Lidov-Kozai振動とHugo von Zeipel

注・以下はDeepL翻訳の出力に少々手を加えたものです (2025年8月18日)

要旨

円制限三体問題、特にその二重平均化版は天体力学において非常に詳しく研究されてきました。 その単純さにも関わらず円制限三体系は、太陽系、太陽系外惑星系、および天文学的研究で現れる他の力学系内の種々の天体の運動をモデル化するのに適しています。 この文脈に於いて所謂Lidov-古在振動はよく知られており、様々な天体に適用されています。 これは円制限三体問題に於いて非摂動天体の軌道傾斜角と離心率を特定の条件下で大きな振幅で振動させるものです。 また、被摂動天体の近点引数も定常点の周辺での秤動を起こします。 この現象の理論的な枠組みは1960年代初頭にソビエト連邦の力学者(Michail L'vovich Lidov)と日本の天体力学者(古在由秀)によって独立に確立されたことが広く認められています。 以来、この理論は広く研究され発展してきました。 Lidovと古在の元来の研究からは多様な研究が派生し、現在ではLidov-KozaiまたはKozai-Lidovという接頭辞が付くものとなっています。 けれども19世紀後半から20世紀初頭にかけて出版された過去の文献の調査により、この課題に関する類似の分析手法を確立した先駆的な研究の存在が確認されました。 これはスウェーデンの天文学者Edvard Hugo von Zeipelによって達成されたものです。 本モノグラフではまずLidov-Kozai振動が発生する典型的な例を含む円制限三体問題の基本的な枠組みを概説します。 次に20世紀初頭から中期にかけてこの研究分野で議論され学ばれた内容を、Lidovと古在、および関連する著者の主要な著作を要約することで紹介します。 最後にvon Zeipelの研究を要約し、彼が20世紀初頭に達成した成果がLidov-Kozai振動に必要な基本的な公式のほとんどを既に包含していたことを示します。 Lidovと古在とvon Zeipelの著作を比較することで、この理論的枠組みに言及する際にはvon Zeipel-Lidov-Kozaiという接頭辞を使用すべきであり、単にLidov-KozaiやKozai-Lidovとすべきではないと私達は主張します。 これは現代の天体力学の進展に重要な貢献を行ったこの三名の主要な先駆者に対して適切な敬意を表し、その貢献をふさわしく記念するものです。