Небесна механика

Небесната механика е наука за движението на небесните тела в една динамична система.

Небесните явления привличали вниманието на хората още в древността. Сред хилядите „неподвижни“ една спрямо друга звезди те открили такива, които променяли положението си спрямо останалите, като се движели по-бързо или по-бавно, а понякога променяли и посоката си на движение. Тези странни звезди древните гърци нарекли планети, което означава блуждаещи звезди. Движението на тези звезди твърде усложнявало схемите, чрез които в древността обяснявали видимото движение на небесните тела. До нас е стигнала геоцентричната система на Клавдий Птолемей (II в.), с чиято помощ са изчислявани лунните и слънчевите затъмнения, както и други астрономични явления. Сложният и характер се дължи на невярната представа на древните астрономи за размерите на Вселената, за истинското място на Земята, Слънцето, планетите и звездите в тази Вселена. Полският астроном Николай Коперник (1473—1543) извършва прелом в астрономията.

Той доказва, че не Вселената се върти около неподвижната Земя, а Земята се премества в космичното пространство, като обикаля около Слънцето и се върти около оста си. Математично разработена, хелиоцентричната система на Коперник дава добро съвпадение с наблюденията и е здрава основа за развumuemo на небесната механика. Движението на небесните тела в една динамична система е сложно, тъй като зависи от формата на небесните тела, от разпределението на веществото в тях, от броя на телата в системата и т. н. Ето защо предмет на небесната механика са и следните проблеми: определяне на фигурите на небесните тела (от анализа на движението на изкуствените спътници на Земята е установено, че нашата планета има крушовидна форма); определяне оста на въртене на Земята в пространството и неравномерностите в това движение — тези величини са необходими за установяване на основната координатна система и за измерване на времето; изследване на устойчивостта на системи от небесни тела, свързана с измененията в движението.

Обикновено уравненията на движение се решават в рамките на задачата за две тела (Слънце—планета, планета—спътник и т. н.), задачата за три тела (Слънце—Земя—Луна, Слънце—Юпитер—малка планета и т. н.) или в рамките на пертурбационната теория (смутено движение). Методите за анализ на движението, разработени в небесната механика, са в основата на съвременните теории за изучаване на много явления в природата. Небесната механика способства за развитието на много клонове от математиката и физиката.

По законите на небесната
механика се определя
скоростта, която трябва
да получи едно тяло, за
да стане изкуствен
спътник на Земята (първа
космична скорост —
7,9 km/s), спътник на
Слънцето (втора космична
скорост — 11,2 km/s) или
да напусне Слънчевата
система (трета космична
скорост — 16 km/s).
Първият изкуствен
спътник на Земята
(първото небесно тяло,
създадено от човека) е
изстрелян на 4.Х.1957 г.
от СССР.

Планетите се движат около Слънцето по леко сплеснати елипси на различни разстояния и с различни скорости. Законите за движение на планетите са открити от Йохан Кеплер (1571—1630) и носят неговото име. Силата, на която се дължи това движение, е взаимното притегляне между небесните тела — гравитацията. Законът за гравитацията е открит от Исак Нютон (1642—1727). На гравитационните сили се подчиняват както малките частици космичен прах, така и огромните звездни системи, а също и изкуствените небесни тела.

Вж. Астрономия.