o
dH 2 |
dt !
die vom vorigen Schritt übrig gebliebene Integrationskonstante
c X Q t während die in
G* = P* G H- C*Q
auftretende Konstante c 2 G wiederum erst durch den nächsten '[
Schritt geliefert wird. Die mechanische Integration liefert
dann weiter die P 2 P 2 L'> P*G ' n periodischer Form. Es I
ist nun leicht, nach den obigen Skizzierungen, das einge- i
schlagene Verfahren weiter fortzusetzen. Schließlich erhält
man die Delaunayschen Elemente in der folgenden Form:
OO OO
l = l*+ -jgy + 2?^” pn L
i i
OO
M — jr ß -t- »° t ■+- S-n //” Q n M etc.
i
wo a — o oder i, P, Q rein periodisch und c konstant sind.
Im Falle der Verwendung Harzer-Poincaröscher Ele
mente ist bei konsequenter Anordnung der Störungen nach
Potenzen des Massenparameters fi das Auftreten expliziter
Zeit im allgemeinen Falle nicht verschwindender Säkular
bewegung der Apsiden nicht zu vermeiden. Indessen ist man
keineswegs an diese konsequente Entwicklung gebunden und es
ist vollständig gleichgültig, ob man eine explizite oder implizite
Entwicklung nach den Massen vornimmt; man hat nur die
für die betreffenden Elemente zweckmäßigste Entwicklung in
Anwendung zu bringen. Bei Beschränkung auf Glieder zweiten
Grades in g, ij, g', r\' in der Störungsfunktion ist die trigo
nometrische Form für g, r]- • • bekanntlich leicht herstellbar,
indem das Problem alsdann sofort auf lineare Differential
gleichungen mit konstanten Koeffizienten reduzierbar ist.
Durch eine Reihe kanonischer Transformationen kann man
schließlich auch mit Rücksicht auf alle Potenzen der Variabein
nach den Methoden Herrn Poincards im zweiten Bande der
»Mdthodes nouvelles de la Mdcanique cdleste« die trigono
metrische Form herstellen. Bestimmt man aber e, e' so, daß
dg dF
die Säkularglieder in -- = Tr - etc. fortfallen, unter Voraus-
d t er]
Setzung, daß sin 73 == sin 73' = o, also rj = r/ * 1 — o, so
bedarf es keiner Transformationen zur Herstellung der peri
odischen Form. In diesem Falle führen die Apsiden eine
Oszillation um die Anfangslage ohne säkulare Änderung aus.
Dieser interessante Fall ist, wie schon erwähnt, das Charak
teristikum der periodischen Lösungen des asteroidischen Drei
körperproblems und wird nach demselben Verfahren integriert,
wie oben für die Delaunayschen Elemente.
Den Übergang auf elliptische
Elemente brauche ich nicht anzu
geben. Es bleibt zum Schluß nur
noch die Transformation der Ja-
cobischen Koordinaten auf relative
Koordinaten, d. h. die Reduktion
der baryzentrischen Koordinaten
auf heliozentrische. Der heliozen-
P Irische Abstand ist
q — r' (i — 2ccff -h
und ff = — cos V ist.
wo a
Bringe ich p auf die Form
. i — 2aff -h a 2
i — zacr -h « 2
so kann man leicht zeigen, daß nach der Theorie der Kugel
funktionen ;
OO
p = r'^\F n (ff) - 2 ff P n _ l (ff) -f- P„_ 2 (ß)l «"
wo P__ 2 = -P—i = o zu setzen ist. Da a proportional m
ist, reicht man mit wenigen Gliedern aus. Schließlich ist
der Winkel <p an der Sonne bestimmt durch
P
sin (jp = — sin V = sin a n P n (ff)
Kapitel IV.
Die Fundamente periodischer Bahnen.
Nachdem ich die Darlegung der Konstruktionsmethoden
für periodische Lösungen nebst den grundlegenden Reihen
entwicklungen erledigt habe, gehe ich an die Prüfung der
Fundamente, insbesondere der Bedingungsgleichungen, welche
die Ausgangswerte der Exzentrizitäten fixieren, nämlich der
Doppelgleichung;
d 73
17
(0
wo k =. konst. und —, Funktionen der Halbachsen,
At’ dt ’
der Exzentrizitäten und der Differenz 73 — 73' der Perihel
längen sind. Die dynamische Interpretation, die Gleichheit
der Säkularbewegung der Apsidenlinien für die beiden Pla
neten, ist bereits erwähnt. Die Gleichungen (i) gestatten die
Bestimmung zweier der Größen e, e', k, sobald die dritte ge
geben ist und wo die Jacobische Determinante, welche die
Auflösbarkeit entscheidet, von o verschieden ist, wie leicht
zu beweisen; indes benutze ich diese Voraussetzung nicht,
indem ich einen ganz anderen Weg einschlage.
. . der d 73'
'“Bei der Darstellung von —— und —— als Potenzreihen
d^ d^
nach den Exzentrizitäten wird man notwendig stets bei einem
endlichen Gliede abbrechen müssen; die dann folgende Auf
lösung der Gleichungen nach e, e' darf indes nur dann voll
zogen werden und die Wurzeln haben nur dann Sinn, wenn