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  • 1 # 寒蕭99

    一般來說,我們說的軌道衰減指的是衛星的軌道衰減,由於軌道距離地球較近,加上其他因素,衛星的軌道衰減比較明顯,尤其是近地軌道衛星,在軌壽命都比較短,往往最終的結果就是落入大氣層燒燬。

    而對行星來說,這種現象則不那麼明顯了,但嚴格來說,軌道衰減還是有的。

    在牛頓的力學體系下,太陽和行星都可以看作一個點,由引力作用而進行圓周運動,在萬有引力體系下,是不存在洛倫茲不變性的,也就是說不考慮行星之間的速度差。因此,在這個體系中,是不存在軌道衰減的。

    但是,實際上行星的運動軌跡並非這麼簡單,太陽及行星也不是一個點,太陽和行星都有著多種運動方式,行星的軌道也不是封閉的。因此,我們如果想精密的計算行星的運動,就需要使用愛因斯坦的廣義相對論了。

    在廣義相對論中,大質量的物體都會在其周圍形成一個引力場,同時由於天體的自轉及其他運動,就會使這個引力場也隨著時間的變化而變化。那麼,如果另外一個物體進入這個引力場的範圍後,就會收到這個引力場的影響。同時,進入引力場的物體本身也有自身的引力場,因此,兩個引力場之間就會產生干涉和變化。這種現象也被稱作引力輻射或者引力場震盪。我們之前觀測到的引力波就是兩個大質量天體在接近時產生的強烈震盪波。

    這種現象已經被科學家在使用高精度的鐳射測量天體距離時被驗證了,其軌道的變化與廣義相對論的計算高度一致,只存在0.1%的不確定性。

    因此,行星在圍繞太陽運轉的軌道實際上是一種開放式的螺旋軌道,也就是我們說的軌道衰減。但是,這種衰減是非常漫長的,例如地球的軌道衰減掉入太陽的時間需要10^150年,而太陽整個的壽命也不過10^11年左右。

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