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天体力学
天体力学
是天文学和力学之间的交叉学科,是天文学中较早形成的一个分支学科,它主要应用力学规律来研究天体的运动和形状。天体力学以往所涉及的天体主要是太阳系内的天体,五十年代以后也包括人造天体和一些成员不多(几个到几百个)的恒星系统。天体的力学运动是指天体质量中心在空间轨道的移动和绕质量中心的转动(自转)。对日月和行星则是要确定它们的轨道,编制星历表,计算质量并根据它们的自传确定天体的形状等等。
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天体力学以数学为主要研究手段,至于天体的形状,主要是根据流体或弹性体在内部引力和自转离心力作用下的平衡形状及其变化规律。
天体内部和天体相互之间的万有引力是决定天体运动和形状的主要因素,天体力学目前仍以万有引力定律为基础
发展史:远在公元前一、二千年,中国和其他文明古国就开始用太阳、月亮和大行星等天体的视运动来确定年、月和季节,为农业服务。随着观测精度的不断提高,人们开始研究这些天体的真运动,从而预报它们未来的位置和天象,更好地为农业、航海事业等服务。
到1543年哥白尼提出日心体系后,才有反映太阳系的真运动的模型。而开普勒根据第谷多年的行星观测资料,于1609~1619年间先后提出了著名的行星运动三大定律;开普勒定律深刻地描述了行星运动,至今仍有重要作用。他还提出著名的开普勒方程,对行星轨道要柔下了定义。从此可以预报行星(以及月球)更准确的位置,形成理论天文学,这是天体力学的前身。
达·芬奇就提出了不少力学概念,人们开始认识到力的作用
伽利略在力学方面作出了巨大的贡献,使动力学初具雏形
牛顿1687年出版的《自然哲学的数学原理》中提出了万有引力定律。
当前天体力学可分为六个次级学科:
摄动理论
数值方法
定性理论
天文动力学
历史天文学
天体形状和自转理论
摄动理论:这是经典天体力学的主要内容,它是用分析方法研究各类天体的受摄运动,求出它们的坐标或轨道要素的近似摄动值。
其课题有两类:一类是具体天体的摄动理论,如月球的运动理论、大行星的运动理论等;另一类是共同性的问题,即各类天体的摄动理论都要解决的关键性问题或共同性的研究方法,如摄动函数的展开问题、中间轨道和变换理论等。
数值方法: 
这是研究天体力学中运动方程的数值解法。主要课题是研究和改进现有的各种计算方法,研究误差的积累和传播,方法的收敛性、稳定性和计算的程序系统等。
定性理论
它并不具体求出天体的轨道,而是探讨这些轨道应有的性质,这对那些用定量方法还不能解决的天体运动和形状问题尤为重要。
其中课题大致可分为三类:一类是研究天体的特殊轨道的存在性和稳定性,如周期解理论、卡姆理论等;一类是研究运动方程奇点附近的运动特性,如碰撞问题、俘获理论等;另一类是研究运动的全局图像,如运动区域、太阳系稳定性问题等。近年来,在定性理论中应用拓扑学较多,有些文献中把它叫作拓扑方法。