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常曲率空间上的中心势:二维球面 $S^2$ 与双曲平面 $H^2$ 上的开普勒问题

数学物理 2015-03-04 v1 math.MP

摘要

开普勒问题不仅可以在欧几里得平面上良好定义,也可以在球面和双曲平面上定义。首先,研究常曲率空间上中心势的理论。所有数学表达式均以曲率 \k\k 为参数给出,使得当分别取 \k>0\k>0\k<0\k<0 特化时,它们退化为球面上 S2S^2 或双曲平面上 H2H^2 上系统的相应性质;此外,欧几里得情形作为 \k=0\k=0 的特例出现。第二部分研究带曲率空间上开普勒问题的主要性质,求解方程,并用两种不同方法得到轨道的显式表达式:一是直接积分,二是得到 Binet 方程的 \k\k 相关版本。文章最后一部分具有更几何化的特征,致力于研究常曲率空间上圆锥曲线的理论。

关键词

引用

@article{arxiv.math-ph/0504016,
  title  = {Central potentials on spaces of constant curvature: The Kepler problem on the two-dimensional sphere $S^2$ and the hyperbolic plane $H^2$},
  author = {José F. Cariñena and Manuel F. Rañada and Mariano Santander},
  journal= {arXiv preprint arXiv:math-ph/0504016},
  year   = {2015}
}

备注

37 pages, 7 figures