二体问题 编辑
经典力学里,二体问题研究两个粒子因彼此互相作用而产生的运动。这是个很重要的天文问题,常见的应用有卫星绕着行星公转、行星绕着恒星公转、双星系统、双行星、一个经典电子绕着原子核运动等等。
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开普勒轨道是天体力学描述在三维空间的椭圆、抛物线或双曲线轨道上运动的物体在二维轨道平面上的轨道运动。它只考虑两个点状物体之间的引力作用,而忽略与其它物体之间引力交互作用的摄动、阻力、太阳辐射压、非球面的中心物体等等。因此说它是二体问题,也就是所谓的开普勒问题的一个特殊解。在经典力学中,它也不会考虑到广义相对论的影响。开普勒轨道可以用六个轨道要素呈现出各种不同型式的轨道。
类氢原子是只拥有一个电子的原子,与氢原子同为等电子体,例如,氦, 锂, 铍与硼等等都是类氢原子,又称为“类氢离子”。类氢原子只含有一个原子核与一个电子,是个简单的二体问题,系统内的作用力只跟二体之间的距离有关,是反平方定律连心力。这反平方连心力二体系统不需再加理想化,简单化。描述这系统的薛定谔方程式有解析解,也就是说,解答能以有限数量的常见函数来表达。满足这薛定谔方程式的波函数可以完全地描述电子的量子行为。在量子力学里,类氢原子问题是一个很简单,很实用,而又有解析解的问题。所推演出来的基本物理理论,又可以用简单的实验来核对。所以,类氢原子问题是个很重要的问题。
在牛顿力学里,约化质量,也称作折合质量、减缩质量,是出现于二体问题的 “有效”惯性质量。这是一个因次为质量的物理量,使二体问题能够被变换为一体问题。
在牛顿力学里,约化质量,也称作折合质量、减缩质量,是出现于二体问题的 “有效”惯性质量。这是一个因次为质量的物理量,使二体问题能够被变换为一体问题。
在牛顿力学里,约化质量,也称作折合质量、减缩质量,是出现于二体问题的 “有效”惯性质量。这是一个因次为质量的物理量,使二体问题能够被变换为一体问题。
在数学里,双心坐标系是一种二维坐标系统。它有两个固定的心点,C1 与 C2 。任何平面上的一个点与两个心点之间的距离分别为这个点的两个坐标。在黑洞的二体问题里,采用双心坐标系,可以很精致地表达黑洞的轨道。
在经典力学里,开普勒问题是二体问题的一个特别案例。假若,两个物体以连心力




F





{\displaystyle \mathbf {F} \,\!}

互相作用;力的大小与距离



r




{\displaystyle r\,\!}

的反平方定律成反比。则称此物理系统所涉及的问题为开普勒问题。反平方定律连心力以公式表示为