中科大天文学史课件11恒星距离的测定和奠基期的天体力学

第十一讲恒星距离的测定和奠基期的天体力学

一、恒星距离的测定二、经典天体力学及其基础三、欧拉的工作四、拉格朗日的工作五、拉普拉斯的工作六、其他的重要工作

一、恒星距离的测定

1．斯特鲁维的工作

俄国天文学家

B.Я.斯特鲁维（B.Я.Струве,1793—1864)于1836年用24cm

消色差望远镜对织女星（αLyr）和近旁的一颗10．5等星作相对观测，测得视差为0.125″(今值0.121″)。

一颗近星的视差位移

2．贝塞尔的工作

德国天文学家贝塞尔（F.N.Bessel,1784—1846）选天鹅座61（61Syg）为观测目标，以两颗距离8′和12′的暗星为参照星。1838年发表视差值0．314″（今值0.294″）。

斯特鲁维贝塞尔

（1794—1864）（1784—1846）

3．亨德森的工作

英国天文学家亨德森(T.Henderson,1798—1844),在1831－1833年期间测量半人马座α(αCen)，1839年归算处理，宣布视差1.16″(今值0.76″)。4.恒星距离测定的意义

①破除对日心体系的责难；

②开创对恒星世界的探索。

二、经典天体力学及其基础

1．经典天体力学的对象和方法

2．经典天体力学的力学和数学基础

1687年牛顿出版巨著《自然哲学的数学原理》。

17世纪下半叶牛顿和德国数学家莱布尼茨（G.

W.Leibniz,1646—1716）各自独立创立了微积分。

18世纪中叶欧拉和拉格朗日等创立了分析力学。拉格朗日（1736—1813）三、欧拉的工作

瑞士数学家兼力学家欧拉（L.Euler,1707—1783）。1744年出版《行星和彗星的运动理论》。这是经典天体力学的第一部著作。

1．月球运动理论

1753年提出第一个较完整的月球运动理论。

1772年提出改进的月球运动理论。

2．创立摄动理论

行星运动=太阳引力作用（开普勒运动）

+摄动

轨道根数变化

1748－1752年期间，欧拉在研究木星和土星的相互摄动时首创根数变易法。四、拉格朗日的工作拉格朗日(J.L.Lagrange,1736—1813)

法国数学家兼力学家。1788年刊布巨著

《分析力学》。

1.

太阳系稳定性问题的研究

1774－1776讨论了行星轨道的半长轴a和偏心率e是否有长期摄动。证明a的变化是周期的。2.建立拉格朗日方程组，探讨三体问题的解

发展了欧拉的根数变易法，导出在摄动力作用下行星轨道根数随时间变化的微分方程组。以此研究三体问题，推动了此问题的研究。

求出了平面圆型限制性三体问题的特解，得到5个平动解。

1906年沃尔夫（M.Wolf,1863—1932）

发现脱罗央群和希腊群小行星。五、拉普拉斯的工作

1．关于行星轨道的周期变化

1773年证明木星和土星的轨道具有周期性。给出拉普拉斯定理。

2．《天体力学》的出版

1799－1825年出版5卷16册《天体力学》（MécaniqueCeleste）。是天体力学的奠基工作。

六、其他的重要工作

1．达朗贝尔的工作

法国数学家达朗贝尔（J.L.D'Alembert,1717—1783）于1749年用天体力学方法建立岁差、章动理论。

2．克雷洛的工作

法国数学家兼力学家克雷洛(A.-C.Clairaut,1713—1765)。在月球运动理论的创立和天体形状和自转理论的创立上有重要贡献。

3．高斯的工作

德国数学家兼天文学家高斯（J.G.F.Gauss,

1777—1855），率先开展小行星运动研究。创立用三次观测决定天体运动轨道的计算方法。

1794年发明最小二乘法后应用于轨道计算。1809年出版《天体按照圆锥曲线运动的理论》。

4．亚当斯和勒威耶的工作

两人独立发现海王星。

勒威耶修订行星理论，编算行星表。发

现水星近日点进动反常，实际值大于理论值

38″／世纪（今