从前我毕业于物理学。 后来我作为网络程序员独自学习。 从那时起，我主要以程序员的身份工作，但是我继续将时间投入到物理学，技术（我计算或构造某些东西）以及科学方面。 这样的“拆分”会带来有趣的结果。 事实证明，使用编程可以很好地解释物理学中的一些事实。
这样的问题从哪里来？ 在学校里年龄最大的孩子上了一堂关于太阳系行星的课。 总的来说，他知道它们，在傍晚的天空中我们看到了一些（木星，火星，土星）。 但是许多有趣的事实仍然无法理解。 缺乏可见性，移动性，可能缺乏交互性。 正是在我希望借助Web编程来填补材料展示的空白时，我遵循了众所周知的智慧：“看一次比听一百次更好。”
您可能已经猜到了，本文将重点讨论与太阳系有关的事实（不仅仅是行星）。 让我们看看银河系角落里有什么奇怪的。
为了演示所写的所有内容，我准备了许多网页，在对话过程中将提供指向这些网页的链接。 在本文中，我们使用
html + svg + javascript捆绑包。 它简单易懂，非常适合我们的目标。 如果您对这种“幕后”运作方式感兴趣，则可以安全地打开并查看我页面的源代码。 如果您想更详细地了解某些内容，还可以提供到Wikipedia的链接。
偏心率
创建页面时的主要假设与偏心率相关。 此参数显示轨道的延伸程度。 如果离心率是零，则这是一个干净的圆形，如果从零到1，则是一个椭圆形。 许多人都知道冥王星的轨道显然是椭圆形的（甚至是部分重叠的海王星的轨道）。 因此，她的偏心率为0.24。 事实证明，有趣的是，在水星轨道上，离心率是0.2。 对于其他行星，该值的
范围是0.01到0.1 。
为了不使计算和时间表复杂化，我们
将进一步
考虑包括水星在内的
简单轨道 。 我们将不考虑冥王星，因为它也有轨道的倾斜-模型太复杂了。 当然，svg允许您绘制椭圆，但是圆形轨道足以让我们了解基本问题并在浏览器中绘制。
模型结构
现在，您可以在我们的页面上创建所需的一切。 svg中有一个适合我们的元素。 借助它，您可以绘制太阳，行星以及它们的轨道。 javascript是根据浏览器窗口的当前大小来计算太阳和行星的位置以及轨道的大小的（抱歉，在移动浏览器中，它很可能太小了）。 为了进行渲染，要计算比例，以便最大的轨道适合屏幕。 为了计算行星的当前位置，采用地球年中围绕太阳公转的周期。
地球群行星
让我们开始吧。 第一部分，舞台上有
四个内行星 。 在此页面上，我们“测试”了html和svg结构，以便没有任何内容移动到任何地方，从而调试了javascript。 定性地进行所有操作非常重要，这样以后的所有页面都将使用相同的“框架”。
这样，完成，一切都绘制完毕，行星正在运动。 现在，您可以查看与物理学（天文学）特别相关的结果。 首先，轨道尺寸之间的关系，其次，公转周期之间的关系已经很明显。 请注意，水星与地球或火星相比有多快。
动画中的两个虚线圆圈限制了可能生活的所谓
可居住区域 。 维基百科告诉我们，不同的科学家
对其边界进行了稍微不同的估算 。 我们采取了0.95-1.37 AU的范围 动画清楚地显示了我们地球人是多么幸运-我们的星球是唯一进入正确区域的星球。
我们继续前进。
小行星带
第二部分-舞台上
的同一个木星 。
与此处的第一个动画相比，我们将机芯加速了15倍-只是为了使木星或多或少具有不错的速度（否则，完全等到至少转一圈是完全不可能的）。 这种细微差别显示出外行星与内行星相比移动的
速度有多慢 -围绕太阳的每次公转已经开始长达数十年甚至数百年。
当然，火星和木星轨道之间的巨大差距令人震惊。 实际上，有一条
小行星带 -由于木星的引力影响而无法形成行星的物体。 皮带从2.2到3.6 AU伸展 动画中用黑点显示了太阳系成立以来剩下的所有“建筑垃圾”。 当然，您需要了解这是一个近似映射。 因此，传送带中大约有30万个真实对象，动画显示随机排列了300个对象-仅用于了解本质。
轨道共振
第三部分-删除小行星，
并将土星添加到木星中 。
无论怎么说，两个最大的行星都应特别注意。 它们具有明显的
轨道共振 -在这种情况下，由于重力相互作用，其循环周期
与较小的自然数相关 。 具体来说，对于木星-土星对，周期的比率为5：2（也就是说，土星将木星的五匝转变为两匝）。
我们使用动画演示了这种现象。 让我们在页面上创建一个单独的div，在该div中，我们将为每转每转放置一个垂直标记。 木星（棕色）的标记将在上方，而土星（蓝色）的标记将在下方。 标签也使用svg绘制。
如果开始动画，我们将看到标签逐渐分散。 实际上，这是真实的结果：由于某种原因，当阅读同一维基百科时，在短语“几乎5：2”中，我们丢弃了“几乎”一词。 而且我们认为太阳系就像是一个齿轮完美配合的发条。 但是现实世界仍然更加复杂。 因此，差异。
巨型行星
第四部分-
舞台上的天然气巨人 （木星，土星，天王星和海王星）。
如我们所见，行星的轨道变得更大，轨道速度甚至更小。 与最开始的动画相比，时间已经加速了150（！）次，因此所有内容或多或少都可以“呼吸”。
在这一部分中，我们将讨论彗星，特别是因为它们只是与巨型行星相连。 天文学家将彗星分为短周期和长周期（第一次循环时间少于200年，第二次循环时间分别超过200年）。 此外，短周期又被分为四个行星的家庭-木星，土星，天王星和海王星。 这是由于哪个行星对特定彗星影响最大。 自然，在Wikipedia上有很多关于彗星的资料，而且我在Habré上也找到了
不错的文章 。
为了更好地了解家庭是什么，我们将一对彗星的动画效果强加给它们。 例如，让它成为
哈雷彗星 （红色轨道）和
恩克彗星 （紫色轨道），这是科学家们最早能够计算运动参数的方法。
为了正确绘制svg中的椭圆，我不得不用铅笔和纸坐一下，然后计算一个或另一个轨道的半轴。 当然，我不知道椭圆的具体方向，因此它们仅指向左侧。 尽管如此，现在清楚地知道为什么恩克彗星归因于木星家族，而哈雷归因于海王星家族：第一个“到达”仅归因于木星的轨道，第二个分别归因于海王星的轨道（如果您愿意，您可以自己“玩转”）使用代码替换这些或其他家族的其他任何彗星-将会看到轨道到达的位置）。
所有行星及其他
因此，在四个动画中，您和我研究了太阳系中的所有主要事物-行星，小行星，彗星，区域和带。 讨论
后者仍有待讨论。
总体情况很有趣，因为它显示了我们已经研究和掌握的系统区域有多小。 熟悉的内行星圆只是中心的一个微观“补丁”。 海王星的轨道是下一个更远的领域。 在其周围-巨大的“隐孢子虫”-Kuiper
带 ，受虚线限制。
我想相信，人类的愿望将不会受到火星轨道所概述的那片微薄的岛屿的限制。 即使这个简单的html页面说，我们前面还有很多非常有趣的事情。