Ĉiela mekaniko

Ĉiela meĥaniko estas unu el la studobjektoj, kiuj esploras la movon de la ĉielaj korpoj, aparte de la planedoj, naturaj satelitoj, artefaritaj satelitoj kaj kometoj el la vidpunkto de fiziko-matematiko. La precipa problemo de la ĉiela meĥaniko koncernas la stabilecon de la Sunsistemo. Tiun problemon oni povas alfronti pere de de matematikaj metodoj, konataj per la nomo "teorio pri perturboj" aŭ solvante la ekvaciojn de la movado per komputado.

Aliaj problemoj koncernantaj la ĉielan meĥanikon estas la orbitaj resonancoj, la interagoj inter la rivoluo kaj rotacio (resonanco spin-orbita), la dinamiko de la asteroidoj kaj de la Kujper-zono kaj la kalkolado de la orbitoj de ekstersunaj planedoj.

Precipa problemaro

La korpoj de la sunsistemo estas observataj jam de kvar jarcentoj kun granda akurateco fare de la astronomoj. La reciprokaj interagoj, precipe gravitaj, estigas movojn eĉ multe kompleksajn kaj malfacile antaŭvideblajn kaj forajn el la observa grado postulita. La pozicio de la luno, ekzemple, estas kalkulata kun eraro de deko da centimetroj danke al la teksniko de la laser ranging.

Necesas, tial, teknikoj tre rafinitaj por solvi la komplikaĵojn de la problemo de n korpoj se oni konsideras la eblajn fontojn de perturboj ankaŭ negravitaj, kiaj la premo de radiado kaj la eventuala ĉeesto de atmosferoj (kiel en la kazo de satelitoj orbitantaj ĉirkaŭ la tero malaltkvote, ĉar ne estas utiligebla helpe de matematiko la solvo per la cifereca kvadraturo se ne en la kazo de du korpoj.

Metodaro de la ĉiela meĥaniko

Vojaĝi al la suno mirinde malfacilas - video de la jutuba kanalo Scivolemo pri orbita meĥaniko de flugo al la suno.

Unu el la aliroj al tiu problemo konsistas en la laŭkvalita studo pri la diferencialaj ekvacioj cele determini iujn globalajn karakterizojn de la movo sen tamen profiti de la detala kalkulo de la orbito.

Tia studo povas havigi grandvalorajn informojn: en iuj kazoj eblas kompreni ĉu la movo de iu korpo estas vinklita ene de la surfaco, aŭ limiĝi informiĝi pri la longdaŭra stabileco de iu orbito.

Alia komplementa aliro konsistas en la solvo pri problemo aproksima (ĝenerale la problemo de la du korpoj.

Krome, la moderna teknologio informadika helpas solvi problemojn pere de oportunaj algoritmoj de integrala cifereca analitiko. Tia solvo de la problemo tamen ne komplete anstataŭas la ceterajn, pro la sentiva dependeco de la komencaj kondiĉoj, tipe la teorio de ĥaosaj sistemoj.

Historiaj skizoj

• En la 16-a jarcento la kopernika revolucio. La suncentrismo metis la Sunon, kaj ne la Teron, en la centron de la sunsistemo.
• En la 17-a jarcento la studoj de Galilejo kaj Keplero kontribuis al la konfirmo de la suncentra vizio.
• En 1687 la leĝo de la universala gravito de Isaac Newton enkondukis la ideon ke la ĉielaj objektoj kaj tiuj teraj obeas al la samaj fizikaj leĝoj.
• En 1838 Friedrich Wilhelm Bessel, unua, mezuris la paralakson kaj la foron de unu stelo de alia.
• En la 20-a jarcento la ensceniĝo de la komputilo alportis rapidon kaj fidindon al la komplika kalkulo kiu antaŭe estis farita permane.
• Albert Einstein (1879-1955) science komprenis kaj komprenigis la procesion de la perihelion de Merkuro en sia eseo de 1916 pri la ĝenerala teorio de relativeco. Tio kontribuis al konsciiĝo, ke la meĥaniko de Newton bezonas perfektigon kaj ke en Merkuraj orbitoj interferas gravitaj radiadoj, objektoj de kromaj studoj kulminiĝintaj en Nobel-premio.

Vidu ankaŭ

• Astrofiziko
• Astronomio
• Astrometrio
• Efemeridoj
• Ĉiela navigado
• Orbito
• Sunsistemo
• Astronomio
• Fiziko

Eksteraj ligiloj

• Kategorio Ĉiela mekaniko en la Vikimedia Komunejo (Multrimedaj datumoj)

• La leĝoj de Newton.
• ĉiela mekaniko.
• manlibro pri Ĉiela mekaniko.