完美的圆形轨道可能吗？

假设有一个完美球形的行星，并且有一个月亮也完美球形。让我们假设没有大气阻力，也没有其他引力。如果将月球以某种方式置于围绕行星的完美圆形轨道中，月球最终是否会“坠落”到行星上并形成椭圆形轨道，或者它将继续遵循完美圆形轨道？

编辑：我实际上想问的是，这颗行星的引力会导致月球“坠落”到该行星上，还是会导致该引力使月球继续其轨道而不向其弯曲。我知道，由于粒子的形状，没有行星可以是真正的球体或立方体。

简短答案：

是。如果您忽略了潮汐效应和相对论以及质量的任何变化（行星一直散发出光并失去大气层，并始终添加空间尘埃和流星，因此质量不是恒定的），那么在没有外部影响的两体系统中，轨道将保持完美的圆形。不会有外力影响圆形轨道。圆形轨道是不可能的，因为不可能有那么精确的轨道，但是在计算机仿真中，您可以将其设置为圆形，并且保持圆形。

长答案：

为了使方案正常工作，您需要同时赋予行星和月球无限的硬度，因此它们根本不会弯曲，并且固定的质量和空间将需要完全没有其他任何东西。不用说这是不可能的。但是只有在牛顿引力下。

相对论在您的行星/月球系统中会造成一个非常微小的轨道衰减，这几乎可以忽略不计，但向内将有一个非常小的螺旋。相对论对轨道的影响最初是在水星绕太阳公转的轨道上注意到的（水星没有掉入太阳，其他影响也引起了人们的注意，但是这里不作介绍）。

类似地，任何质量损失，质量增加或轨道阻力（由于空间中充满了微小的粒子，快速移动的粒子，光子和中微子，所有这些都会产生微小但至少在模拟中可计算出的阻力），因此这两个物体系统将具有难以察觉的小螺旋，而不是完美的圆。在某种意义上，您可以说它变成了椭圆形，但是它更像是一个恒定的非常小的力，一旦它变成椭圆形，它可能会想回到更圆的形状。并非所有的扰动或在轨道上的拖曳都会使该轨道变得更椭圆，它可以在任一方向上工作。

值得注意的是，朝着这个星球“下降”或衰变不会“创造”一个椭圆轨道。圆是椭圆。您专门询问了两个人体系统，其中忽略潮汐而掉入或掉出将是一个缓慢的螺旋。椭圆不是轨道衰减或干扰的结果。椭圆是基线轨道。摄动和轨道衰减发生在椭圆的顶部（如果有意义），它们不会引起椭圆。

在3个或更多的身体系统中，您会在轨道上受到轨道扰动。这些通常保持稳定，它们只是大多数来回移动的变化。请参见偏心率变化和两点进动。

“完全”是一个有趣的词。

完美圆是数学上的抽象。真实对象不是“完美的”。因此，假设“完全球形的行星”就是假设不存在和不存在的事物。所有真实的行星都是由原子组成的，任何由小块物质组成的事物都不可能是完美的球形。即使您构建的行星尽可能球形，它的旋转和潮汐也会使它变形。因此，没有完美的球形行星。

现在您说“放入一个完美的圆形轨道”。这就像画一条正好 cm长的线。再次，您假设某事物不存在且不存在。$\pi$

我们可以做的是考虑重力的数学模型。如果将太阳和行星建模为“粒子”（即点质量），并且使用牛顿万有引力定律对重力进行建模，并且如果给模型提供具有精确能量的系统以给出理想圆，则系统将保持完美的循环，它将永远不会变成椭圆形。

如果使用广义相对论来建模重力，那么重力辐射的释放将意味着不可能有圆形轨道，所有轨道都将向内螺旋，但是不会变成椭圆形。引力的量子模型也会发生类似的情况。

因此，您的问题只能在重力数学模型的背景下回答。

不会。潮汐摩擦会干扰您的球形运动。因为您的行星和月亮的形状不是最佳，这比允许它们采取自然形成的液滴形状要快。一旦实现了围绕重心的平衡形状和平衡轨道，由于一般的相对论效应，您的系统仍然不是很圆。

这就是野兽的本性。圆形轨道本质上是不稳定的，希望落入进动椭圆形。