Nebeská mechanika: Porovnání verzí
Smazaný obsah Přidaný obsah
Problém tří těles |
m Robot: přidáno {{Autoritní data}}; kosmetické úpravy |
||
Řádek 1:
[[Soubor:Solar_sys.jpg|
'''Nebeská mechanika''' je vědní obor ležící na rozhraní mezi [[astronomie|astronomií]] a teoretickou [[mechanika|mechanikou]], zabývající se popisem pohybu [[kosmické těleso|kosmických těles]] [[
Nejjednodušším úkolem, který nebeská mechanika řeší, je tzv. [[problém dvou těles]], který má analytické řešení, vedoucí ke zjištění, že pohyb těles kolem hmotného středu (těžiště) soustavy probíhá po [[kuželosečka|kuželosečce]]. Tento problém, omezující se pouze na dvě kulově symetrická hmotná [[těleso|tělesa]], která lze nahradit z kinematického hlediska [[hmotný bod|hmotnými body]], je ve skutečnosti abstrakcí a nikde ve vesmíru neexistuje. Problém ''n'' těles, který je reálný, nemá s výjimkou některých speciálních případů analytické řešení a musí být řešen metodami [[numerická matematika|numerické matematiky]]; plné rozvinutí těchto metod umožnil až nástup [[počítač]]ů. [[Problém tří těles]] ukazuje na chaotické chování systémů s více tělesy, který nelze řešit déle než na Ljapunovův čas (několik miliónů let pro sluneční soustavu).
== Historie ==
[[Soubor:Ptolemaicsystem-small.png|
Prvopočátky nebeské mechaniky je možné položit už do mladší doby kamenné, kdy byly vybudovány první megalitické stavby (např. [[Stonehenge]] v jižní [[Anglie|Anglii]]), sloužící zřejmě ke sledování pohybu [[Měsíc]]e a k předpovědím [[zatmění Měsíce]] a [[zatmění Slunce|Slunce]]. Také staří [[Egypt|Egypťané]] využívali astronomických pozorování k předpovědím [[Nil|nilských záplav]].
První pokusy o teoretické zvládnutí popisu pohybu [[Slunce]] a [[planeta|planet]] nacházíme v [[Starověk|antickém]] [[Řecko|Řecku]]. Řečtí filozofové, především [[Platón]], vedeni snahou o co největší harmonii ve Vesmíru, se snažili popsat pohyb nebeských těles pomocí rovnoměrného [[kruhový pohyb|kruhového pohybu]] s tím, že středem Vesmíru je Země. Do maximální dokonalosti dovedl tuto představu [[Klaudios Ptolemaios|Ptolemaios]]. [[Ptolemaiova soustava]] se stala téměř na dvě tisíciletí jedinou obecně přijímanou teorií nebeské mechaniky.
Ještě před ním však na základě studia zatmění Měsíce a Slunce a dalších empirických pozorování [[Alexandrie|alexandrijský]] filozof [[Aristarchos ze Samu]] dospěl ke zjištění, že Slunce je mnohem větší než Země. Proto došel k logickému závěru, že středem Vesmíru musí být Slunce a jeho denní pohyb po obloze vysvětlil rotací Země kolem osy. Tento [[heliocentrismus|heliocentrický]] názor však upadl v zapomnění a v podstatě jej vzkřísil až koncem 15. stol. n.l. [[Mikuláš Koperník]] svoji heliocentrickou soustavou. Kompromisní řešení, ve kterém kolem Země obíhal Měsíc a Slunce a kolem Slunce ostatní planety, navrhl [[Tycho Brahe]], působící i v [[Praha|Praze]]. Jeho na tu dobu velice přesná pozorování pohybu planet umožnily dalšímu astronomovi působícímu na dvoře [[Rudolf II.|Rudolfa II]], [[Johannes Kepler|Johannu Keplerovi]], odvodit tři po něm pojmenované základní [[Keplerovy zákony|zákony pohybu planet]]. Jeho hlavním přínosem bylo vyvrácení Platónova názoru, že nebeská tělesa se mohou pohybovat pouze po [[kružnice|kružnicích]].
Významnou podporou heliocentrického názoru byl [[Galileo Galilei|Galileův]] objev [[Galileovské měsíce|čtyř velkých měsíců]] planety [[Jupiter (planeta)|Jupiter]] v roce [[1610]]; ty představovaly [[Sluneční soustava|Sluneční soustavu]] v malém. Další experimenty, týkající se [[volný pád|volného pádu]] a setrvačnosti těles, které uskutečnil také Galileo Galilei, daly dostatečný materiál [[Isaac Newton|Isaaku Newtonovi]], který tak mohl formulovat své [[Newtonovy pohybové zákony|tři pohybové zákony]] a [[Newtonův gravitační zákon|zákon všeobecné gravitace]]. Jejich aplikace v nebeské mechanice ukázala, že hnací silou pohybu planet je [[gravitace]]. Přitom popis pohybu je v [[heliocentrický systém|heliocentrickém systému]] jednodušší, než v [[geocentrický systém|geocentrickém]].
Zásadním důkazem správnosti Newtonových základů nebeské mechaniky byla [[Edmund Halley|Halleyova]] předpověď návratu [[Halleyova kometa|komety]], která byla později nazvána jeho jménem a [[Urbain Le Verrier|Leverrierova]] předpověď existence planety [[Neptun (planeta)|Neptun]].
Počátkem 20. stol. se dostala klasická nebeská mechanika do krize, protože nedokázala smysluplně vysvětlit zmíněné stáčení Merkurova perihelu. Tento problém byl vyřešen až [[obecná teorie relativity|obecnou teorií relativity]]. Přesto lze metod klasické nebeské mechaniky i dnes používat pro řešení běžných úloh v dynamice těles [[sluneční soustava|Sluneční soustavy]].
Na konci 20. století sice byly zjištěny [[Anomálie sond Pioneer|odchylky v drahách]] [[kosmická sonda|kosmických sond]] [[Pioneer 10]] a [[Pioneer 11]], které se dlouho nedařilo vysvětlit v rámci nebeské mechaniky (se započtením vlivů sluneční radiace), v r. 2011 však bylo podáno vysvětlení spočívající v započtení efektů tepelného záření od vlastních zdrojů sond (plutoniové zářiče).<ref>[http://arxiv.org/PS_cache/arxiv/pdf/1103/1103.5222v1.pdf F. Francisco, O. Bertolami, P. J. S. Gil, J. Páramos: Modelling the reflective thermal contribution to the acceleration of the Pioneer spacecraft], 27.3.2011 (anglicky)</ref><ref>[http://www.physorg.com/news/2011-04-theory-probe-gravitational-anomaly.html New theory proposed to explain Pioneer probe gravitational anomaly; PhysOrg 27.4.2011] - popularizační článek k předchozí referenci (anglicky)</ref>
== Reference ==
<references />
{{Autoritní data}}
[[Kategorie:Nebeská mechanika| ]]
|