天體動力學/介紹

天體動力學

天體動力學導論

天體動力學是研究太空物體相互作用和運動的學科。雖然有許多通用的方法來研究天體動力學，但從實際意義上來說，研究地球以及物體繞地球執行的軌跡最為實用。同樣，研究我們太陽的引力效應比研究任何任意恆星的引力效應更有意義。本書將為天體動力學的研究提供基本的數學基礎，但會特別注意從地球發射、旨在繞地球執行的人造航天器。

本書將涵蓋什麼內容？

本書將涵蓋研究軌道運動所需的必要概念和數學知識。本書將側重於理論，但會重點關注該理論的實際應用。本書將關注地球以及與地球相互作用的太空物體，包括太陽、月球、彗星、小行星、人造軌道衛星和彈道導彈。

本書不會涵蓋廣義的天文學或天體物理學。

這本書適合誰？

本書適用於工程師和物理學家。它將針對科學或工程專業的本科生，這些學生至少修過一學期的物理課程和兩到三學期的微積分課程。

先決條件是什麼？

本書的讀者應該熟悉向量微積分和多元微積分。讀者應該瞭解和理解基於微積分的運動物理學。本書不會討論向量、向量運算、向量微積分、多元微積分或基礎物理學。對於這些主題，您應該參考以下書籍

不熟悉向量微積分的讀者在閱讀本書時將處於極度不利的地位，建議先閱讀微積分中必要的章節。由於經常使用圓錐曲線，學生可能也想閱讀圓錐曲線。

數學符號

本書將使用簡化的符號來表達方程。

需要用 LaTeX 渲染的複雜數學公式將移至新行，並縮排。像這樣的重要方程式將在右側標記。渲染的方程式永遠不應該與段落中的文字內聯，因為間距不同。
標量值或標量值函式將用小寫斜體表示，例如i。由於天體動力學中幾乎所有內容都是時間的函式，因此我們將從函式中省略引數(t)。也就是說，我們將衛星到地球的距離寫成r，即使它是時間的函式r(t)。
希臘字母或其他非拉丁字母將不會斜體化，因為它們在正文中難以識別。
向量和向量值函式將用粗體表示。例如，r 是一個位置向量。如果向量隨時間變化，則(t) 隱含。如果我們在同一個位置使用同一個字母的標量和向量，例如r 和 r，我們知道標量值是向量的歐幾里德距離

r=|\mathbf {r} |

函式的時間導數將用點表示法表示

{\dot {\mathbf {r} }}={\frac {d\mathbf {r} }{dt}}

{\dot {r}}={\frac {d}{dt}}|\mathbf {r} |\neq \left|{\frac {d\mathbf {r} }{dt}}\right|

維基百科

天體動力學是一個很大的主題，不可能討論所有相關的周邊資訊。本書將大量連結到維基百科中的相關文章。到維基百科文章的連結代表了額外閱讀的起點，對於理解本書中的材料不是必需的。此外，維基百科中的文章採用不同的風格編寫，並且經常使用與本書中不同的術語和數學符號。本書使用一致的詞彙和數學符號，不會嘗試將本書與任何維基百科文章同步。