不変面
太陽系の天体力学を扱うに当たっては、一般に黄道面が基準とされていたが、これにはそうすべきという物理学的な根拠がない。これに対し、フランスの数学者・天文学者ピエール=シモン・ラプラスは、太陽系の全角運動量ベクトルに垂直で、太陽系の重心を通る平面が一意に決められることを発見し、これを「不変面」と定義し導入した。系に外力が働かない場合は、全角運動量ベクトルは時間・空間に対し常に一定となるので、不変面は文字通り不変となる。不変面は、決定することができれば、恒久的で自然な系の基準面となり得る。
ラプラス以降、何人かの天文学者が太陽系の不変面を求めてきた。その間に、海王星、冥王星などが発見され、更に探査機などの観測成果によって、太陽系内天体の質量と運動を計算する精度は大きく向上し、理論的な概念だった不変面が、真の不変面に限りなく近いものを求められるようになっている。