சூரிய குடும்ப சுற்றுப்பாதை என்றால் என்ன? வரலாறு, வகைகள் மற்றும் பல

சுற்றுப்பாதை என்பது சூரிய குடும்பத்தில் உள்ள ஒரு பொருள் மற்றொன்றைச் சுற்றிக் கொண்டிருக்கும் பாதையைக் கொண்டுள்ளது, உதாரணமாக, சூரியனைச் சுற்றியுள்ள அனைத்து கிரகங்களும். பின்வரும் கட்டுரையில் சுற்றுப்பாதைகள் எதைக் கொண்டிருக்கின்றன என்பதைப் பற்றி மேலும் அறிந்து கொள்வோம். சூரிய குடும்ப சுற்றுப்பாதைகள் மேலும் பல

இயற்பியல் துறையில், சுற்றுப்பாதையின் வரையறையானது புவியீர்ப்பு போன்ற சக்திவாய்ந்த மைய விசையின் செல்வாக்கின் கீழ் இருக்கும் போது ஒரு இயற்பியல் பொருள் மற்றொன்றைச் சுற்றிக் குறிக்கும் பாதையைக் கொண்டுள்ளது.

வரலாறு

ஜோஹன்னஸ் கெப்லரின் சிறந்த கணிதப் பங்களிப்புடன் இது தொடங்குகிறது, அவர் தானே உருவாக்கிய கிரக இயக்கத்தின் 3 விதிகளின் சிறந்த முடிவுகளை வகுத்தவர்:

• க்ளெப்பரின் 1வது கோள் இயக்க விதி: சூரியக் குடும்பத்தில் உள்ள அனைத்து கோள்களின் சுற்றுப்பாதைகளும் நீள்வட்டமாகின்றன என்றும், அவை வட்ட வடிவில் இல்லை என்றும், தோல்வியுற்றால், முன்பு நினைத்தது போல், எபிசைக்கிள்கள் இல்லை என்றும், சூரியன் அதன் குவிமையத்தில் உள்ளது என்றும், எல்லாரைப் போலவும் இல்லை என்றும் அவர் சுட்டிக்காட்டினார். கோள்களின் சுற்றுப்பாதையின் மையத்தில் இருப்பதாக நினைக்கிறது.

• கிரக இயக்கத்தின் க்ளெப்பரின் 2வது விதி: ஒவ்வொரு கிரகத்தின் சுற்றுப்பாதை வேகம் அடிக்கடி இல்லை என்று அவர் விவரிக்கிறார், மேலும் நம்பப்பட்டது போல, ஆனால் கிரகத்தின் வேகம் கிரகத்திற்கும் சூரியனுக்கும் இடையிலான பாதையைப் பொறுத்தது.

• க்ளெப்பரின் 3வது கோள் இயக்க விதி: சூரியனைச் சுற்றி வரும் ஒவ்வொரு கோள்களின் சுற்றுப்பாதை பண்புகள் என்னவென்பதற்கும், அதற்கும் சோல் கனசதுரத்திற்கும் இடையேயான பாதை (தூரம் ³), பொதுவாக வானியல் அலகுகளில் அளவிடப்படுகிறது, இது கிரகத்தின் சதுர காலத்தின் (Period of the Planet) அதே வழியில் இருக்கும். ²), இது பூமி ஆண்டுகளில் அளவிடப்படுகிறது.

புகழ்பெற்ற ஐசக் நியூட்டன் என்பவர்தான் ஜோஹன்னஸ் கெப்லரின் விதிகள் நியூட்டனின் புவியீர்ப்புக் கோட்பாட்டிலிருந்து வந்தவை என்பதையும், பொதுவாக, புவியீர்ப்பு விசைக்கு பதிலளிக்கும் ஒவ்வொரு உடல்களின் சுற்றுப்பாதைகளும் கூம்புப் பிரிவுகளாக இருந்தன என்பதையும் காட்டியவர்.

எனவே ஐசக் நியூட்டன் அவர்களே, 2 உடல்கள் அவற்றின் பரிமாணங்களின் சுற்றுப்பாதையில் தொடர்கின்றன, அவை வழக்கமாக அவற்றின் வெகுஜன மையம் என்ன என்பதைப் பற்றி அந்தந்த வெகுஜனங்களுக்கு நேர்மாறான விகிதாச்சாரத்தில் உள்ளன. ஒரு உடல் மற்றொன்றை விட மிகப் பெரியதாகவும், அதிக நிறை கொண்டதாகவும் மாறும் போது, ​​ஒரு வகையான மாநாடு செய்யப்படுகிறது, இதன் மூலம் ஒவ்வொரு வெகுஜனத்தின் மையமும் மிகவும் பெரிய நிறை கொண்ட உடலின் மையப் புள்ளியாக எடுத்துக் கொள்ளப்படுகிறது. பெரிய அல்லது பெரிய.

சுற்றுப்பாதைகளின் அறிவின் மூலம் நாம் கற்றுக்கொள்ளலாம், எடுத்துக்காட்டாக, பற்றி பூமியின் இயக்கங்கள், அதனால் தான் தெரிந்து கொள்வது முக்கியம் சுற்றுப்பாதை என்றால் என்ன? மற்றும் அது தொடர்பான அனைத்தும்.

கிரக சுற்றுப்பாதைகள்

ஒரு கிரக அமைப்பு எதில் உள்ளது:

• கிரகங்கள்
• குள்ள கிரகங்கள்
• சிறுகோள்கள்
• வால் நட்சத்திரங்கள்
• விண்வெளி குப்பை

அவை அனைத்தும் நமது சூரியக் குடும்பத்தில் உள்ள மிகப்பெரிய முக்கிய நட்சத்திரத்தைச் சுற்றி வருகின்றன, அதாவது சூரியனைச் சுற்றி வருகின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு வால்மீன் ஒரு சுற்றுப்பாதையில் உள்ளது, இது பரபோலிக் அல்லது முக்கிய அல்லது மைய நட்சத்திரத்தைச் சுற்றி ஹைபர்போலிக் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது. சூரியனுக்கும் அந்த நட்சத்திரத்திற்கும் ஈர்ப்பு விசை தொடர்பு இல்லை, எனவே இது முக்கிய நட்சத்திரத்தின் இந்த கிரக அமைப்பின் ஒரு பகுதியாக கருதப்படாது.

தெளிவான அதிபரவளைய சுற்றுப்பாதைகள் கொண்ட வால் நட்சத்திரங்கள் சூரிய குடும்பத்திற்குள் காட்சிப்படுத்தப்படவில்லை. கிரக அமைப்பின் ஒவ்வொரு கிரகங்களுடனும் ஈர்ப்பு விசையுடன் இணைக்கும் உடல்கள், அவை செயற்கையாக இருந்தாலும் அல்லது இயற்கையாக இருந்தாலும், கிரகத்தைச் சுற்றியுள்ள நீள்வட்ட சுற்றுப்பாதைகள் என்று அழைக்கப்படுபவை.

இருதரப்பு ஈர்ப்புத் தொந்தரவுகள் காரணமாக, ஒவ்வொரு கிரக சுற்றுப்பாதையின் விசித்திரங்களும் பல ஆண்டுகளாக வேறுபடுகின்றன. முழு சூரியக் குடும்பத்தின் மிகச்சிறிய கோளான புதன் கிரகம் மற்றவற்றைப் போலல்லாமல் மிகவும் விசித்திரமான சுற்றுப்பாதையைக் கொண்டுள்ளது. அடுத்தது செவ்வாய் சிவப்பு கிரகம், அதே சமயம் குறைவான விசித்திரத்தன்மை கொண்ட மற்ற கிரகங்கள்:

• வீனஸ் கிரகம்
• நெப்டியூன் கிரகம்

2 பொருள்கள் அவற்றுக்கிடையே சுற்றி வரும் தருணத்தில், பெரியாஸ்ட்ரான் என்று அழைக்கப்படுவது ஆரம்ப உச்சநிலையைக் கொண்டுள்ளது, இதில் இரண்டு பொருட்களும் ஒன்றுக்கொன்று நெருக்கமாக இருக்கும். ஒருவருக்கொருவர் முடிந்தவரை தொலைவில்.

ஒரு நீள்வட்ட சுற்றுப்பாதையின் விஷயத்தில், சுற்றுப்பாதையில் இருக்கும் பொருளுக்கும் சுற்றுப்பாதையாக இருக்கும் பொருளுக்கும் இடையே உள்ள அமைப்பின் வெகுஜனங்களின் மையப் புள்ளியானது சுற்றுப்பாதையின் 1 வது இடத்தில் அமைந்துள்ளது, இடையில் வேறு எதுவும் இல்லை. மற்றொரு கவனம்.

கிரகங்களில் ஒன்று periastron என்று அழைக்கப்படுவதை நெருங்கும் தருணத்தில், கிரகம் அதன் வேகத்தை அதிகரிக்கிறது. இதற்கு நேர்மாறானது, கிரகம் அதன் அபோஸ்ட்ரோவை நெருங்கும் போது, ​​அது அதன் வேகத்தின் தீவிரத்தை குறைக்கிறது.

உள்ளுணர்வு விளக்கம்

சுற்றுப்பாதையின் செயல்பாடு என்ன என்பதை விளக்க பல வழிகள் உள்ளன, அவற்றில் சில பின்வருமாறு:

• ஒரு பொருள் (கிரகம், சிறுகோள், வால் நட்சத்திரம், செயற்கைக்கோள் போன்றவை) சாய்வாக நகரும் போது, ​​அது மற்றொரு சுற்றுப்பாதையில் உள்ள பொருளை நோக்கி விழுகிறது. இருப்பினும், அது மிக விரைவாக நகர்கிறது, சொல்லப்பட்ட சுற்றுப்பாதை பொருளின் வளைவு எல்லா நேரங்களிலும் அதற்கு கீழே விழும்.

• ஈர்ப்பு விசை போன்ற ஒரு சக்திவாய்ந்த விசையானது, ஒரு பொருளை நேர்கோட்டில் செல்ல முயற்சிக்கும் போது வளைந்த தூரத்திற்கு இழுப்பதற்கு பொறுப்பாகும்.

• ஒரு பொருள் விழும்போது, ​​அது ஒரு பக்கத்திலிருந்து மிக விரைவாக நகர்கிறது, ஏனெனில் அது சுற்றுப்பாதையில் இருக்கும் பொருளைத் தவிர்க்க தேவையான தொடுநிலை வேகத்தைக் கொண்டுள்ளது.

ஒரு கிரகத்தைச் சுற்றி ஒரு சுற்றுப்பாதையை விளக்குவதற்கு பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் உதாரணங்களில் ஒன்று நியூட்டனின் கனியன். இந்த எடுத்துக்காட்டுக்கு, மலையின் உச்சியில் அமைந்துள்ள ஒரு பீரங்கியை நாம் கற்பனை செய்யப் போகிறோம், அது கிடைமட்ட வடிவத்தைக் கொண்ட பீரங்கி பந்துகளை சுடப் போகிறது.

பூமியின் வளிமண்டலம் என்ன என்பதைத் தவிர்ப்பதற்கும், அதே வழியில் பீரங்கி பந்தின் உராய்வினால் ஏற்படும் விளைவுகளைப் புறக்கணிப்பதற்கும் மலைக்கு மிக உயரமான உயரம் இல்லை என்பது அவசியமாகிறது.

இந்த பீரங்கி குறைந்த ஆரம்ப வேகம் கொண்ட ஒரு பந்தைச் சுட்டால், பந்தின் பாதை வளைந்து பூமியின் மேற்பரப்பில் (A) மோதும். ஆரம்ப வேகத்தை அதிகரித்து, பீரங்கி பந்து பூமியின் மேற்பரப்புடன் மோதுகிறது, ஆனால் இந்த முறை பீரங்கியிலிருந்து (B) அதிக தொலைவில் மோதுகிறது, ஏனெனில் வால் இதற்கிடையில் இறங்குகிறது, பூமியின் மேற்பரப்பிலும் அது வளைந்துவிடும்.

இந்த இயக்கங்கள் தொழில்நுட்ப ரீதியாக சுற்றுப்பாதைகள் என வரையறுக்கப்படுகின்றன, ஏனெனில் அவை புவியீர்ப்பு மையத்தைச் சுற்றி ஒரு வகையான நீள்வட்ட திசையை விவரிக்கின்றன, இருப்பினும், இது கிரக பூமியுடன் மோதும் தருணத்தில் குறுக்கிடப்படுகிறது. பீரங்கிப் பந்தை அதிவேகமாகச் செலுத்தினால், பந்து வீழ்ந்தவுடன் தரையானது வளைந்திருக்கும், அந்த பந்து பூமியின் மேற்பரப்பில் ஒருபோதும் மோதாமல் இருக்கும்.

எந்த வித இடையூறும் இல்லாமல் அல்லது குறுக்கீடு இல்லாமல் ஒரு சுற்றுப்பாதையை இயக்குகிறது என்றுதான் சொல்ல வேண்டும். எனவே, ஈர்ப்பு விசையின் மையப் புள்ளிக்கு மேலே உள்ள ஒவ்வொரு உயரத்திற்கும் ஒரு வட்ட சுற்றுப்பாதையை (C) உருவாக்கும் ஒரு குறிப்பிட்ட வேகம் இருப்பதை நாம் முன்னிலைப்படுத்தலாம்.

வெடிப்பின் வேகம் அந்த வேகத்தை விட அதிகமாக அதிகரித்தால், நீள்வட்ட சுற்றுப்பாதைகள் (D) உருவாகும். அதிக வேகத்தில், இது எஸ்கேப் வேகம் என்று அழைக்கப்படுகிறது, இது மீண்டும் பந்து வெடிக்கப்படும் உயரத்தின் வகுப்பைப் பொறுத்தது, இதற்கு எல்லையற்ற சுற்றுப்பாதை (E) ஏற்படுகிறது, முதலில், பரவளைய வகுப்பின் மற்றும் மிகை வேகத்தை விட மிக வேகமாக வர்க்கம்.

எல்லையற்ற சுற்றுப்பாதைகளின் 2 வகுப்புகளின் விஷயத்தில், இதன் விளைவாக, பொருள் கிரகத்தின் ஈர்ப்பு விசையிலிருந்து தப்பித்து, எந்த திசையும் இல்லாமல் விண்வெளியை நோக்கி செல்கிறது.

சுற்றுப்பாதை இயக்க பகுப்பாய்வு

ஐசக் நியூட்டனின் நன்கு அறியப்பட்ட கிளாசிக்கல் கோட்பாட்டிலிருந்து தொடங்கி, சூரிய மண்டலத்தின் சுற்றுப்பாதை இயக்கம் என்ன என்பது பற்றிய ஒரு பகுப்பாய்வை நாங்கள் மேற்கொள்ளப் போகிறோம், பின்னர் நாம் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியல் கோட்பாட்டிற்குச் செல்கிறோம், பின்னர் சுற்றுப்பாதைகளின் பகுப்பாய்வுக்கு செல்கிறோம். நியூட்டனின் வழக்கு மற்றும் சார்பியல் வழக்கில் சுற்றுப்பாதைகள்.

ஐசக் நியூட்டனின் சுற்றுப்பாதையின் கிளாசிக்கல் கோட்பாடு

ஈர்ப்பு விசையால் மட்டுமே பாதிக்கப்படும் சுமார் 2 உடல்கள் கொண்ட ஒரு வகை அமைப்புக்கு, சுற்றுப்பாதைகளை நியூட்டனின் நன்கு அறியப்பட்ட விதிகள் மூலமாகவும், ஐன்ஸ்டீனின் உலகளாவிய ஈர்ப்பு விதியின் மூலமாகவும் கணக்கிட முடியும்: அனைத்து சக்திகளின் கூட்டுத்தொகை வெகுஜன மடங்கு வேகத்திற்கு சமமாக இருக்கும்.

புவியீர்ப்பு விசையானது ஒவ்வொரு வெகுஜனத்தின் உற்பத்திக்கும் விகிதாசாரமாக இருக்கும் மற்றும் நேர்மாறாக அது பாதையின் சதுரத்திற்கு விகிதாசாரமாக இருக்கும் (இந்த வகை கணக்கீடு என்பது ஒவ்வொன்றின் வடிவம் மற்றும் பரிமாணங்கள் போன்ற அனைத்து குறைந்தபட்ச விளைவுகளையும் புறக்கணிக்கிறது. பொதுவாகப் பொருத்தமில்லாத உடல்கள், இந்த உடல்கள் அவற்றின் சொந்த பரிமாணங்களுடன் ஒப்பிடும்போது அதிக தூரத்தில் சுற்றும் பட்சத்தில், சூரிய குடும்பத்தின் பொதுவான சூழ்நிலைகளில் மிகவும் சிறியதாக இருக்கும் சார்பியல் விளைவுகளை புறக்கணிக்க முடியும்) .

ஒவ்வொரு கணக்கீடுகளையும் செய்வதற்கு, அமைப்பின் ஈர்ப்பு மையம் என்ன என்பதில் கவனம் செலுத்தும் ஒரு வகை ஒருங்கிணைப்பு அமைப்பில் என்ன இயக்கம் என்பதை விவரிக்க வசதியாக இருக்கும். உடல்களில் ஒன்று மற்றொன்றை விட பெரியதாக மாறினால், புவியீர்ப்பு மையம் பொதுவாக மிகவும் கனமான உடலின் மையத்தின் வகையுடன் ஒத்துப்போகும், எனவே இலகுவான உடல் தான் கனமானதைச் சுற்றி வருகிறது என்று ஊகிக்க முடியும்.

ஐசக் நியூட்டனின் கோட்பாடு 2-உடல் பிரச்சனையில், 1-உடல் சுற்றுப்பாதை ஒருவித கூம்புப் பிரிவாக மாறும் என்று அறிவிக்கிறது. சுற்றுப்பாதை திறந்த நிலையில் கூட இருக்கலாம், சொல்லப்பட்ட பொருள் திரும்ப வரவில்லை என்றால், அல்லது அது மூடப்பட்டால், இந்த பொருள் திரும்பினால், அனைத்தும் இயக்க ஆற்றலின் மொத்தத் தொகை மற்றும் அது செலுத்தும் அமைப்பின் திறனைப் பொறுத்தது. கிரக பொருள்.

ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியல் கோட்பாடு

நியூட்டனின் ஈர்ப்புக் கோட்பாட்டுடன் சார்பியல் கோட்பாடு பெரும் முரண்பாட்டில் உள்ளது என்பது அனைவரும் அறிந்ததே, ஏனெனில் உடனடி பாதையின் செயல் முதலில் நடைபெறுகிறது. இதுவும் இன்னும் பல காரணங்களும்தான் ஈர்ப்பு விசையின் ஒரு வகையான சரியான சார்பியல் பிரதிநிதித்துவத்தை பொதுவாக உள்ளடக்கிய பொதுச் சார்பியல் கோட்பாடு என அறியப்படும் பொதுவான கோட்பாட்டைத் தேடி ஐன்ஸ்டீனைத் தூண்டியது.

இந்தக் கோட்பாட்டில், விண்வெளியில் காணப்படும் வெகுஜனத்தின் நிலை விண்வெளி நேரத்தை வளைக்கும் வகையில் அதன் வடிவவியல் யூக்ளிடியனாக இல்லாமல் போகும், இருப்பினும் அது தொடர்ந்து அதிகமாகவோ அல்லது குறைவாகவோ யூக்ளிடியனாக இருக்கும். நமது சூரிய குடும்பத்தில் காட்சிப்படுத்தப்பட்ட மதிப்புகள் போன்ற சில மதிப்புகளை எடுக்க வாருங்கள்.

கிரக சுற்றுப்பாதைகள் என்று அழைக்கப்படுபவை பொதுவாக கண்டிப்பாக கூம்பு வடிவ பிரிவுகள் அல்ல, மாறாக புவிசார் வளைவுகள், அதாவது, அவை ஒரு சிறிய வளைவின் ஒரு வகையான கோடு, இடம் மற்றும் நேரத்தின் வளைந்த வடிவவியலின் அடிப்படையில். இந்த கோட்பாடு நேரியல் ஆகாது, பொதுவாக அதனுடன் கணக்கீடுகளைச் செய்வது ஒரு விஷயம், எடுத்துக்காட்டாக, ஒரே மாதிரியான வெகுஜனங்களைக் கொண்ட 2 உடல்களின் சிக்கலின் முடிவைப் பெற முடியும்.

நாம் கற்றுக்கொள்ளக்கூடிய மற்றொரு விஷயம் என்னவென்றால் வியாழன் செயற்கைக்கோள்கள், அவை என்ன அழைக்கப்படுகின்றன, அவற்றின் சுற்றுப்பாதைகள் என்ன மற்றும் அவற்றைப் பற்றி அதிகம்.

எவ்வாறாயினும், நமது சூரிய குடும்பம் போன்ற கிரக அமைப்புகளின் விஷயத்தில், சூரியனாக இருக்கும் மைய நட்சத்திரம் பொதுவாக மீதமுள்ள கிரகங்களை விட மிகவும் பெரியதாக இருக்கும், எனவே விண்வெளி / நேரத்தின் வளைவு சூரியன், இது மற்ற கோள்களுடன் ஒப்பிடும் போது மற்ற அனைத்து பொருட்களும் குறைவான எடை கொண்டவை என்றும் அவை சூரியனால் வளைந்த புவியியல் வடிவவியலின் படி நகரும் என்றும் நாம் கருதலாம்.

நமது சூரியக் குடும்பத்தில் உள்ள மதிப்புகளைப் பொறுத்தவரை, ஐன்ஸ்டீனின் கோட்பாடு என்னவென்பதன் அளவு முடிவுகள், நியூட்டனின் கோட்பாடு, அதாவது நியூட்டனின் கோட்பாடு என்ன என்பதை எண்ணிப் பார்க்கும்போது தோராயமாக மிக நெருக்கமாக உள்ளன, எனவே இது நியாயப்படுத்தப்படுகிறது. நியூட்டனின் கோட்பாட்டைப் பயன்படுத்துவதற்கான மிகவும் நடைமுறை நோக்கங்கள் பொதுவாக மிகவும் எளிமையான கணக்கீட்டு ரீதியாக பேசப்படுகின்றன.

இருப்பினும், ஐன்ஸ்டீனின் சொந்த சார்பியல் கோட்பாட்டின் மூலம் தீர்க்கப்பட்ட சில வகையான உண்மைகளை நியூட்டனின் கோட்பாட்டால் இன்னும் விளக்க முடியவில்லை, அவற்றில் பெரிஹேலியன், குறிப்பாக புதன் கிரகத்தின் முன்னேற்றத்தின் விளைவு என்ன. ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியல் கோட்பாட்டின் மூலம் ஒரு சிறந்த தோராயத்துடன் விளக்கப்பட வேண்டும், இருப்பினும், நியூட்டனின் கோட்பாட்டால் அது சாத்தியமில்லை.

நியூட்டனின் வழக்கில் சுற்றுப்பாதைகள்

எல்லா நேரங்களிலும் ஒரு நிலையான தொடக்க புள்ளியில் இருந்து நகரும் ஒரு பெரிய சக்தியின் செல்வாக்கின் கீழ் ஒரு வெகுஜனத்தின் இயக்கம் என்ன என்பதை பகுப்பாய்வு செய்வதற்காக, அதன் தோற்றம் துருவங்களின் ஆயத்தொலைவுகளை பயன்படுத்த மிகவும் பயனுள்ளதாக இருக்கும். சக்தியின் மையம். இந்த ஒருங்கிணைப்பு அமைப்பில், ஆர மற்றும் குறுக்கு கூறுகள் பின்வருமாறு:

இந்த விசை முற்றிலும் ரேடியல் என்பதாலும், முடுக்கம் இந்த விசைக்கு விகிதாசாரமாக இருப்பதாலும், குறுக்கு வேகம் (0) பூஜ்ஜியத்திற்கு சமமாக மாறும் என்பதைக் குறிக்கும்.

இதன் விளைவாக: 

ஒருங்கிணைப்புக்குப் பிறகு, பின்வருபவை பெறப்படும்:

,

கெப்லரின் 2வது விதி என்ன என்பதற்கு இது ஒரு வகையான தத்துவார்த்த ஆதாரமாகும். ஒருங்கிணைப்பின் நிலை I ஆனது ஒரு அலகு வெகுஜனத்திற்கான கோண வாய்ப்பாகும். இதன் மூலம்,

ஒரு கூடுதல் மாறி எங்கே:

 

ரேடியல் விசை f(r) முறை ஒற்றுமையாகிறது, இது a_r, சொல்லப்பட்ட சமன்பாட்டின் ரேடியல் கூறுகளிலிருந்து நேர மாறியை நீக்கிய பிறகு, இது பெறப்படுகிறது,

ஈர்ப்பு விசையைப் பொறுத்தவரை, ஐசக் நியூட்டனால் மேற்கொள்ளப்பட்ட உலகளாவிய ஈர்ப்பு விதி, அந்த விசையானது பாதையின் சதுரத்திற்கு நேர்மாறாக சரிசெய்யப்படுகிறது என்று கூறுகிறது.

(G) என்பது உலகளாவிய ஈர்ப்பு விசையின் மாறிலியாக மாறும் இடத்தில், (m) என்பது சுற்றும் உடலின் நிறை மற்றும் (M) என்பது மைய உடலின் நிறையைக் கொண்டுள்ளது. மேலே உள்ள சமன்பாட்டில் மாற்றினால், நாம் பெறுகிறோம்,

ஈர்ப்பு விசையைப் பொறுத்தவரை, சொல்லப்பட்ட சமன்பாட்டின் வலதுபுறத்தில் உள்ள கருத்து ஒரு வகையான மாறிலியாக மாறும், அதையொட்டி சமன்பாடு ஹார்மோனிக் சமன்பாட்டை ஒத்திருக்கும். துகள் மூலம் விவரிக்கப்படும் சுற்றுப்பாதைக்கான சமன்பாடு பின்வருவனவற்றைக் கொண்டுள்ளது:

எங்கே p,e மற்றும் θ₀ ஒரு ஒருங்கிணைப்பின் மாறிலிகள் ஆக,

அளவுரு (e) 1 ஐ விடக் குறைவாக இருந்தால், பின்னர் (e) விசித்திரமாக மாறும் மற்றும் (a) ஒரு வகையான நீள்வட்டத்திற்கான அரை-பெரிய அச்சாக மாறும். பொதுவாக, துருவங்களின் ஆயத்தொகுதிகளில் (r,θ) கூம்புப் பிரிவின் சமன்பாடாக இது அங்கீகரிக்கப்படலாம்.

சார்பியல் வழக்கில் சுற்றுப்பாதைகள்

இப்போது, ​​சார்பியல் கோட்பாட்டின் விஷயத்தில், ஸ்வார்ஸ்சைல்ட் தீர்வு என்ன என்பதைப் பயன்படுத்தி 2-உடல் பிரச்சனையை கூட தீர்க்க முடியும், இதற்காக கோள சமச்சீர் வகுப்பைக் கொண்ட 1 உடலால் நிறுவப்பட்ட ஈர்ப்பு புலம் ஆகும். விண்வெளி நேரத்தில் கோள்களின் சுற்றுப்பாதையானது ஸ்வார்ஸ்சைல்டின் சொந்த அளவீட்டின் புவியியலாக மாறுகிறது.

பெறப்பட்ட சுற்றுப்பாதையானது, அதன் ஸ்வார்ஸ்சைல்ட் மெட்ரிக் என்ன என்பதன் ஒரு வகையான புவிசார் அளவிலிருந்து, பின்வருவனவற்றால் கொடுக்கப்பட்ட மிகவும் பயனுள்ள ரேடியல் வேகத்தை துகள் கவனிக்கும்:

எங்கே அது பின்வருமாறு பிரிக்கப்பட்டுள்ளது:

• g c இது உலகளாவிய ஈர்ப்பு மற்றும் ஒளியின் வேகத்தின் மாறிலி ஆகும்.

• r, ஸ்வார்ஸ்சைல்ட் ரேடியல் ஒருங்கிணைப்பு ஆகிறது.

• l, ஒரு யூனிட் வெகுஜனத்திற்கு கிரகத்தின் சுற்றுப்பாதை கோண உந்தம் ஆகும்.

இயக்கத்தின் மாறிலிகள் ஆற்றல் மற்றும் கோண உந்தத்துடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளன, அவை:

கிளாசிக் வழக்கைப் போலவே, இயக்கத்தின் சமன்பாடு u = 1/r இன் மாற்றத்தை உருவாக்குகிறது, இது பின்வருமாறு:

சூரியக் குடும்பத்தைச் சேர்ந்த ஒவ்வொரு கிரகத்திற்கும், 3வது உறுப்பினரின் 2வது காலத்தால் வழங்கப்படும் சார்பியல் திருத்தம் பொதுவாக மற்ற விதிமுறைகளுடன் ஒப்பிடும்போது குறைவாகவே இருக்கும். இவை அனைத்தையும் நிரூபிக்க, பரிமாணமற்ற அளவுருவை வைப்பது வசதியானது: ∈ = 2 (GM/cl)² மற்றும் ū = ul என்ற மாறியின் புதிய மாற்று விகிதத்தை உருவாக்குகிறது² / GM உடன் இயக்கத்தின் சமன்பாடு என்ன என்பதை பின்வருவனவாக மாற்றி எழுதலாம்:

எங்கே:

புதன் கிரகத்தைப் பொறுத்தவரை, அளவுரு _∈ அதிகபட்சம் மற்றும் அடையும் மதிப்பைக் கொண்டுள்ளது ∈ = 5,09. 10 ^-8.

இருப்பினும், சொல்லப்பட்ட சொல்லின் குறைந்தபட்சம், சார்பியல் திருத்தங்கள் சிறிய திருத்தங்களை மட்டுமே உருவாக்கும் மற்றும் அதே காரணத்திற்காக நியூட்டனின் கோட்பாடு என்று அழைக்கப்படும் நியூட்டனின் கோட்பாடு சூரிய குடும்பம் என்ன என்பதற்கான நல்ல தோராயங்களை அளிக்கிறது. ƒ (ū) செயல்பாட்டின் ஒவ்வொரு வேர்களையும் தேடுகிறது, அங்கு கூறப்பட்ட அளவுருவின் குறைந்தபட்சம் கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ளப்படுகிறது, இது பின்வருபவை:

கிரக சுற்றுப்பாதைகளின் விஷயத்தில், அவை ū இல் நிறுவப்படலாம்₁ <உ <உ₂ வழக்கு u > u₃ துகள் சூரியன் ū → ∞ மீது விழும் என்பதை இது குறிப்பதால் இது விலக்கப்பட்டுள்ளது. சமன்பாட்டின் தீர்வு பின்வருவனவற்றால் வழங்கப்படுகிறது:

v = ū இலிருந்து மாறியை மாற்றுவதன் மூலம் இந்த வகையான ஒருங்கிணைப்பை நீள்வட்ட ஒருங்கிணைப்பாகக் குறைக்கலாம்.₁ + 1/டி², இவ்வாறு வரும்:

எங்கே² = 1/ (ū₂ - அல்லது₁), பி² = 1/ (ū₃ - அல்லது₁) நீள்வட்ட ஜகோபி செயல்பாடுகள் என்று அழைக்கப்படும் ஒன்றைப் பயன்படுத்தி, ஒருங்கிணைப்பை இவ்வாறு முடிக்கலாம்: ∈ ^1/2 θ = bns ^-1 (t/a) k = √ b/a ஆல் வழங்கப்படும் தொகுதியுடன், இந்த வகையான முடிவைப் பயன்படுத்தி சுற்றுப்பாதையின் சமன்பாட்டிற்குப் பெறலாம்:

எங்கே:

K² = 2 e∈ + XNUMX (எ²), ஒரு சுற்றுப்பாதைக்கான அனைத்து நீள்வட்ட ஜாகோபி செயல்பாடுகளின் தொகுதியாகிறது. ∈ = 0 எனில், இதன் பொருள் A = 1 – e, B = 2e, n = ½, k = 0 மற்றும் அந்த நிலையில் கிரகத்தின் சுற்றுப்பாதை முற்றிலும் கிளாசிக்கல் நியூட்டனின் கோட்பாட்டிற்குக் குறைக்கப்படுகிறது:

இது ஒரு வகையான நீள்வட்டத்தின் விசித்திரமான ஈ. இருப்பினும், சார்பியல் சுற்றுப்பாதையானது பொதுவாக கால இடைவெளியில் இருப்பதில்லை, ஆனால் இது சூரியனைச் சுற்றி சீராகச் சுழலும் ஒரு அரை-நீள்வட்டமாகும், இது ஒரு பெரிஹேலியன் முன்னேற்றம் என்று அழைக்கப்படுகிறது, இது பொதுவாக மிகவும் உச்சரிக்கப்படுகிறது, குறிப்பாக புதன் கிரகத்திற்கு.

முந்தைய சமன்பாடுகளின் தீர்வு என்ன என்பதிலிருந்து, பெரிஹேலியன் θ = K/n இல் நிகழ்கிறது, மேலும் கொடுக்கப்பட்ட அடுத்த மதிப்பு θ = 3 K/n ஆகிறது, அங்கு k என்பது காலத்தின் ¼ ஆகும், இது நீள்வட்டமாகும். 1 வது மொத்த இனங்களின் ஒருங்கிணைந்த, 2 பெரிஹெலியன்களுக்கு இடையில் சுழலும் கோணம் 2 π ஆகாது, ஆனால் அளவை விட சற்று அதிகமாக இருக்கும் ஒரு வகை:

∈ = 5, 09. 10 உடன் புதன் கிரகத்தின் விஷயத்தில்^-8 சுட்டிக்காட்டப்பட்ட பெரிஹேலியனின் முன்னேற்றம் ஒரு நூற்றாண்டிற்கு சுமார் 41.07” என்று நிர்வகிக்கிறது, பொதுவாக அதன் காலம் சுமார் 88 நாட்கள் ஆகும், இது பொதுவாக ஒரு நூற்றாண்டுக்கு 42.98” சோதனை மதிப்பாகும். இந்த வகையான உடன்படிக்கையே கோட்பாட்டின் அசல் பெரும் வெற்றியை நிறுவியது, இது பரந்த பொது அங்கீகாரத்தை அளிக்கிறது.

இந்த துறையில் பல வல்லுநர்கள் உள்ளனர், அவர்கள் என்ன என்பது பற்றி தொடர்ந்து சர்ச்சையில் உள்ளனர் சூரிய குடும்பத்தின் அறிவியல் வெளிப்பாடு கட்டுரை, சூரிய குடும்பத்தின் சுற்றுப்பாதை மற்றும் அதை உருவாக்கும் ஒவ்வொரு பொருட்களும் முக்கியமாக நிறுவப்பட்டுள்ளன.

சுற்றுப்பாதை காலம்

சுற்றுப்பாதை காலம் என்று அழைக்கப்படுவது, ஒரு விண்வெளிப் பொருள் அல்லது கிரகம் அதன் சுற்றுப்பாதையை முழுமையாகச் செயல்படுத்த எடுக்கும் காலத்தைக் கொண்டுள்ளது (நாம் ஒரு பொருளைப் பற்றி பேசும்போது, ​​கிரகங்கள், நிலவுகள், செயற்கைக்கோள்கள் போன்றவற்றைக் குறிப்பிடுகிறோம்). சூரியனைச் சுற்றி இருக்கும் இந்தக் கோள்கள் அல்லது பொருட்களுக்கு வெவ்வேறு வகை சுற்றுப்பாதை காலங்கள் உள்ளன:

• முதல்: பக்கவாட்டு காலம்

முதலாவது பக்கவாட்டு காலம், இது செயற்கைக்கோள்கள் அல்லது நட்சத்திரங்களைப் பொறுத்து சூரியனைச் சுற்றி ஒரு பொருள் அதன் சுற்றுப்பாதையை முடிக்க எடுக்கும் நேரத்தைக் கொண்டுள்ளது. இந்த வகை காலம் பொருளின் உண்மையான ஒன்றாக கருதப்படுகிறது.

• இரண்டாவது: சினோடிக் காலம்

இரண்டாவது சினோடிக் காலத்தைக் கொண்டுள்ளது, இது பூமியின் கோளில் இருந்து பார்க்கும் போது சூரியன் என்ற முக்கிய நட்சத்திரத்தைப் பொறுத்த வரையில், விண்வெளியில் ஒரு ஆரம்ப புள்ளியில் ஒரு பொருள் மீண்டும் தன்னைக் காட்டிக்கொள்ளும் நேரம் ஆகும். இந்த வகையான காலகட்டம் 2 தொடர்ச்சியான அணுகுமுறைகளுக்கு இடையில் உள்ள நேரத்தை உள்ளுணர்வாகக் காட்டுகிறது, மேலும் இது சொல்லப்பட்ட பொருளின் கற்பனையான சுற்றுப்பாதை காலம் என்றும் நாம் கூறலாம். பூமியும் சூரியனைச் சுற்றி வருவதால் இந்தக் காலகட்டம் முதலில் இருந்து வேறுபட்டது.

• மூன்றாவது: டிராகோனிடிக் காலம்

டிராகோனிடிக் காலம் என்பது, தெற்கு அரைக்கோளத்தின் ஒரு பகுதியிலிருந்து வடக்கே உள்ள கிரகண சுற்றுப்பாதையைக் கடக்கும் அதன் சுற்றுப்பாதையின் புள்ளியான அதன் ஏறுவரிசையின் முனையின் வழியாக ஒரே பொருள் இரண்டு முறை கடந்து செல்ல எடுக்கும் நேரத்தைக் கொண்டுள்ளது. இந்த வகை காலம் முதல் பக்கவாட்டு காலத்திலிருந்து வேறுபடுத்தப்படுகிறது, ஏனெனில் முடிச்சுகளின் வரிசை பொதுவாக மெதுவாக மாறுபடும்.

• நான்காவது: முரண்பாடான காலம்

நான்காவது அனோமலிஸ்டிக் பீரியட், இது சூரியனுக்கு மிக நெருக்கமான புள்ளியான அதன் பெரிஹேலியன் பகுதி வழியாக ஒரே பொருள் இருமுறை கடக்க எடுக்கும் நேரத்தை உள்ளடக்கியது. இந்த நான்காவது காலகட்டம் முதல் காலகட்டத்திலிருந்து வேறுபடுகிறது. பெரிய முடிச்சுகளும் மெதுவாக மாறுபடும்.

• ஐந்தாவது: வெப்பமண்டல காலம்

5 வது வெப்பமண்டல காலத்தைப் பற்றியது, இது ஒரே பொருள் பூஜ்ஜியத்தின் (2) ஏறும் பகுதி வழியாக இரண்டு முறை கடந்து செல்ல எடுக்கும் நேரத்தைக் கொண்டுள்ளது. இது பொதுவாக முதல் பக்கவாட்டு காலத்தை விட சற்றே குறைவாக இருக்கும், ஏனெனில் உத்தராயணங்கள் என்று அழைக்கப்படுபவை முன்னோடியாக இருக்கும்.

சுற்றுப்பாதையின் வடிவியல் அளவுருக்கள்

ஐசக் நியூட்டனின் இயக்க விதிகளுக்குக் கீழ்ப்படியும் ஒரு வகை 2-நிறை மாதிரிகளைப் பயன்படுத்தி, சுற்றுப்பாதையைத் தீர்மானிக்க தேவையான அளவுருக்கள் சுற்றுப்பாதை கூறுகள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. எனவே, சுமார் 6 வகையான அத்தியாவசிய அடிப்படை அளவுருக்கள் உள்ளன, அவை கெப்லரியன் கூறுகள் என்றும் அழைக்கப்படுகின்றன, அவை பிரபல இயற்பியலாளர் கெப்லரை மதிக்கின்றன மற்றும் பின்வருவனவற்றைக் கொண்டுள்ளன:

• முதல் அளவுரு: ஏறும் முனை நீளம் = (Ω)

• இரண்டாவது அளவுரு: சுருதி = (i)

• மூன்றாவது அளவுரு: பெரிஹேலியனில் இருந்து வாதம் = ( ω )

• நான்காவது அளவுரு: அரை முக்கிய அச்சு = (அ)

• ஐந்தாவது அளவுரு: விசித்திரம் = ( இ )

• ஆறாவது அளவுரு: சகாப்தத்தின் சராசரி ஒழுங்கின்மை = ( எம்_o )

மறுபுறம், மேலே உள்ளவற்றுடன் கூடுதலாகப் பயன்படுத்தப்படும் பிற சுற்றுப்பாதை கூறுகள்:

• உண்மையான முரண்பாடு = (v)

• அரை சிறு அச்சு = (b)

• நேரியல் விசித்திரம் = (∈)

• விசித்திரமான முரண்பாடு = (E)

• உண்மையான நீளம் = (எல்)

• சுற்றுப்பாதை காலம் = (டி)

சுற்றுப்பாதைகளின் வகைகள்

சூரிய மண்டலத்தில் இருக்கும் சுற்றுப்பாதைகளின் வகைகள் என்ன என்பதை நாம் கவனிக்கப் போகிறோம், அவை 2 முக்கிய வகைகளாக வகைப்படுத்தப்பட்டுள்ளன:

• அதன் குணாதிசயங்களுக்காக.

• அதன் மத்திய உடலுக்கு.

பண்புகளால்

அதன் குணாதிசயத்தால் வகைப்படுத்தப்பட்ட விஷயத்தில், சுமார் 14 வகைகள் உள்ளன:

• வட்ட சுற்றுப்பாதை

• எக்லிப்டிக் ஆர்பிட்

• நீள்வட்ட சுற்றுப்பாதை

• மிக நீள்வட்ட சுற்றுப்பாதை அல்லது மிக விசித்திரமான சுற்றுப்பாதை

• கல்லறை சுற்றுப்பாதை

• ஹோமன் பரிமாற்ற சுற்றுப்பாதை

• அதிபரவளையப் பாதை

• சாய்ந்த சுற்றுப்பாதை

• பரவளையப் பாதை

• சுற்றுப்பாதையைப் பிடிக்கவும்

• எஸ்கேப் ஆர்பிட்

• அரை ஒத்திசைவான சுற்றுப்பாதை

• துணை ஒத்திசைவு சுற்றுப்பாதை

• ஒத்திசைவான சுற்றுப்பாதை

மத்திய உடல் மூலம்

2 வது வகைப்பாட்டின் விஷயத்தில், இது 3 வகை சுற்றுப்பாதைகளில் விநியோகிக்கப்படுகிறது:

• பூமியின் சுற்றுப்பாதைகள்

• செவ்வாய் கிரக சுற்றுப்பாதைகள்

• சந்திர சுற்றுப்பாதைகள்

• சூரிய சுற்றுப்பாதைகள்

பூமி சுற்றுப்பாதைகள்

நிலப்பரப்பு சுற்றுப்பாதைகளின் விஷயத்தில், சுமார் 12 வகையான சுற்றுப்பாதைகள் உள்ளன:

• புவி மைய சுற்றுப்பாதை

• ஜியோசின்க்ரோனஸ் ஆர்பிட்

• புவிசார் சுற்றுப்பாதை

• புவிநிலை பரிமாற்ற சுற்றுப்பாதை

• குறைந்த பூமி சுற்றுப்பாதை

• நடுத்தர பூமி சுற்றுப்பாதை

• மோல்னியா சுற்றுப்பாதை

• பூமத்திய ரேகை சுற்றுப்பாதைக்கு அருகில்

• நிலவின் சுற்றுப்பாதை

• துருவ சுற்றுப்பாதை

• ஹீலியோசின்க்ரோனஸ் ஆர்பிட்

• டன்ட்ரா சுற்றுப்பாதை

செவ்வாய் கிரக சுற்றுப்பாதைகள்

செவ்வாய் கிரகத்தின் சுற்றுப்பாதைகளில் 2 வகை சுற்றுப்பாதைகள் மட்டுமே உள்ளன:

• அரியோசின்க்ரோனஸ் ஆர்பிட்

• ஏரோஸ்டேஷனரி ஆர்பிட்

சந்திர சுற்றுப்பாதை

சந்திர சுற்றுப்பாதையின் விஷயத்தில், பின்வருபவை 1 மட்டுமே உள்ளன:

• சந்திர சுற்றுப்பாதை

என்னவென்று உங்களுக்குத் தெரியாவிட்டால் சந்திரனின் இயக்கங்கள், நீங்கள் அதைக் கண்டறியலாம், இதன் மூலம் சந்திரனின் சுற்றுப்பாதை எப்படி இருக்கிறது மற்றும் அது எவ்வாறு நிறுவப்பட்டது என்பதை நீங்கள் அறிந்து கொள்ளலாம்.

சூரிய சுற்றுப்பாதை

சூரிய சுற்றுப்பாதையின் விஷயத்தில், சந்திர சுற்றுப்பாதையைப் போலவே, 1 மட்டுமே உள்ளது, அதாவது:

• சூரிய மைய சுற்றுப்பாதை