大行星运动理论
大行星运动理论是研究空间运行的理论，行星运动理论是编制行星历表的基础。随着空间技术的发展和雷达、激光测距在行星定位上的应用，为研究行星运动积累了大量丰富精确的观测资料，同时也向理论工作提出了更高的要求。特别是新的天文常数系统的采用和行星质量系统的重新测定，使得革新行星运动理论和行星历表成为当前的重要任务。
历史
人们对行星运动的关注由来已久，早在古代巴比伦时期就已经能够准确地掌握行星的公转周期，并尝试用经验公式加以描述。中国的早期天文观测同样取得了显著成果，如马王堆汉墓出土的帛书中就记载了相关知识。随后，希腊学者试图用几何方法解释行星运动，克罗狄斯·托勒密的地心体系便是这一思想的体现。然而，直到尼古拉·哥白尼提出日心体系，才真正颠覆了传统的世界观。尽管如此，哥白尼依然未能摆脱圆周运动的传统观念。直至17世纪初，约翰尼斯·开普勒通过对第谷·布拉赫观测结果的系统分析，发现了行星绕太阳运行的轨道并非圆形，而是椭圆，并由此归纳出著名的行星运动三大定律。这些定律虽然成功解释了当时已知的行星运动现象，但并未提供动力学层面的解释。直到1687年，牛顿发现了万有引力，为行星运动提供了动力学基础。在此基础上，科学家们逐渐认识到行星运动的复杂性，尤其是行星间相互引力的影响。至今，我们仍未获得行星运动方程的严格解。在18至19世纪，为了满足航海定位的需求，多个国家相继出版天文航海历书，推动了分析方法的发展，从而形成了行星运动方程近似解的分析理论。众多数学家在这个领域作出了巨大贡献。在太阳系中，太阳的质量远远大于行星，因此太阳对行星的引力远超行星间的引力。在求解行星运动方程的近似解时，通常可以从二体问题入手，研究实际轨道运动相对于椭圆运动的偏差，进而得出摄动的分析表达式。这种方法既有利于计算行星在较长时段的具体位置，也有助于理解行星轨道运动的特性。行星轨道运动的研究不仅可以帮助我们探索行星运动的物理机制，还能反过来验证相关的物理学理论。例如，海王星的发现以及水星近日点进动问题的解决，均得益于行星运动理论的发展。约瑟夫·拉格朗日在研究行星运动方面有着重要的贡献，他提出的椭圆轨道要素随时间变化的导数方程组，为行星运动的分析提供了有效的手段。此外，纽康和汉森等人也在不同层面上发展了行星运动的理论。随着大型快速计算机的普及，数值方法得到了广泛应用，为行星运动的计算带来了极大的便利。
运动原理
人类对行星运动规律的研究始于很久以前。约翰尼斯·开普勒作为日心说的支持者，致力于完善这一理论。他在1600年成为了丹麦天文学家第谷·布拉赫的助手，并着手研究火星的轨道。开普勒首先研究了地球的轨道，因为他意识到只有明确了地球在宇宙中的相对位置，才能确定其他行星的位置和轨道形状。他选择在地球、火星和太阳位于同一条直线时开始观察，并在一个火星年后，即687天后，火星回到了其轨道上的同一点，而地球并没有回到其轨道的同一点。通过这种方式，开普勒最终发现地球的轨道是近似于圆的椭圆形，太阳略微偏离椭圆的中心。接着，约翰尼斯·开普勒利用每隔一个火星年的观察数据，确定了火星轨道的多个点，并通过这些点描绘出一个椭圆。他还发现太阳位于这个椭圆的一个焦点上，而另一个焦点为空。开普勒的这些研究成果最终促成了行星运动的第一定律：所有行星沿着大小不同的椭圆轨道绕太阳运动，太阳位于这些椭圆的一个焦点上。开普勒的工作建立在第谷·布拉赫二十年积累的大量观测数据的基础上，这些数据为开普勒的研究奠定了坚实的基础。
运动定律
开普勒被誉为“天上的立法者”，他的行星运动三大定律是对哥白尼日心说的巨大发展，彻底否定了克罗狄斯·托勒密的地心说。这三个定律分别是：
第一定律
行星轨道为椭圆，太阳在其任一焦点上。
第二定律
行星的向径（行星与太阳的连线）在单位时间内扫过的面积相等。
第三定律
这些定律揭示了一个全新的力学世界，也为牛顿重力理论的发现铺平了道路。
参考资料
大行星运动对太阳黑子活动的可能影响.百度学术搜索.2024-11-01
中国古代的行星运动理论.百度学术搜索.2024-11-01
中国古代的行星运动理论.百度学术搜索.2024-11-01