History of Physics

第 06 篇图片与制图说明

核对日期:2026-09-20。历史图于2026-09-16下载,本次再次读取并检查;本地保留史料图原字节。

真实原书图页

哥白尼1543年宇宙安排

  • 文件:ph06-copernicus-system-1543.jpg,1834 × 2880。
  • Nicolaus Copernicus,De revolutionibus orbium coelestium,Nuremberg:Johann Petreius,1543年初版,第9叶背面(fol.9v,不是第9页)。
  • Smithsonian 数字原书,DOI,图页著录。图页标“No Copyright - United States”,对应数字图书标CC0/公共领域。
  • 实际图像。页码由格拉斯哥大学同版著录交叉核对;研究目录存有源页HTML。2026-09-20部分馆方书页请求返回访问错误,本地已下载图像与先前书目证据可正常读取,未绕过访问限制。
  • 整页原方向,无裁切、镜像、改色、修复或生成式改绘。原图清楚显示Sol、Terra和绕地月球的小圈;不能据总体同心圆安排断言整本著作没有本轮。

开普勒1609年几何原图

  • 文件:ph06-kepler-geometry-1609.jpg,1800 × 2597。
  • Johannes Kepler,Astronomia nova,Heidelberg:Voegelin,1609,第59章,印刷第288页;ETH-Bibliothek Zürich,Rar 4482。
  • 馆藏著录,DOI,许可 Public Domain Mark 1.0。
  • 单页入口,实际JPEG。研究目录保留IIIF manifest、相关pp.113—114、285等核对页。
  • 已目视确认288页码及Cap. LIX。整页保持馆方原字节,透页和旧纸痕迹未修补。图为圆、椭圆、线段及距离关系的几何论证,非火星轨道实测图。原著结论页285与本图288不可混用。

原创图与数值方法

脚本:chapter06_figures.py(代码保留在本地笔记库),共享样式:history_illustration.py(代码保留在本地笔记库)。Python、NumPy、Matplotlib、Pillow及Microsoft YaHei。均为现代教学重述。

文件 假设与制作方法
ph06-retrograde.png 共面圆轨道,地球日心半径1、周期365.25天,火星半径1.524、周期1.881年,t=0时地球在日火连线之间。用各自匀速圆周位置求火星减地球的相对向量,再取atan2并连续展开视黄经。曲线范围−150至150天;两图标点均为−50、−25、0、25、50天。阴影由视黄经时间导数小于零确定。忽略倾角、椭圆性与光行时;非历史观测拟合。
ph06-three-models.png 三种结构示意:传统托勒密金星本轮中心沿日地方向、整体在太阳以内;哥白尼让地球与金星绕日;第谷令太阳绕静止地球而金星绕日。省略其他天体、本轮、偏心及完整时间规律;各图不按真实比例,不声称复制原理论全部细节。
ph06-ellipse-areas.png 取半长轴a=1、偏心率e=0.5、半短轴b=√(1−e²),太阳焦点为原点,x=cosE−e、y=b sinE。用开普勒方程M=E−e sinE解偏近点角。近日点、远日点分别取平均近点角宽度ΔM=0.36,面积均为abΔM/2≈0.1558846,对应Δt/T≈0.0572958。蓝点按ΔM=2π/12排布。e为教学选择,不是火星真实偏心率。
ph06-venus-phases.png 地球日距1、金星日距0.72。固定地球于(1,0),取金星日心方位角0°、45°、90°、135°、180°。从金星看向太阳、地球两向量的夹角为α,可见亮面比例(1+cosα)/2;将均匀照明球面的明暗分界正投影到圆盘。各圆盘统一大小及亮面方向,只比较几何亮面比例,不表示实际视直径或天球方位,不包含真实云层散射和大气光学。

数据:ph06-retrograde.csv,含相对时间(日)、地球与火星日心二维坐标、地心视黄经(度)。所有尺寸、周期与颜色均明示为模型选择。图片已检查页码、坐标、图形相互关系、图文布局和解码;正文全部以本地相对路径引用。

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