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摂動 せつどうperturbation

翻訳|perturbation

ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典の解説

摂動
せつどう
perturbation

数学,物理学天文学の問題において,主要部分は正確に解けるが,これに小さい付加項が加わった全体の問題が正確には解けない場合がある。主要部分に付加項による小さい補正が加わったものとみなして,全体の問題を近似的に解く場合に,付加項を摂動といい,その解法摂動論という。天体力学量子力学場の量子論などでは,運動方程式を解く有効な近似法として摂動論がよく用いられる。

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デジタル大辞泉の解説

せつ‐どう【摂動】

太陽の引力を受けて楕円軌道上を動く太陽系の天体が、他の惑星の引力を受けて楕円軌道からずれること。
力学系の運動を記述するハミルトン関数が、比較的簡単な主要部分のほかに含む、小さい付加項。前者の定める運動にわずかな攪乱(かくらん)を加えるものとみなしていう。

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世界大百科事典 第2版の解説

せつどう【摂動 perturbation】

古典力学や量子力学において,解の求められている運動をする系に,さらに別の比較的小さな力が作用してもとの運動をわずかに変化させるとき,その小さな力の影響をいう。運動を規定するものとしては,ふつう系のエネルギーを表すハミルトニアンというものを使うが,摂動はそれに対する付加項として表される。太陽による惑星の運動に及ぼす他の惑星の力や,原子に作用する外部電場の作用などが摂動の例である。摂動論【小出 昭一郎】
[惑星の摂動]
 太陽のまわりの惑星の運動も惑星のまわりの月の運動も,ケプラー運動によってよく表されるが,正確にいえば,実際の運動はもっと複雑であってこの違いを摂動という。

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大辞林 第三版の解説

せつどう【摂動】

ある物体に働く力の作用のうち、主要な力に対して、付加的な小さな力の作用をいう。太陽の引力による惑星の楕円軌道にずれを生じさせる他の惑星の引力など。

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日本大百科全書(ニッポニカ)の解説

摂動
せつどう

一つの惑星が太陽との引力の下にあるときは、その惑星はケプラーの三法則に従った運動をする。ところが、現実の太陽系のようにほかにも惑星がある場合、その惑星の運動は、他の惑星の引力の影響(ごくわずかであるが)も受けてケプラー運動から少しずつずれていく。このような運動のずれを摂動という。もっとも一般的には、摂動とは、運動などの厳密な解が得られる系に対し、小さい攪乱(かくらん)から生じたずれをいう。ゆえに、人工衛星の運動が、もともとの運動から地球大気との摩擦や地球重力場の不整などによりずれるのも摂動である。摂動には周期的なものもあるが、ずれが累積していき、その結果、非常に長周期な変動や、ときには限りなく変わっていくものもある。後者は永年摂動(長年摂動とも)とよばれる。海王星の存在が天王星に対する摂動により理論的に予言され、その予言に従って発見された事実は有名である。月も主として太陽の摂動により複雑な運動をしている。
 摂動という用語は、惑星運動など天文学のみならず、たとえば量子力学で、小さい攪乱の下での原子内の電子の運動など、物理学でもよく用いられる。[大脇直明]

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世界大百科事典内の摂動の言及

【人工衛星】より

…地球重力場は,地球の扁平さなどのために完全な球対称ではなく,人工衛星の軌道はこのためにしだいにずれていく。この変化は,軌道の形状の変化であるよりはむしろ,面や真近点離角の変化としてであり,これらは総称して摂動と呼ばれる。軌道の初期設計にあたっては,その影響を計画に応じて十分に評価することが必要である。…

※「摂動」について言及している用語解説の一部を掲載しています。

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