引力始终直指太阳,因此既不能把轨道“掰”出平面,也不能加快或减慢转动的部分——就像用绳子甩动小球:绳子向中心拉,但自身不会“扭转”轨道。
力矩 τ⃗=r⃗×F⃗\vec{\tau} = \vec{r} \times \vec{F}τ=r×F 为零,因为 F⃗\vec{F}F 与 r⃗\vec{r}r 平行。于是 L⃗=m r⃗×r⃗˙\vec{L} = m\,\vec{r} \times \dot{\vec{r}}L=mr×r˙ 是一个大小和方向都不变的矢量。L⃗\vec{L}L 方向固定迫使轨道完全位于垂直于 L⃗\vec{L}L 的平面内,因此只需极坐标 (r,θ)(r, \theta)(r,θ)。