牛頓旋轉軌道定理

在经典力学里，牛顿旋转轨道定理（Newton's theorem of revolving orbits）辨明哪种有心力能够改变移动粒子的角速度，同时不影响其径向运动（图1和图2）。艾萨克·牛顿应用这理论于分析轨道的整体旋转运动（称为拱点进动，图3）。月球和其他行星的轨道都会展现出这种很容易观测到的旋转运动。有心力的方向永远指向一个固定点；称此点为“力中心点”。“径向运动”表示朝向或背向力中心点的运动，“角运动”表示垂直于径向方向的运动。
发表于1687年，牛顿在巨著《自然哲学的数学原理》，第一册命题43至45里，推导出这定理。在命题43里，他表明只有有心力才能达成此目标，这是因为感受有心力作用的粒子，其运动遵守角动量守恒定律。在命题44里，他推导出这有心力的特征方程，证明这有心力是立方反比作用力，与粒子位置离力中心点的径向距离的三次方成反比。在命题45里，牛顿假定粒子移动于近圆形轨道，将这定理延伸至任意有心力状况，并提出牛顿拱点进动定理（Newton's apsidal precession theorem）。
天文物理学家苏布拉马尼扬·钱德拉塞卡在他的1995年关于《自然哲学的数学原理》的评论中指出，虽然已经过了三个世纪，但这理论仍然鲜为人知，有待发展。自1997年以来，唐纳德·凌澄-贝尔（Donald Lynden-Bell）与合作者曾经研究过这理论。2000年，费绍·玛侯嵋（Fazal Mahomed）与F·娃达（F. Vawda）共同贡献出这理论的延伸的精确解。

牛顿的导引

在牛顿的巨著《自然哲学的数学原理》第一册的命题43至命题45里，可以找到他的导引。这些导引大多数是建立于几何学。

现代导引

爱德蒙·惠特克（E. T. Whittaker）和钱德拉塞卡都曾经分别发表过有关于牛顿旋转轨道定理的现代导引。