天体动力学/介绍

天体动力学

天体动力学导论

天体动力学是研究太空物体相互作用和运动的学科。虽然有许多通用的方法来研究天体动力学，但从实际意义上来说，研究地球以及物体绕地球运行的轨迹最为实用。同样，研究我们太阳的引力效应比研究任何任意恒星的引力效应更有意义。本书将为天体动力学的研究提供基本的数学基础，但会特别注意从地球发射、旨在绕地球运行的人造航天器。

本书将涵盖什么内容？

本书将涵盖研究轨道运动所需的必要概念和数学知识。本书将侧重于理论，但会重点关注该理论的实际应用。本书将关注地球以及与地球相互作用的太空物体，包括太阳、月球、彗星、小行星、人造轨道卫星和弹道导弹。

本书不会涵盖广义的天文学或天体物理学。

这本书适合谁？

本书适用于工程师和物理学家。它将针对科学或工程专业的本科生，这些学生至少修过一学期的物理课程和两到三学期的微积分课程。

先决条件是什么？

本书的读者应该熟悉向量微积分和多元微积分。读者应该了解和理解基于微积分的运动物理学。本书不会讨论向量、向量运算、向量微积分、多元微积分或基础物理学。对于这些主题，您应该参考以下书籍

不熟悉向量微积分的读者在阅读本书时将处于极度不利的地位，建议先阅读微积分中必要的章节。由于经常使用圆锥曲线，学生可能也想阅读圆锥曲线。

数学符号

本书将使用简化的符号来表达方程。

需要用 LaTeX 渲染的复杂数学公式将移至新行，并缩进。像这样的重要方程式将在右侧标记。渲染的方程式永远不应该与段落中的文本内联，因为间距不同。
标量值或标量值函数将用小写斜体表示，例如i。由于天体动力学中几乎所有内容都是时间的函数，因此我们将从函数中省略参数(t)。也就是说，我们将卫星到地球的距离写成r，即使它是时间的函数r(t)。
希腊字母或其他非拉丁字母将不会斜体化，因为它们在正文中难以识别。
向量和向量值函数将用粗体表示。例如，r 是一个位置向量。如果向量随时间变化，则(t) 隐含。如果我们在同一个位置使用同一个字母的标量和向量，例如r 和 r，我们知道标量值是向量的欧几里德距离

r=|\mathbf {r} |

函数的时间导数将用点表示法表示

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

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

维基百科

天体动力学是一个很大的主题，不可能讨论所有相关的周边信息。本书将大量链接到维基百科中的相关文章。到维基百科文章的链接代表了额外阅读的起点，对于理解本书中的材料不是必需的。此外，维基百科中的文章采用不同的风格编写，并且经常使用与本书中不同的术语和数学符号。本书使用一致的词汇和数学符号，不会尝试将本书与任何维基百科文章同步。