天体力学与引力
位力定理
/ VEER-ee-al or VY-ree-al /
想象一群恒星在球状星团中嗡嗡乱飞，或原子在恒星内部抖动——无数天体彼此拉扯，永不安定，整体却处于一个稳定持久的状态。位力定理就是这样一条非凡的规律：对处于平衡的自引力系统，平均运动能量与平均引力能量被锁定在一个固定的比值上。它是一个已沉淀到长寿命状态的束缚系统的资产负债表。
简单地说，对一个稳定的、由引力束缚的系统，时间平均的动能 K 与引力势能 U 满足 2K + U = 0，即 U = -2K。运动（动能）在数值上恰好是引力势阱深度（势能）的一半。一个令人惊讶的推论是：引力系统表现得仿佛具有「负热容」——从星团抽走能量，其成员反而加速，因为系统收缩使 U 加深的速度快于 K 冷却的速度。
这一条关系是天体物理中最强大的称量工具之一。由于恒星或星系的速度可测（来自多普勒频移）、大小可测，位力定理便把运动化为质量：在给定大小下东西运动得越快，必定存在越多的引力质量。1930 年代把它用于星系团，揭示出远多于可见恒星所能解释的质量——这是暗物质的第一个有力证据，至今仍是我们「称量」星系团的基石。
弗里茨·兹威基测出星系在后发座星系团内疾驰的速度，运用位力定理，发现该星系团所需的质量是其发光星系所能提供的数百倍——这便是 1933 年「缺失质量」的暗示，如今我们称之为暗物质。
运动加上大小便得出质量——而答案远超可见之物。
干净的 2K + U = 0 只对处于平衡、受平方反比引力作用的弛豫系统成立；一个仍在坍缩、膨胀或受扰动的系统并未位力化，硬当它已位力化会严重误估质量。
又称
另见