大行星運動理論是研究空間運行的理論，行星運動理論是編制行星歷表的基礎。隨著空間技術的發展和雷達、激光測距在行星定位上的應用，為研究行星運動積累了大量豐富精確的觀測資料，同時也向理論工作提出了更高的要求。特別是新的天文常數系統的采用和行星質量系統的重新測定，使得革新行星運動理論和行星歷表成為當前的重要任務。
歷史
人們對行星運動的關注由來已久，早在古代巴比倫時期就已經能夠準確地掌握行星的公轉周期，并嘗試用經驗公式加以描述。中國的早期天文觀測同樣取得了顯著成果，如馬王堆漢墓出土的帛書中就記載了相關知識。隨后，希臘學者試圖用幾何方法解釋行星運動，克羅狄斯·托勒密的地心體系便是這一思想的體現。然而，直到尼古拉·哥白尼提出日心體系，才真正顛覆了傳統的世界觀。盡管如此，哥白尼依然未能擺脫圓周運動的傳統觀念。直至17世紀初，約翰尼斯·開普勒通過對第谷·布拉赫觀測結果的系統分析，發現了行星繞太陽運行的軌道并非圓形，而是橢圓，并由此歸納出著名的行星運動三大定律。這些定律雖然成功解釋了當時已知的行星運動現象，但并未提供動力學層面的解釋。直到1687年，牛頓發現了萬有引力，為行星運動提供了動力學基礎。在此基礎上，科學家們逐漸認識到行星運動的復雜性，尤其是行星間相互引力的影響。至今，我們仍未獲得行星運動方程的嚴格解。在18至19世紀，為了滿足航海定位的需求，多個國家相繼出版天文航海歷書，推動了分析方法的發展，從而形成了行星運動方程近似解的分析理論。眾多數學家在這個領域作出了巨大貢獻。在太陽系中，太陽的質量遠遠大于行星，因此太陽對行星的引力遠超行星間的引力。在求解行星運動方程的近似解時，通常可以從二體問題入手，研究實際軌道運動相對于橢圓運動的偏差，進而得出攝動的分析表達式。這種方法既有利于計算行星在較長時段的具體位置，也有助于理解行星軌道運動的特性。行星軌道運動的研究不僅可以幫助我們探索行星運動的物理機制，還能反過來驗證相關的物理學理論。例如，海王星的發現以及水星近日點進動問題的解決，均得益于行星運動理論的發展。約瑟夫·拉格朗日在研究行星運動方面有著重要的貢獻，他提出的橢圓軌道要素隨時間變化的導數方程組，為行星運動的分析提供了有效的手段。此外，紐康和漢森等人也在不同層面上發展了行星運動的理論。隨著大型快速計算機的普及，數值方法得到了廣泛應用，為行星運動的計算帶來了極大的便利。
運動原理
人類對行星運動規律的研究始于很久以前。約翰尼斯·開普勒作為日心說的支持者，致力于完善這一理論。他在1600年成為了丹麥天文學家第谷·布拉赫的助手，并著手研究火星的軌道。開普勒首先研究了地球的軌道，因為他意識到只有明確了地球在宇宙中的相對位置，才能確定其他行星的位置和軌道形狀。他選擇在地球、火星和太陽位于同一條直線時開始觀察，并在一個火星年后，即687天后，火星回到了其軌道上的同一點，而地球并沒有回到其軌道的同一點。通過這種方式，開普勒最終發現地球的軌道是近似于圓的橢圓形，太陽略微偏離橢圓的中心。接著，約翰尼斯·開普勒利用每隔一個火星年的觀察數據，確定了火星軌道的多個點，并通過這些點描繪出一個橢圓。他還發現太陽位于這個橢圓的一個焦點上，而另一個焦點為空。開普勒的這些研究成果最終促成了行星運動的第一定律：所有行星沿著大小不同的橢圓軌道繞太陽運動，太陽位于這些橢圓的一個焦點上。開普勒的工作建立在第谷·布拉赫二十年積累的大量觀測數據的基礎上，這些數據為開普勒的研究奠定了堅實的基礎。
運動定律
開普勒被譽為“天上的立法者”，他的行星運動三大定律是對哥白尼日心說的巨大發展，徹底否定了克羅狄斯·托勒密的地心說。這三個定律分別是：
第一定律
行星軌道為橢圓，太陽在其任一焦點上。
第二定律
行星的向徑（行星與太陽的連線）在單位時間內掃過的面積相等。
第三定律
這些定律揭示了一個全新的力學世界，也為牛頓重力理論的發現鋪平了道路。
參考資料 >
大行星運動對太陽黑子活動的可能影響.百度學術搜索.2024-11-01
中國古代的行星運動理論.百度學術搜索.2024-11-01
中國古代的行星運動理論.百度學術搜索.2024-11-01