维基百科:优良条目/2018年12月6日
外观
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在经典力学里,拉普拉斯-龙格-楞次矢量(簡稱為LRL向量)主要是用來描述,當一個物體環繞著另外一個物體運動時,軌道的形狀與取向。典型的例子是行星的環繞著太陽公转。在一個物理系統里,假若兩個物體以萬有引力相互作用,則LRL向量必定是一個運動常數,不管在軌道的任何位置,計算出來的LRL向量都一樣;也就是說,LRL向量是一個保守量。更廣義地,在开普勒问题里,由於兩個物體以有心力相互作用,而連心力遵守平方反比定律,所以,LRL向量是一個保守量。氫原子是由兩個帶電粒子構成的。這兩個帶電粒子以遵守库仑定律的靜電力互相作用.靜電力是一個標準的平方反比連心力。所以,氫原子內部的微觀運動是一個开普勒问题。在量子力学的發展初期,薛定谔還在思索他的薛定谔方程的時候,沃尔夫冈·欧内斯特·泡利使用LRL向量,關鍵性地推導出氫原子的發射光譜。這結果給予物理學家很大的信心,量子力學理論是正確的。在经典力学與量子力学里,因為物理系統的某一種對稱性,會產生一個或多個對應的保守值。LRL向量也不例外。可是,它相對應的對稱性很特別;在數學里,开普勒问题等價於一個粒子自由地移動於四維空間的三維球面;所以,整個問題涉及四維空間的某種旋轉對稱。拉普拉斯-龙格-楞次矢量是因皮埃尔-西蒙·拉普拉斯、卡爾·龍格與威廉·楞次而命名。它又稱為拉普拉斯向量,龍格-楞次矢量,或楞次矢量。有趣的是,LRL向量並不是這三位先生發現的!這向量曾經被重複地發現過好幾次。它等價於天體力學中無量纲的离心率矢量。發展至今,在物理學里,有許多各種各樣的LRL向量的推廣定義;牽涉到狭义相对论,或电磁场,甚至於不同類型的有心力。