伯特蘭定理

伯特蘭定理是牛頓於 1687 年發表的萬有引力定律,解釋了克卜勒定律中,行星繞太陽的橢圓軌道。伯特蘭定理給予實驗者,更精確的方法,來測試萬有引力的反平方特性。

經典力學里,伯特蘭定理闡明,只有兩種純量勢 可以產生閉合軌道
反平方連心勢像重力勢或靜電勢: , 徑向諧振子勢: ; 這裡, 是徑向座標, 是正的常數。假若物體從一點移動,經過一段路徑後,又回到原先點,則稱此路徑為閉合軌道
牛頓於 1687 年發表的萬有引力定律,解釋了克卜勒定律中,行星繞太陽的橢圓軌道。隨後,許多科學家都在研究,當行星的運動稍微偏離了這軌道的時候,會發生何種狀況?其中一個問題就是:軌道是否仍舊是閉合的?這問題一直到 1873 年,才由法國數學家約瑟·伯特蘭找到解答,即為伯特蘭定理。這定理在經典天體力學里是很重要的。在宇宙遙遠的那一邊,萬有引力是否仍舊一樣?伯特蘭定理給予實驗者,更精確的方法,來測試萬有引力的反平方特性。
在現代物理學裡,因為廣義相對論效應,關於連心勢的軌道不再是閉合的。有實驗證明,水星繞太陽軌道的近拱點呈緩慢進動狀態。所以,當涉及廣義相對論的領域,伯特蘭定理不再正確。

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