引力与轨道
发射恒星、行星与卫星,在牛顿万有引力下观察真实轨道的形成。
这是真实的牛顿引力,而非动画。选择预设或在画布上拖动来发射天体,然后以真实单位读取其质量、距离、轨道速度与开普勒周期。
天体数: 0 · 时间: 0.00 年
拖动以发射天体
预设
所选天体
点击天体可查看其质量、距离、速度与轨道周期。
系统稳定
能量漂移: 0.000%
常数与来源
G = 4π² AU³·M☉⁻¹·yr⁻²
1 AU = 1.496×10¹¹ m
1 M☉ = 1.989×10³⁰ kg
1 AU/yr = 4.741 km/s
T² = a³/M (Kepler)
这些轨道背后的单位与常数
这个模拟不用米和千克,它用天文单位、太阳质量和年 — 因为只有这样数字才是人能读的大小。下面是每一个换成 SI 之后的值。
定律里的那个常数
- G = 6.67430 × 10⁻¹¹ m³ kg⁻¹ s⁻² 万有引力常量 · 基本常数里测得最不准的一个
这个模拟用的单位,换成 SI 是多少
| 单位 | 换成 SI | 它从哪来 |
|---|---|---|
| 1 AU | 149,597,870.7 km | 2012 年起由国际天文学联合会(IAU)定为精确值 — 最初是地球到太阳的平均距离 |
| 1 M☉ | 1.98892 × 10^30 kg | 太阳的质量;太阳系里天然的质量尺 |
| 1 M⊕ | 5.9720 × 10^24 kg | 地球的质量,用来对照 — 太阳大约是它的 33.3 万倍 |
| 1 yr | 365.25 天 | 天文学用的儒略年,不是日历上的一年 |
数值取自模拟积分时用的同一组常数(lib/physics/gravityOrbits.ts),所以你在这里看到的就是它真正在算的。作为参照:天问一号 2020 年发射时,地球与火星的距离在 0.5 AU 上下。
我们测得最差的那个常数
这个模拟里的每一个数都压在 G = 6.67430 × 10⁻¹¹ m³ kg⁻¹ s⁻² 上。它的标准不确定度是 ±1.5 × 10⁻¹⁵,约 22 ppm — 比光速或普朗克常数差几千倍,后两者按定义就是精确的。引力是我们最测不准的那种力,而中国的华中科技大学用扭秤和角加速度两种方法测 G,在 2018 年给出了当时世界上最精确的结果之一。
和其他常数以及它们的不确定度比一比 →