万有引力常数
万有引力常数（记作G），是一个在对有质量的物体间的万有引力的计算中含有的实验物理常数。該常数出现於牛顿的万有引力定律和爱因斯坦的广义相对论中，也称作重力常數或牛顿常数。然而，其較易与小写的g混淆，但不同的是，后者为局部引力场（等于局部引力引起的加速度）。 万有引力常数是測量難度高的物理常数之一。在国际单位制的单位中，2018年的科学技术数据委员会推荐的万有引力常数的值为： : G = \left(6.67430 \plusmn 0.00…
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三体问题
三体问题（）是天体力学中的基本力学模型。它是指三个质量、初始位置和初始速度都是任意的可视为质点的天体，在相互之间万有引力的作用下的运动规律问题。 内容 三体问题是多体问题的一个特例。对于一般多体问题而言，不存在一般的解析解，即难以预测所有三体问题的数学情景，但存在较为复杂的广义解析解：松德曼-汪秋栋级数解。现在更多是研究其特殊情况或使用数值方法求解。 例如太陽系中，考慮太陽、地球和月球的運動，它們彼此以万有引力相吸引，若假設三個星球都可…
吸积
拍攝的金牛座HL原行星盤影像 ]] 在天文物理學中，吸積是指大質量物體透過其重力吸引更多物質（大多為氣態物質）進入吸積盤，進而使粒子積聚的過程。 1978年，重拾最初拉普拉斯對於行星形成之想法，並發展出「近代拉普拉斯理論」。 他詳細計算了類地行星形成的各個階段。吸積盤最後將因被吸入中心恆星、行星形成、被噴流射出、來自中心或周圍恆星的紫外輻射造成的光致蒸發等而消失。 當灰塵粒子凝集成長，它們獲得了相對於附近其他粒子越來越大的相對速度與系統…
转动
轉動是指物件旋轉的運動；三維物件繞著旋轉的軸稱為轉動軸或旋轉軸。其中，若旋轉軸通過物體的質心，則稱此物體在 自，而此軸稱為自轉軸。 恆星和行星都會自轉，小天體亦大多會自轉。作為天體的集合體，星系也會自轉。 數學 在三維的空間中，轉動以物體繞著轉動軸作旋轉表示。假若此物體的轉動軸是在物體的內部，則此物體繞自己旋轉；這就表示其角動量的值會受其相對速度或是此物體是否為不受力的自由運動而決定。 轉動為保持固定繞一點旋轉的剛體運動，不同於移動。這…
扁率
數學上，扁率定義为椭球体的o\!\varepsilon=\arccos\left(\frac{b}{a}\right)\,\!的正矢： :f=\mbox{ver}(o\!\varepsilon)=2\sin^2\left(\frac{o\!\varepsilon}{2}\right)=1-\cos(o\!\varepsilon)=\frac{a-b}{a};\,\! :a为半长轴，b为半短轴。 对于椭球体行星，a=R_{e}為赤道半徑；…
二體問題
公轉。]] 公轉。這種軌道的尺寸與形狀類似冥王星-冥衛一系統。]] 在經典力學裏，二體問題（）研究兩個粒子因彼此互相作用而產生的運動。這是個很重要的天文學問題，常見的應用有衛星繞著行星公轉、行星繞著恆星公轉、雙星系統、雙行星、一個經典電子繞著原子核運動等等。 二體問題可以表述為兩個獨立的單體問題，其中一個是平凡的單體問題，另外一個單體問題研究一個粒子因外力作用而呈現的運動。由於很多單體問題有精確解（），即不需借助近似方法就可得到問題的解…
轨道 (天体力学)
運轉。圖中這個獨特的軌道，是相似於冥王星和查龍的系統。]] 在物理学中，轨道是一个物体在引力作用下绕空间中一点运行的路径，比如行星绕一颗恒星的轨迹，或天然卫星绕一颗行星的轨迹。行星的轨道一般都是椭圆，而且其绕行的质量中心在椭圆的一个焦点上。 当前人们对轨道运动原理的认识基于爱因斯坦的广义相对论，认为引力是由时空弯曲造成的，而轨道则是时空场的几何测地线。为了简化计算，通常用基于开普勒定律的万有引力理论来作为相对论的近似。 历史 历史上，人…
引力場
在古典物理學與廣義相對論中，重力場（）是用以描述重力現象的模型：一個帶有質量的物體會在其周圍的空間中建立起重力場，而任何存在在這個空間中的其他帶有質量的物體便會受到該重力場的影響而受到一作用力，此作用力便是重力。在SI制中，重力場的單位是[m/s²］。 歷史上，最早牛頓提出他的萬有引力定律時，是將重力理解為兩質點間的直接作用力，此模型中重力的傳播是即時的（或傳播的速度無限大）。而後牛頓與拉普拉斯試圖將提出類似輻射場或流體的重力模型，至1…
暗物质
產生的效應，星系團CL0024+17內部被發現存在有一個暗物質圈，在這張哈伯太空望遠鏡像片裡以藍色顯示出來。]] 在宇宙学中，暗物質（）是一种不可见的假设性物质，它是不與电磁力產生作用的物质，也就是不會吸收、反射或發出光。人们目前只能透过引力产生的效应推断其存在。 现代天文学經由引力透镜、宇宙中大尺度结构的形成、微波背景辐射等方法和理论来探测暗物质。而根据ΛCDM模型，由普朗克卫星探测的数据得到：整个宇宙的构成中，常規物質（即重子物質）…
开普勒定律
开普勒定律（）是由德國天文學家、數學家約翰尼斯·克卜勒所发现的、关于行星运动的定律。开普勒於1609年在他出版的《新天文学》科學雜誌上发表了关于行星运动的两条定律，又於1618年，发现了第三条定律。 开普勒幸运地得到了著名丹麦天文学家第谷·布拉赫所观察与收集、且非常精确的天文資料。大约于1605年，根据布拉赫的行星位置資料，开普勒发现行星的移动遵守著三条相当简单的定律。同年年底，他撰寫完成了發表文稿。但是，直到1609年，才在《新天文学…
標準重力參數
在太空動力學上，一個天體的標準重力參數 \mu \ 是萬有引力常數 G 和它質量： :\mu=GM \ 標準重力參數的單位是 km3s-2 細小物件環繞主天體 假設 基於太空動力學標準假設，得出： :m m \ 是次天體的質量， M \ 是主天體的質量， 而整個系統的標準重力參數就是主天體標準重力參數。 圓軌道 :\mu = rv^2 = r^3\omega^2 = 4\pi^2r^3/T^2 \ r \ 是軌道的半徑， v \ 是軌道…
宇宙速度
宇宙速度（），是指物體從地球出發，要脫離天體重力場的四個較有代表性的初始速度的統稱。 航天器按其任務的不同，需要達到這四個宇宙速度的其中一個。例如人類第一個發射成功的星際探測器月球1号就需要達到第二宇宙速度，才能擺脫地球重力。而旅行者2号則需要達到第三宇宙速度，才能離開太陽系。 宇宙速度的概念也可应用于在其他天体發射航天器的情況。例如计算火星的环绕速度和逃逸速度，只需要将火星的质量、半径代入公式中即可。 逃逸速度 逃逸速度（escape…
ΔV
在天文动力学中，ΔV字面上的意思是“方向和速度的变化”。但ΔV也有其他含义，即一个用来测量轨迹变换需要多少“作用力”的标量单位，比如在改物质的轨道。 定义 :\Delta{v} = \int_{t_0}^{t_1} {\frac {m}}\, dt :其中 : T 是瞬时推力（thrust） : m 是瞬时质量（mass） 特例 如没有其他外力，而推力的方向是常量，可以简化成： : \Delta v = \int_{t_0}^{t_1}…
歲差
歲差，又稱地軸進動（），是指某一天體的自转轉軸指向在其他天體的引力的作用下，相對於空間中的慣性坐標系所發生的缓慢且连续的变化。地球的歲差主要由太陽、月球及其他行星作用在地球赤道隆起部分的引力矩引起。在天文和大地测量学中，岁差一般专指地球自转轴缓慢且均匀的变化，周期约25,722年。其他周期较短或不规律的变化则被称为章动。 岁差的具体表现是地球赤道面和黄道面的变化，这两种变化又分别被称为赤道岁差和黄道岁差。赤道岁差的影响主要表现为春分点以…
动力学时标
动力学时标（）是衡量恒星演化的时标，也可以用来衡量星云坍缩所需要的时间。其定義爲质点从物体表面落下，到达物体中心所需的时间。动力学时标由下式给出： t_{ff} = \sqrt{\frac{3\pi}{32}\frac{1}{G\rho_0}} 理论推导 考虑一位于恒星表面的质点，该质点的运动方程如下： a = \frac{\mathrm{d}^2r}{\mathrm{d}t^2} = - \frac{GM(r)}{r^2} 其中M(r…
奇異夸克團
奇異夸克團（）是理論中的物質，由上夸克、下夸克和奇異夸克的三類夸克組成。若奇異夸克團狀態穩定，可產出連鎖效應將原子核轉變，成為溫度極高、呈灰色的黏性物質。其尺度最小为几个飞米（质量和轻原子核接近）。宏观尺度的奇异夸克团（达到米的量级）被称为夸克星或者奇异星体，因此可以将奇异夸克团理解为奇异物质的碎片。该概念由E. Farhi和R. Jaffe提出，有人曾提议将其作为暗物质候选者。 理论依据 奇异物质假说 已知的带有奇异夸克的粒子都是不稳…
天體力學
天體力學是天文學的一個分支，涉及天體的運動和萬有引力的作用，是應用物理学，特别是牛顿力学，研究天体的力學運動和形狀。研究對象是太陽系內天體與成員不多的恆星系統。以牛頓、拉格朗日與航海事業發達開始，伴著理論研究的成熟而走向完善的。 天體力學可分六個範疇：攝動理論、數值方法、定性理論、天文動力學、天體形狀與自轉理論、多體問題（其內有二體問題）等。 天體力學也用於編制天體曆，而1846年以攝動理論發現海王星也是代表著天體力學發展的標誌之一。天…
軌道離心率
在天文動力學，架構在標準假說下的任何軌道都必須是圓錐曲線的形狀。圓錐曲線的離心率，軌道離心率是定義軌道形狀的重要參數，而且定義了絕對的形狀。離心率可以解釋為形狀從圓形偏離了多少的程度。 架構在標準假說下，離心率（偏心率，e\,\!）是嚴格的定義了圆、椭圆、抛物线和双曲线，並且有如下的數值： 圓軌道：e=0\,\!, 橢圓軌道：0, 拋物線軌道：e=1\,\!, 雙曲線軌道：e>1\,\!, 橢圓的離心率e是圓的角度投映。例如說，水星的離…
位力定理
位力定理（，又稱维里定理、均功定理）是力學中描述穩定的多自由度孤立體系的總動能和總勢能時間平均之間的數學關係。考慮一個有N個質點的體系，其數學表達式爲： :\langle T \rangle = - \frac 1 2 \sum_{k=1}^N \langle \boldsymbol F_k \cdot \boldsymbol r_k \rangle 其中：角括號表示對時間取平均，T是系统内部的总动能，\boldsymbol F_k是第…
重力助推
在航天动力学和宇宙空间动力学中，所谓的重力助推（gravity assist；也被称为重力弹弓效应或绕行星变轨）是利用行星或其他天体的相对运动和引力改变飞行器的轨道和速度，以此来节省燃料、时间和计划成本。重力助推既可用于加速飞行器，也能用于降低飞行器速度。 原理解释 ，則飞行器初速為 u + v，在「反彈」後就是 -(u + v)。]] 行星的重力助推作用能够改变飞行器相对于太阳的速度，但由于必须遵守能量守恒定律，所以它和行星间的相对速…