天体力学

取自 食品百科全书

天体力学 celestial mechanics

天文学的分支，研究天体的运动和形状的学科。天体力学研究的天体主要是太阳系中的自然天体和人造天体。天体的运动主要是指天体的力学运动，包括天体的质量中心在空间的移动和天体绕自身质量中心的自转运动两部分。而天体的自转与其本身的形状有着密切的联系，因此在研究天体的力学运动时必须考虑天体的形状变化及其对天体运动的影响。天体力学于17世纪诞生 ，至今已有300多年历史 。天体力学的引力理论采用牛顿万有引力定律，只有一些特殊的问题 ，如水星近日点的运动等，需要考虑广义相对论项的修正。天体力学的主要内容包括 ：①多体问题。又称做N体问题 ，研究N个质点在万有引力作用下的动力学问题 ，其中只有二体问题已彻底解决。②摄动理论。研究由二体问题解出的天体无摄轨道在各种摄动因素作用下的变化规律，通常是用分析方法求出天体的坐标或轨道要素的近似摄动值。③数值方法。采用数值计算的方法来求解天体的运动方程并讨论解的收敛性、稳定性及计算方法的改进等问题。④定性方法。探讨天体运动轨道的宏观图像、运动区域和轨道特征。⑤天文动力学。又称为星际航行动力学，主要是研究各种人造天体的运动规律。⑥历书天文学。根据天体运动理论和轨道要素编制各种天体的历表和计算各种天象。⑦天体的形状和自转理论。主要研究各种物态组成的天体的自转平衡形态、稳定性及自转轴的变化规律。⑧相对论天体力学。当前主要研究基础理论课题以及在低速和弱引力场情况下近似的天体运动理论 。天体力学在长期发展中日趋完善，并在数学、力学、宇航学及天体物理学等等其他学科中得到推广和应用。