Perturbace (astronomie)

(přesměrováno z " Perturbation ")

Perturbace ( poruchy oběžné dráhy ) je odchylka nebeského tělesa z jeho oběžné dráhy pod vlivem sil jiných než gravitační přitažlivost těžiště systému, jako jsou jiná nebeská tělesa nebo odpor prostředí . [jeden]

Studium poruch začalo již ve starověku spolu s prvními pokusy vypočítat pohyby nebeských těles, ale až do 17. století zůstávala jejich povaha záhadou. Isaac Newton se pokusil aplikovat své zákony pohybu a gravitace na analýzu orbitálních poruch, ale narazil na značné výpočetní potíže. V roce 1684 napsal: „Odchylka Slunce od těžiště neumožňuje, aby dostředivá síla vždy směřovala do tohoto pevného středu, kvůli čemuž se planety nepohybují po přísných elipsách a nedokončí úplnou revoluci v stejnou oběžnou dráhu. Kdykoli, stejně jako Měsíc, planeta začíná novou dráhu, je její dráha ovlivněna společnými pohyby všech ostatních planet, nemluvě o jejich vzájemném vlivu. Připadá mi, že je nad síly lidské mysli přesně vypočítat oběžnou dráhu planety s přihlédnutím ke všem těmto vlivům. [2] Problém zůstával v centru pozornosti mnoha matematiků 17.–18. století kvůli naléhavé potřebě přesných tabulek poloh Měsíce a planet pro námořní navigaci.

Dráha tělesa v jednom gravitačním poli se nazývá nerušená Keplerova dráha a je to kuželosečka, kterou lze snadno popsat geometrickými metodami ( problém dvou těles ). Přidání dalšího těla do systému vede k mnohem obtížnějšímu problému tří těl . Ve skutečnosti je pohyb tělesa vždy ovlivňován mnoha jinými tělesy a problém popisu jejich trajektorií se nazývá gravitační problém N-těl . Pro problém dvou a tří těles existují analytická řešení (matematické výrazy, které předpovídají polohu bodu v kterémkoli následujícím časovém okamžiku), ale pro problém těles N nebylo dosud nalezeno žádné řešení, kromě několika speciálních případů. I problém dvou těles se stává neřešitelným, pokud je jedno z nich nepravidelného tvaru. [3]

Poznámky

  1. Moulton, Forest Ray. Úvod do nebeské mechaniky . — Druhá revidovaná. - 1914. kapitola IX. (v knihách Google Archivováno 3. ledna 2016 na Wayback Machine )
  2. „Tři přednášky o úloze teorie ve vědě“
  3. Roy, AE Orbitální pohyb. - Třetí. - Institute of Physics Publishing , 1988. - ISBN 0-85274-229-0 . , kapitoly 6 a 7.