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Lidov-Kozai 振荡与 Hugo von Zeipel

地球与行星天体物理 2025-08-19 v2

摘要

所谓的 Lidov-Kozai 振荡非常著名,并被应用于太阳系动力学中的各种问题。该机制使得圆型限制性三体系统中受扰天体的轨道倾角和偏心率在一定条件下以大幅值振荡。学界广泛认为,这一现象的理论框架由一位苏联动力学学者(Michail L'vovich Lidov)和一位日本天体力学学者(Yoshihide Kozai)于 1960 年代早期独立建立。源自 Lidov 和 Kozai 原始工作的研究层出不穷,如今多带有“Lidov-Kozai”或“Kozai-Lidov”前缀。然而,通过对十九世纪末至二十世纪初已发表文献的考察,我们确认当时已存在运用类似分析建立的开创性工作。这是由瑞典天文学家 Edvard Hugo von Zeipel 完成的。在本专著中,我们首先概述圆型限制性三体问题的基本框架,包括 Lidov-Kozai 振荡发生的典型例子。然后,我们通过总结 Lidov、Kozai 及相关作者的代表性工作,介绍二十世纪初至中期沿此脉络的研究与认识。最后,我们总结 von Zeipel 的工作,并指出他在二十世纪初的成就已涵盖 Lidov-Kozai 振荡所需的大部分基本且必要的公式。通过比较 Lidov、Kozai 和 von Zeipel 的工作,我们主张应使用前缀“von Zeipel-Lidov-Kozai”来指称该理论框架,而非仅用 Lidov-Kozai 或 Kozai-Lidov。

关键词

引用

@article{arxiv.1911.03984,
  title  = {The Lidov-Kozai Oscillation and Hugo von Zeipel},
  author = {Takashi Ito and Katsuhito Ohtsuka},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1911.03984},
  year   = {2025}
}

备注

175 pages, 31 figures, 7 tables. Accepted for publication in Monogr. Environ. Earth and Planets. The abstract here is shortened due to the character limitation. Note that the publisher of this monograph went bankrupt, and the website disappeared in 2022 spring. The original DOI is no longer linked anywhere. We revised the Related DOI section with a new pointer to access the original material