Perturbation (astronomi)

(omdirigeret fra " Perturbation ")

Forstyrrelse ( forstyrrelse af kredsløbet ) er et himmellegemes afvigelse fra dets kredsløb under påvirkning af andre kræfter end tyngdekraftens tiltrækning af systemets massecenter, såsom andre himmellegemer eller miljømæssig modstand . [en]

Studiet af forstyrrelser begyndte i antikken, sammen med de første forsøg på at beregne himmellegemernes bevægelser, men indtil det 17. århundrede forblev deres natur et mysterium. Isaac Newton forsøgte at anvende sine love om bevægelse og tyngdekraft til analysen af ​​orbitale forstyrrelser, men stødte på betydelige beregningsmæssige vanskeligheder. I 1684 skrev han: "Solens afvigelse fra tyngdepunktet tillader ikke, at centripetalkraften altid bliver rettet mod dette faste centrum, på grund af hvilket planeterne ikke bevæger sig i strenge ellipser og ikke fuldfører en fuldstændig omdrejning i samme bane. Når som helst, ligesom Månen, en planet begynder en ny bane, påvirkes dens kredsløb af de fælles bevægelser af alle de andre planeter, for ikke at nævne deres gensidige indflydelse på hinanden. Det forekommer mig, at det er uden for det menneskelige sinds magt at nøjagtigt beregne planetens kredsløb under hensyntagen til alle disse påvirkninger. [2] Problemet forblev i centrum for mange matematikere i det 17.-18. århundrede på grund af det presserende behov for nøjagtige tabeller over månens og planeternes positioner til marin navigation.

Et legemes bane i ét gravitationsfelt kaldes en uforstyrret Kepler-bane og er et keglesnit, der let kan beskrives ved geometriske metoder ( to-kropsproblem ). Tilføjelse af en krop mere til systemet fører til et meget vanskeligere problem med tre kroppe . I virkeligheden er et legemes bevægelse altid påvirket af mange andre kroppe, og problemet med at beskrive deres baner kaldes N-legemets gravitationsproblem . Der findes analytiske løsninger (matematiske udtryk, der forudsiger positionen af ​​et punkt på et hvilket som helst efterfølgende tidspunkt) for to- og trekroppsproblemet, men der er indtil videre ikke fundet en løsning på N-legemeproblemet, bortset fra nogle få specielle tilfælde. Selv problemet med to kroppe bliver uløseligt, hvis en af ​​dem er uregelmæssigt formet. [3]

Noter

  1. Moulton, Forest Ray. En introduktion til himmelmekanik . — Anden revideret. - 1914. kapitel IX. (hos Google Books Arkiveret 3. januar 2016 på Wayback Machine )
  2. "Tre forelæsninger om teoriens rolle i videnskaben"
  3. Roy, AE Orbital Motion. - tredje. - Institut for Fysik Publishing , 1988. - ISBN 0-85274-229-0 . , kapitel 6 og 7.