相对论天体力学早期研究史的回顾50年(1916~1966)
天体力学历史
天体力学历史
天体力学是研究行星、恒星、卫星、彗星以及其他天体的物理、化学、动力学性质的一门学科。
它揭示了天体运动的规律，为天文学的发展和航天工业的发展提供了理论基础。
下面将为您介绍天体力学的历史。
一、古代天文学的基础
古代天文学发源于纪录时间的需要。
公元前17世纪，巴比伦人发明了日晷来测量时间。
公元前4世纪，希腊哲学家亚里士多德第一次提出天体的物理学理论，他认为所有物质都由四种元素组成，而天体则是由第五种元素——气体组成。
这些理论虽然不够完整，但为天体力学的发展奠定了基础。
二、开普勒三定律的发现
16世纪，哥白尼推翻了地球是宇宙中心的错误观点，但还无法解释行星的运动。
17世纪，天文学家约翰内斯·开普勒发现了行星运行轨道上的三个规律：椭圆定律、面积定律和周期定律，为解释天体运动提供了理论基础。
三、牛顿力学的提出
17世纪末，英国科学家艾萨克·牛顿提出了质点的受力制动定律和万有
引力定律，进一步完善了天体力学的理论框架。
牛顿力学揭示了天体运动的规律，解释了行星运动的原因，为探索宇宙提供了强有力的理论支持。
四、天体力学的发展
随着科技的发展，天体力学也得到了迅猛的发展。
20世纪初，德国天文学家卡尔·斯特恩发现了小行星带，进一步揭示了太阳系的结构。
20世纪中叶，人类首次成功地将人造卫星送入轨道，开启了人类探索宇宙的新时代。
21世纪，探月、探火、探测外星等行动不断开展，天体力学的应用范围也进一步扩展。
综上所述，从古代的纪时器到现代的卫星技术，天体力学的发展经历了数千年，始终守护着人类探索宇宙之路的脚步。
从远古起至18世纪，力学同天文学是一家——力学史杂谈（四）
从远古起至18世纪，力学同天文学是一家——力学史杂谈（四）摘要：本文简要说明古代力学与天文学密不可分的关系。
关键词：力学史，天文学，天体运动早期的力学，有关静力学的知识大半是从杠杆的平衡开始的。
而有关运动学与动力学的知识却大半是从天体的运动开始的。
因之可以说，从远古起至18世纪，力学同天文学是一家。
在4000年以前，巴比伦人便知道建造原始的圭表，测它影子长度变化以决定季节。
在我国商代(约公元前1600年～1000年) 已经知道一年大约为365天多，大月30 天，小月29 天，并采用干支纪日，印度古代采用约360天为一年。
这些早期的天文观测，对太阳、月亮行星的认识，对它们周期变化与运动的认识影响是久远的。
至今我们仍是360度为圆周角的度量，就是起因于在不太精确的情况下，太阳在圆周上每天大约在黄道上移动一度。
而12这个数字，人们非常爱用(12属相，干支纪日) 等，就因为一年内，月亮大约圆缺12次，木星的周期又大约是12年(岁星)。
最早关于周期运动的认识，是天体位置的周期变化。
力学动力学的总结，最早也是由于精确计算并预言天体的准确位置，才使人信服地确定了经典力学的地位。
牛顿的《自然哲学的数学原理》是力学的奠基性著作，它的第3编就是“用对宇宙体系的说明来作实例”讲解引力及在引力之下行星、慧星、月球与海洋运动的。
的确，周期运动是最易于观察的现象。
希腊大哲学家亚里斯多德(公元前384年～322年) 在他的《物理学》中就曾说：“圆运动先于直线运动，因为它比较单一、完全”，“循环运动是一切运动的尺度”。
这就是为什么古希腊天文学家托勒玫(约90年～168年) 直到波兰天文学家哥白尼(1473年～1543年) 那时，行星运动都认为是沿着圆形的轨道。
自然界还有一类周期现象，这就是振动，声音与乐器。
这也是人类很早就感兴趣下大功夫研究的领域。
天体运动所以研究得也较早，其原因除了由于历法，农业发展需要订节令的需求外，更主要的是天体运行比较缓慢，易于观察。
天体物理概论_向守平_第一章绪论探索宇宙12天体物理学简史资料
§1.2 天体物理学简史真正意义上的天体物理学开始于十九世纪。
由于分光学、光度学和照相术广泛应用于天体的观测研究，对天体的结构、化学成分、物理状态的研究形成了完整的科学体系。
天体物理学发展史上的一些主要事件是：（注：科学家在天体物理学领域的重大进展已经获得了十几次诺贝尔物理奖）1859年德国物理学家克希霍夫发现，太阳光谱的吸收线是由于太阳光球发出的连续光谱被太阳大气吸收所致，这可以说是天体物理学的开创性工作；1864年英国天文爱好者哈根斯和意大利教士塞西分别用摄谱仪证认出一些恒星的元素谱线，哈根斯并根据多普勒效应测定了一些恒星的视向速度；1869年英国天文学家洛基尔在太阳光谱中首次发现氦线，之后到1895年才由英国化学家雷姆塞在地球上发现了氦；1885年哈佛大学天文台开始用物端棱镜方法，对恒星光谱的分类作大规模的研究，此后到1924年，共完成225，000多颗星的光谱分类，这是近代天文史上的巨作，为以后的研究提供了丰富的资料；1914年由依巴谷卫星测定了三角视差的4万多颗近距离恒星的赫罗图。
1915年纵坐标分别用绝对星等及光度表示，横坐标分别用色指数和温度表示1915年爱因斯坦发表广义相对论，并求出水星近日点进动的精确值；同年，美国天文学家亚当斯发现测定恒星距离的分光视差法，使得恒星距离测量的范围由几百光年（三角视差法的上限）达到几千光年；1917年爱因斯坦发表《根据广义相对论对宇宙学所作的考查》一文，为现代宇宙学的奠基之作；1919年英国天文学家爱丁顿领导的日食观测队发现太阳引力使光线偏转的现象，成为爱因斯坦广义相对论的天文学验证之一；1920年代印度天文学家萨哈发表恒星大气电离理论，同时德国天文学家埃姆登和史瓦西、英国天文学家爱丁顿等建立了系统的恒星内部结构理论，爱丁顿并从理论上导出了恒星的质光关系；1929年美国天文学家哈勃发现星系的红移-距离关系，为现代大爆炸宇宙学奠定了观测基础；1930年1932年前苏联物理学家朗道预言存在完全由中子构成的恒星——中子星；1934年德国天文学家巴德与瑞士天文学家兹威基提出，中子星是超新星爆发的产物；1937～1939年德国物理学家魏茨泽克和美国物理学家贝特提出质子-质子反应和碳氮循环两种核反应，创立了恒星核能源理论；1939年美国物理学家奥本海默和沃尔科夫建立了中子星的理论模型，预言中子星的直径只有几千米，密度可达每立方厘米几亿吨；1944年荷兰天文学家范德胡斯特从理论上提出存在星际中性氢21厘1948年美国物理学家伽莫夫预言，宇宙创生于一次热大爆炸，并预言可以观测到温度大约为10K的大爆炸背景辐射遗迹；1951～1954年美国、荷兰和澳大利亚的天文学家先用光学的方法，继而用射电方法发现并描绘出银河系的旋涡结构；1959年美国用高空气球进行γ辐射观测，发现宇宙γ射线源，之后又发现太1963年美国用射电方法发现星际有机分子；1964年同年旅美荷兰天文学家施密特发现类星体；1965年美国工程师彭齐亚斯和威尔逊发现3K宇宙微波背景辐射；1967年英国天文学家休伊士和贝尔发现脉冲星；1968年以上称为六十年代四大天文发现。
天体物理概论_向守平_第一章绪论探索宇宙12天体物理学简史资料
§1.2 天体物理学简史真正意义上的天体物理学开始于十九世纪。
由于分光学、光度学和照相术广泛应用于天体的观测研究，对天体的结构、化学成分、物理状态的研究形成了完整的科学体系。
天体物理学发展史上的一些主要事件是：（注：科学家在天体物理学领域的重大进展已经获得了十几次诺贝尔物理奖）1859年德国物理学家克希霍夫发现，太阳光谱的吸收线是由于太阳光球发出的连续光谱被太阳大气吸收所致，这可以说是天体物理学的开创性工作；1864年英国天文爱好者哈根斯和意大利教士塞西分别用摄谱仪证认出一些恒星的元素谱线，哈根斯并根据多普勒效应测定了一些恒星的视向速度；1869年英国天文学家洛基尔在太阳光谱中首次发现氦线，之后到1895年才由英国化学家雷姆塞在地球上发现了氦；1885年哈佛大学天文台开始用物端棱镜方法，对恒星光谱的分类作大规模的研究，此后到1924年，共完成225，000多颗星的光谱分类，这是近代天文史上的巨作，为以后的研究提供了丰富的资料；1914年由依巴谷卫星测定了三角视差的4万多颗近距离恒星的赫罗图。
1915年纵坐标分别用绝对星等及光度表示，横坐标分别用色指数和温度表示1915年爱因斯坦发表广义相对论，并求出水星近日点进动的精确值；同年，美国天文学家亚当斯发现测定恒星距离的分光视差法，使得恒星距离测量的范围由几百光年（三角视差法的上限）达到几千光年；1917年爱因斯坦发表《根据广义相对论对宇宙学所作的考查》一文，为现代宇宙学的奠基之作；1919年英国天文学家爱丁顿领导的日食观测队发现太阳引力使光线偏转的现象，成为爱因斯坦广义相对论的天文学验证之一；1920年代印度天文学家萨哈发表恒星大气电离理论，同时德国天文学家埃姆登和史瓦西、英国天文学家爱丁顿等建立了系统的恒星内部结构理论，爱丁顿并从理论上导出了恒星的质光关系；1929年美国天文学家哈勃发现星系的红移-距离关系，为现代大爆炸宇宙学奠定了观测基础；1930年1932年前苏联物理学家朗道预言存在完全由中子构成的恒星——中子星；1934年德国天文学家巴德与瑞士天文学家兹威基提出，中子星是超新星爆发的产物；1937～1939年德国物理学家魏茨泽克和美国物理学家贝特提出质子-质子反应和碳氮循环两种核反应，创立了恒星核能源理论；1939年美国物理学家奥本海默和沃尔科夫建立了中子星的理论模型，预言中子星的直径只有几千米，密度可达每立方厘米几亿吨；1944年荷兰天文学家范德胡斯特从理论上提出存在星际中性氢21厘1948年美国物理学家伽莫夫预言，宇宙创生于一次热大爆炸，并预言可以观测到温度大约为10K的大爆炸背景辐射遗迹；1951～1954年美国、荷兰和澳大利亚的天文学家先用光学的方法，继而用射电方法发现并描绘出银河系的旋涡结构；1959年美国用高空气球进行γ辐射观测，发现宇宙γ射线源，之后又发现太1963年美国用射电方法发现星际有机分子；1964年同年旅美荷兰天文学家施密特发现类星体；1965年美国工程师彭齐亚斯和威尔逊发现3K宇宙微波背景辐射；1967年英国天文学家休伊士和贝尔发现脉冲星；1968年以上称为六十年代四大天文发现。
天体物理学的发展历程与未来趋势
天体物理学的发展历程与未来趋势天体物理学是现代天文学的一个重要领域，它通过对宇宙中天体之间相互作用的研究，来探索宇宙的起源、演化和未来的发展趋势。
在过去的几百年里，人类对于天体物理学的研究经历了一个漫长而又辉煌的过程，不断推动着人类对于宇宙的认知和理解，同时也为人类创造了很多有益的科技应用。
一、古代对天体的观察和探索古代人类对于天体的观察和探索已经可以追溯到3500年前的埃及和巴比伦。
那时的人们已经开始用简单的工具来观察太阳、月亮和星空。
古代中国的天文学也非常发达，古人们通过观察天象来制定岁时和月令，预测天灾人祸。
《周髀算经》就是中国现有最早的一本天文学著作，它提出了36颗恒星的坐标、月球的运动规律等。
古希腊哲学家亚里士多德也对星空进行了长期的观察，并提出了地心说的观点。
二、天体物理学的起步阶段天体物理学的起步阶段可以追溯到十六世纪的欧洲。
当时，开普勒通过对行星轨道的观察和运动规律的分析，提出了行星绕太阳运动的椭圆轨道定律，这一发现成为了现代天文学和天体物理学研究的基础。
接着，牛顿的万有引力定律进一步解释了天体之间相互作用的机制，奠定了天体物理学理论的基础。
三、天体物理学的繁荣发展天体物理学在十九世纪后期和二十世纪初期经历了一段繁荣的发展时期。
1905年，爱因斯坦提出了特殊相对论，这个理论导致了宇宙学、相对论天体物理学、宇宙源和宇宙射线等等新的理论领域的出现。
1950年代，随着人们对宇宙射线的发现，宇宙的研究进入了一个新的时代。
此外，人们研究了太阳和星系的起源与演化、星际尘埃、行星、彗星和陨石，探索宇宙中各种不同形态的星体和宇宙现象，为人类深入认识宇宙贡献了很多重要的成果。
四、天体物理学未来的前景随着科学技术的发展和人类对于宇宙的认知程度的不断提高，天体物理学也将迎来更加广阔的发展前景。
通过对宇宙微波背景辐射的观测，科学家可以了解到宇宙初期的结构形成。
此外，人类也会继续研究宇宙射线、中子星和黑洞等神秘的天体性质，解开宇宙的更多奥秘。
数学史最伟大数学家都有谁？
数学史最伟⼤数学家都有谁？ 数学家的理性精神是数学家进⾏数学研究的灵魂和动⼒,是数学家认识世界、改造世界的理智能⼒反诸⾃⾝的崇⾼的⼈格⼒量。
那你知道数学史最伟⼤数学家都有谁吗?下⾯跟着店铺⼀起去了解⼀下吧。
数学史最伟⼤的数学家 最具颠覆性的数学家哥德尔 库尔特·哥德尔(Kurt Godel)(1906年4⽉28⽇—1978年1⽉14⽇)是位数学家、逻辑学家和哲学家。
其最杰出的贡献是哥德尔不完全性定理。
最具有眼光的数学家希尔伯特 戴维·希尔伯特，⼜译⼤卫·希尔伯特，D.(David Hilbert，1862～1943)德国著名数学家。
他于1900年8⽉8⽇在巴黎第⼆届国际数学家⼤会上，提出了新世纪数学家应当努⼒解决的23个数学问题，被认为是20世纪数学的⾄⾼点，对这些问题的研究有⼒推动了20世纪数学的发展，在世界上产⽣了深远的影响。
希尔伯特领导的数学学派是19世纪末20世纪初数学界的⼀⾯旗帜，希尔伯特被称为“数学界的⽆冕之王”，他是天才中的天才。
最具有⾰命性的数学家康托 格奥尔格·康托尔(Cantor，Georg Ferdinand Ludwig Philipp，1845.3.3-1918.1.6)德国数学家，集合论的创始⼈。
⽣于俄国列宁格勒(今俄罗斯圣彼得堡)。
⽗亲是犹太⾎统的丹麦商⼈，母亲出⾝艺术世家。
1856年全家迁居德国的法兰克福。
先在⼀所中学，后在威斯巴登的⼀所⼤学预科学校学习。
最具想像⼒的数学家黎曼 波恩哈德·黎曼，德国数学家、物理学家，对数学分析和微分⼏何做出了重要贡献，其中⼀些为⼴义相对论的发展铺平了道路。
他的名字出现在黎曼ζ函数，黎曼积分，黎曼⼏何，黎曼引理，黎曼流形，黎曼映照定理，黎曼-希尔伯特问题，黎曼思路回环矩阵和黎曼曲⾯中。
他初次登台作了题为“论作为⼏何基础的假设”的演讲，开创了黎曼⼏何，并为爱因斯坦的⼴义相对论提供了数学基础。
天 体 力 学
天体力学天体力学是天文学和力学之间的交叉学科，是天文学中较早形成的一个分支学科，它主要应用力学规律来研究天体的运动和形状。
天体力学以往所涉及的天体主要是太阳系内的天体，五十年代以后也包括人造天体和一些成员不多(几个到几百个)的恒星系统。
天体的力学运动是指天体质量中心在空间轨道的移动和绕质量中心的转动(自转)。
对日月和行星则是要确定它们的轨道，编制星历表，计算质量并根据它们的自传确定天体的形状等等。
天体力学以数学为主要研究手段，至于天体的形状，主要是根据流体或弹性体在内部引力和自转离心力作用下的平衡形状及其变化规律。
天体内部和天体相互之间的万有引力是决定天体运动和形状的主要因素，天体力学目前仍以万有引力定律为基础。
虽然已发现万有引力定律与某些观测事实发生矛盾(如水星近日点进动问题)，而用爱因斯坦的广义相对论却能对这些事实作出更好的解释，但对天体力学的绝大多数课题来说，相对论效应并不明显。
因此，在天体力学中只是对于某些特殊问题才需要应用广义相对论和其他引力理论。
天体力学的发展历史远在公元前一、二千年，中国和其他文明古国就开始用太阳、月亮和大行星等天体的视运动来确定年、月和季节，为农业服务。
随着观测精度的不断提高，观测资料的不断积累，人们开始研究这些天体的真运动，从而预报它们未来的位置和天象，更好地为农业、航海事业等服务。
历史上出现过各种太阳、月球和大行星运动的假说，但直到1543年哥白尼提出日心体系后，才有反映太阳系的真运动的模型。
而开普勒根据第谷多年的行星观测资料，于1609～1619年间先后提出了著名的行星运动三大定律；开普勒定律深刻地描述了行星运动，至今仍有重要作用。
他还提出著名的开普勒方程，对行星轨道要柔下了定义。
从此可以预报行星(以及月球)更准确的位置，形成理论天文学，这是天体力学的前身。
到这时为止，人们对天体(指太阳、月球和大行星)的真运动仅处于描述阶段，未能深究行星运动的力学原因。
早在中世纪末期，达·芬奇就提出了不少力学概念，人们开始认识到力的作用。
物理学发展史时间轴
物理学发展史时间轴物理学是研究自然界基本规律的学科，它的发展历程可以追溯到古代文明时期。
以下是物理学发展史的时间轴：古代（约公元前3000年至公元前500年）：-公元前3000年：古巴比伦人开始观测天体运行，并制定了一些基本的天文原理。
-公元前800年：希腊人开始探索自然界，提出了许多哲学性的观点，如巴门尼德斯（Thales）的万物根源归于水，等。
古希腊（公元前500年至公元前300年）：-公元前500年：赫拉克利特（Heraclitus）提出了世界是永恒流动的观点，萨摩斯（Samos）的毕达哥拉斯（Pythagoras）提出了地球是一个球体。
-公元前440年：莱茵（Leucippus）和德谟克利特（Democritus）提出了原子学说。
古罗马帝国（公元前300年至公元500年）：-公元前300年：亚里士多德（Aristotle）提出了物体的四种要素和匀速运动的观点。
-公元前240年：阿基米德（Archimedes）提出了浮力定律。
中世纪（公元500年至公元1500年）：-公元800年：阿拉伯帝国成为科学与文化的中心，对古代希腊和罗马科学知识进行翻译和传播。
-公元1300年：奥马尔·海亚姆（Alhazen）进行光学研究，提出了光的折射理论。
文艺复兴时期（公元1500年至公元1700年）：- 1551年：乌尔萨勒（Georgius Agricola）发表了地球和矿物学的著作。
- 1609年：伽利略（Galileo Galilei）发明了望远镜，并观测到了天体的运动。
科学革命时期（公元1600年至公元1700年）：- 1665年：牛顿（Isaac Newton）通过《自然哲学的数学原理》提出了经典力学和万有引力定律。
- 1676年：哈雷（Edmond Halley）计算出哈雷彗星的轨道并预测了它的再次出现。
18世纪：- 1733年：贝克莱（George Berkeley）提出了感知理论。
- 1785年：卢瑟福（Ernest Rutherford）发现了射线的存在。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
3. 相对论二体问题的研究史的回顾
Einstein 于 1915 年建立广义相对论后从 1916 年就有人着手研究相对论二体问题和多体问题，到 60 年代可分为以下几个阶段研究过程： (1) Droste，de Sitter，Livi-Civita，Eddington 和 clark 等人的研究 Droste (1916)首先讨论了相对论的 n 体问题， 但他并没有把理论应用在天体运动上[11]。 其后 de Sitter (1916~1917)将 Droste 的理论稍加修改并把它应用到天文问题上[12]。此外他还根据广义相对论理论研究 了行星和月球的运动理论[13]。de Sitter 给出 n 体度规表示，然而在 de Sitter 的推导过程有理论误差，该 误差导致有长期加速度[14]。以后 Levi-Civita (1937)也研究了相对论的多体问题，并将相对论的二体问题 应用于双星的质心绝对轨道运动上并给出双星每一世纪质心速度的增量值[15] [16]。其结果是：双星的质 心 G 的长期加速度是沿着向主星的近星点的半长轴。此外在他的理论中也引用了 de Sitter 的研究，但他 没有取 de Sitter 所包括的误差的公式。 Eddington 和 Clark (1938) [17]根据 de Sitter 给出的 n 体的世界线的 式子推出 n 体的运动方程，但所推出的 n 体方程式是对 de Sitter 方程的改正，除最后两项同 de Sitter 所 推出的有所不同外，其它各项同 de Sitter 所推出的各项相对应，而 de Sitter 的结果最后项的系数有一个 误差。Eddington 和 Clark 又将其 n 体问题的运动方程化为二体问题的运动方程，然后又化为质心坐标方 程。结果在 Edington 和 Clark 的理论中如在 Levi-Civita 理论中那种质心的长期加速度是不存在的。经过 Eddington 等人的研究，对于二体系统，结果证明，整个系统没有加速度。在二体问题中对于计算小的项 是利用近似牛顿求解法，在 n 体问题中相对应的近似牛顿解是不存在的。 (2) 建立在 E-I-H 方法基础上的二体问题的研究 在 Eddington 等人研究二体问题的同时，Einstein & Roberson (1936)， Einstain， Infeld， Hoffmann (1938) 也开始建立二体问题的完整理论体系。这体系是先从场方程推出二体的运动方程，即给出把有限质量当 做引力场的奇点的二体运动的近似方程，即 E-I-H 方程，它包括了用简单标号的奇点代表球对称的非自 转物体。方法的特点是先用 hμ ν 将场方程分离成 n 的二次和高阶的线性项并取 c−2 项作为一阶后牛顿近 似(称为 PPN 近似)来推出二体的运动方程。 运动方程涉及坐标条件和选择， 这方法称为 E-I-H 方法[18]-[21]。 他们只推出 n 体运动方程并化为二体运动方程，但没有给出解。Roberson (1938) [22]立即由 E-I-H 方法推 出的运动方程化为二体运动方程，并将二体问题限制在平面上得到了二体运动方程的积分。将此结果同 样应用于双星的近星点进动，得到进动量为[22]
δω = 2π
3m JR 2 1 J 2 R 2 2 − e 2 + 2E + 4 p p p4
(
)
(1)
相对论一体问题中中心体除考虑质量和扁度 ( 四及矩 ) 外就是中心体自转的问题。这问题首先是由 Thirring (1918)所完成，并得到由于中心体自转对轨道要素产生的摄动影响。最后将理论应用于卫星轨道 的效应计算上[8]。Lense & Thrring (1918)利用弱场近似方法并将天体力学中的轨道要素变化摄动方程的 解应用于行星和月球轨道的效应计算上[9]。Bogdorowskii (1959)进而发展了这种理论，也推得轨道要素 变化的摄动量并将理论应用于人造卫星的轨道效应上。 所用的方法在推出 S.TW 三分量时两者略有不同[10]。
其次就是从轨道方程推出摄动分量 S，T，W，然后代人高斯摄动方程再求轨道要素变化的广义相对 论效应，其中有用真点角为自变量也有用平近点角 M 为自变量表示摄动量。解法按二体问题在平面运动 求解后给出后牛顿效应，这已在文献[1]-[4]给出了此结果。 除利用 Schwarzschild 度规外还有用 de Sitter， Weyl 度规推出轨道方程， 由此得到摄动变量 δ r 和δϑ 解， 当将解中的- λ 略去时就同 Schwarzschid 度规推出的结果相一致[5]。 为了将一体问题应用到人造卫星的运
13
相对论天体力学早期研究史的回顾 50 年(1916~1966)
摘
要
本文对相对论天体力学早期研究史(前半个世纪)做了回顾(1916~1966)。回顾了好些天文物理学着在前 半个世纪在这个学科领域中所取得的研究成就，其中包括对相对论一体问题，二体问题和多体问题的研 究结果，特别包括了二体问题中中心体自转以及自转液体星的形状和平衡理论的一些研究结果：给出了 这些研ly History (50 Years) of Relativistic Celestial Mechanics (1916-1966)
Linsen Li
School of physics, Northeast Normal University, Changchun Email: dbsd_lls@aliyun.con Received: Jun. 30 , 2014; revised: Jul. 31 , 2014; accepted: Aug. 5 , 2014 Copyright © 2014 by author and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). /licenses/by/4.0/
14
相对论天体力学早期研究史的回顾 50 年(1916~1966)
动理论上，Mevittie (1958)和 Pamels & Mevittie (1966)将 Schwarzschild 度规场转换成 Weyl 和 Levi-civita 给出的轴对称的度规引力场，后推出轨道方程，由此得到考虑地球扁球体时人造卫星的近星点进动的式 子[6] [7]：
ψ + β1 1 = u α = r W + ，需要解 u 的三次代数方程，故有三个根。根据三个根相同或不相同可讨论 2 3 相对论一体运动的各种特性。三个根不同时有拟椭圆，拟抛物线，拟双曲线和三个根相同时有圆的周期 轨道等。对于轨道半径 r > 3α = 3GM c 2 ，得到稳定轨道，对于 r < 3α 得到不稳定轨道。这些结果的讨论 已在文献[2]中给出了。
th st th
Abstract
The development of Relativistic Celestial Mechanics had been undergone through the research of the problems of one-body, two-body (including lunar theory), many-body and rotating liquid body from the view point of the researched history. It had been undergone through the research of rigorous solution, post-Newtonian approximation, parametrized post-Newtonain method and high order post-Newtonian approximation method (post-post Newtonian approximation method). This paper only looks back mainly on the history of the early research of the relativistic celestial mechanics (1916-1966) (50 years).
2. 相对论一体问题的早期研究史的回顾
相对论天体力学的研究首先是从一体问题开始的。相对论一体问题就是利用 Schwarzschild 度规来研 究实验粒子在质量 M 为引力源周围的引力场中的运动问题。这理论自 Einstein 建立广义相对论后就开始 着手有人研究，理论结果在好多天体力学书中都已给出[1]-[4]。对于这理论的研究方法不外乎有二种：一 种是用 Schwarzschild 度规做变分后得到轨道方程；另一方法也是利用度规推出 Hamilton-Jacobi 方程，从 而得到特性曲线方程，然后再推出轨道方程。对轨道方程求解也用两种方法，一种是逐次解非齐次常微 分方程；另一种是利用椭圆函数表示的完全可积解，利用此解可以确定动径 r，纬度和经度的坐标变化。 利用 Weirstrass 椭圆函数来表示解：
Keywords
Development of Relativistic Celestial Mechanics, History of Early Research (1916-1966), Look Back
相对论天体力学早期研究史的回顾50年 (1916~1966)
李林森
东北师范大学物理学院，长春 Email: dbsd_lls@aliyun.con 收稿日期：2014年6月30日；修回日期：2014年7月31日；录用日期：2014年8月5日
Astronomy and Astrophysics 天文与天体物理, 2014, 2, 13-19 Published Online April 2014 in Hans. /journal/aas /10.12677/aas.2014.22002