海王星这“一年”

1781年3月,威廉·赫歇耳发现了天王星。天王星被发现后,人们又发现它的运行与根据牛顿理论推导的情形并不一致,这暗示在天王星轨道附近可能还有一颗行星影响着它的运行。1846年,35岁的法国数学家勒维耶计算出了那颗假想行星所在的位置和质量,他把计算结果告诉了他的朋友——柏林天文台的天文学家约翰·格弗里恩·伽勒。     

正确区分万有引力中的几个概念

万有引力定律揭示了自然界中物体普遍存在的一种基本相互作用规律和行星运动的本质原因。从此把地球上的运动和天上的运动统一起来。万有引力定律的具体应用有：根据其规律发现新的天体，测天体质量，计算天体的密度，研究天体的运动规律，同时也是现代空间技术的理论基础。这一部分内容是高考的热点。学生在学习这一部分内容时反映公式容易混淆。本文将这些概念加以总结比较，旨在让学生正确区分这些概念，     

从天体运动的定律到隐藏在宇宙背后的未知定律

宇宙中有各种各样的天体和现象。这些天体和现象是偶然出现的，抑或是在某些自然定律支配下的必然结果？ 科学家通过不断地观测、实验和思考，已经发现了隐藏在宇宙背后的许多“定律”。他们究竟是如何发现这些定律的？恒星和行星乃至宇宙全体究竟要遵循哪些定律？     

行星和卫星轨道中的离散化现象

推广了Ａｇｎｅｓｅ和Ｆｅｓｔａ的工作，引入一个跟中心天体质量有关的无量纲化的引力结构常数αｇ，讨论了太阳系中行星系统和木星、土星、天王星的卫星系统轨道规律．根据行星和卫星的轨道观测资料，进行对比和讨论     

关于人造天体运动轨迹确定的一种方法

作者在该文中,从万有引力定律出发,根据有心力的特点,再采用切坐标法很方便地推导出在地球万有引力作用下,人天体运动的轨道必是圆锥曲线,并指出由发射时初始条件能方便地进一步确定其轨迹的形状。     

太阳存在恐怖伴星?

1846年,天文学家注意到天王星以一种与牛顿第一定律相矛盾的规律偏离正常轨道“摆动”,这意味着科学家们只有两种选择:要么重写牛顿的物理定律,要么“发明”一颗新的行星来解释这种奇怪的重力拖拽现象,结果天文学家们发现了“海王星”的存在。今天,科学家们又遇到了相同的难题。路易斯安那大学的天文学家约翰·马特斯、帕特里克·威特曼和丹尼尔·威特米尔研究彗星     

应用Udwadia-Kalaba理论对开普勒定律的研究

本文运用Udwadia-Kalaba理论对天体运动进行了研究(尤其针对开普勒定律和万有引力定律).我们用一种创新的方法表明天体的运行轨道可能是圆,椭圆,双曲线或抛物线.并且,在UdwadiaKalaba理论基础上,运用运行轨道约束(椭圆,圆环,双曲线或抛物线)以及角动量守恒约束核实了任何天体运动都遵从万有引力定律.基于Udwadia-Kalaba理论,我们首先考虑无约束离散动态系统,其运动方程可应用牛顿力学或拉格朗日力学以广义坐标形式写出.然后推导各类约束的二阶约束方程.最后将额外的广义力约束(从二阶约束方程获得)施加到无约束系统上.对多体系统使用此建模方法,我们总能推导出Udwadia-Kalaba方程的显式解析形式.Udwadia-Kalaba方程可用于解决完整或非完整约束问题以及理想或非理想约束问题.如果质量矩阵奇异,Udwadia-Kalaba方程也适用.     

修正牛顿动力学中的平面圆形限制性三体问题

修正牛顿动力学理论是暗物质理论的一个主要竞争者.该理论不仅含有万有引力常数,还含有加速度常数.基于二体问题的圆形轨道解,研究了修正牛顿动力学理论中的平面圆形限制性三体问题,得到了与牛顿动力学理论中类似的拉格朗日点和希尔曲线;发现拉格朗日点的位置和数目、希尔域的分布都随加速度常数和主天体质量而变化.这些结果为检验修正牛顿...     

太阳系行星新定义

美国天文科学家提出新的行星定义。新的行星定义包括两点：一是行星必须是围绕恒星运转的天体;二是行星的质量必须足够大,它自身的重力必须和表面力平衡使其形状呈圆球。一般来说,行星的直径必须在800km以上,质量必须在50亿亿吨以上。按照这一定义,目前太阳系内有12颗行星,分别是：水星、金星、地球、火星、谷神星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星、原先被认为是冥王星卫星的“卡戎”和一颗暂时编号为“2003UB313”的天体。科学家们不排除将来太阳系中会有更多符合标准的天体被列为行星。目前在天文学家的观测名单上有可能符合行星定义的太阳系内天体就有10颗以上。     

万有引力常数G的精确测量

万有引力常数G是一个与理论物理、天体物理和地球物理等密切相关的物理学基本常数,它的精确测量在引力实验乃至整个实验物理学中占据着特殊地位.尽管两个多世纪以来科学家们为此竭尽全力,但G的测量精度仍然是物理学基本常数中最差的.我们在简要综述万有引力常数G的测量历史的基础上,介绍了目前实验室测量万有引力常数G的现状和国际上在这一领域的研究进展.     

从运动微分方程推导面积速度守恒定律

开普勒三定律是开普勒发现的关于行星运行规律的基本定律,它为牛顿运动定律和万有引力定律提供了原始的实验证据.因此,它是牛顿经典力学的重要组成部分.本文从牛顿力学基本定律和万有引力定律出发,对开普勒第二定律面积速度守恒定律,予以证明.     

牛顿万有引力定律的测定

牛顿万有引力定律的测定英国科学家牛顿大约在３００年以前发现了万有引力定律．这个定律是用数学关系来描绘引力是如何根据两个物体的距离以及它们的质量而定的．一开始研究人员们就在寻求这一引力的偏差，但都没有凑效．相反，这些努力大大增加了实验与理论相符的精确度...     

变化的引力常数G和行星轨道运动

变化的引力常数Ｇ引起对牛顿万有引力定律的修改．计算角速度和轨道半径的相对时变率．结果与引力协变理论相一致．     

从双星模型到行星模型和三星模型

解决星体问题是万有引力定律的一个非常重要的应用,天体环绕运动中模型的建立,是解决星体问题的重要方法,天体运动的模型分为行星模型、双星模型和三星模型等,这三种模型没有严格的界限,在一定条件下是可以相互转化的.     

百科探秘

黑洞为什么具有很大引力?1牛顿的万有引力定律表明,一个天体产生引力的强度取决于两个因素:其质量和天体的大小。一个天体的结构越紧密,其引力场就越强。这两个因素缺一不可。虽然海王星的质量只有土星的1/5,但其引力场却要比后者强35%左右,因为海王星     

追溯太阳系边界的原始状态

Kuiper带是近10多年来天文学的一大重大发现，它是目前已观测到的太阳系的边界。根据国际天文联合会公布的kuiper带天体的最新的数据，用SWIFT积分器对这些天体的轨道进行了时间反演模拟，得出距今数亿年前的太阳系边界的天体距离分布状态。     

从牛顿万有引力定律谈起

1686年,英国伟大的科学家牛顿,根据开普勒行星三大定律及前人的研究成果,运用其创立的动力学定律,经过周密的理论分析和数学运算,首次发表了他发现的著名的万有引力定律。牛顿万有引力定律表述为:宇宙间任何两个物体都相互以一力吸引着,这力和两个物体的质量的乘积成正比,与它们之间的距离平方成反比,作用在它们质心之间的连线上。用数学式可表示为:     

万有引力定律和库仑定律的类比研究

本文从库仑定律的发现、万有引力和库仑力的类同、万有引力定律和库仑定律以何种形式的出现以及从电磁场到引力场等方面对万有引力定律和库仑定律进行了类比研究。它用事实告诉我们：类比推理确实是一种最富有创造性的推理方法,对物理学的发展起着积极的推动作用。     

科技新新秀

正"无尾彗星"彗星拖着长长的"尾巴"划过夜空,即使没有亲眼目睹,我们也一定在荧屏上看过这样的画面。其实,"尾巴"不一定是彗星的"标配"哟!天文学家在2014年发现了代号为C/2014 S3的天体,持续观测后发现:其轨道与彗星轨道类似,但它在许多方面与大多数彗星不一样,最明显的就是没有彗尾。天文学家认为,这个天体是在地球形成时期形成的,很可能就是形成地球原始天体的一部分,然后像弹弓上的石子一样被弹射到太阳系外缘。如果能再发现50至100个"无尾彗星",研究人员就能知道在太阳系形成早期,地球等行星是在现在的位置上形成的还是曾经     

命运多舛的冥王星

冥王星的发现和命名 自1781年和1846年发现天王星和海王星之后，天文学家对发现新的“第九大行星”产生了浓厚的兴趣。基于对天王星和海王星运行轨道的研究，美国天文学家洛韦尔（P．Lowell，1855～1916）在错误的计算基础上断言：