几乎可用的全部时间投入到行星位置的观测记录中，他对行星位置记录的准确度达到了肉眼能够观测的极限。他的学生开普勒在第谷去世后接手第谷留下的观测记录。开普勒发现，如果行星绕太阳的轨道是完美的圆周，观测记录中就会有较大的误差，若是行星的运转轨道是椭圆，就能够与观测记录很好的吻合。开普勒坚信自己的老师，通过一系列的研究给出了行星绕太阳运动的三大定律——开普勒三定律。

开普勒第一定律讲了行星绕太阳的轨道是一个椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。这样行星到太阳的距离就会有近有远。开普勒第二定律讲了行星和太阳的连线在相同时间内扫过相同的面积，结合行星到太阳的距离有近有远，这样就可以分析出行星处在近日点时速度比较大，处在远日点时速度比较小。

在开普勒那个时期，没有万有引力的概念，也没有做功、能量的概念，甚至连力的概念也是模糊的。开普勒只知道行星距离太阳近的时候速度大，不知道为什么会这样。开普勒之后的牛顿给出了万有引力定律，人们才认识到开普勒三定律背后更基本的规律是万有引力定律。用万有引力定律结合其他知识即可直接推出开普勒三定律。

我们现在也可以从能量、做功的角度分析为什么行星在靠近太阳时速度比较大。行星会受到太阳给施加的万有引力，引力的方向指向太阳。行星在靠近太阳的时候引力对行星做正功导致引力势能减小，相应的动能就会增大。这类似于从地面上向高空中抛石头，石头远离地面时速度会减小，靠近地面时速度会增大。

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