水星進動. 水星的軌道偏離正圓程度很大,近日點距太陽僅四千六百萬千米,遠日點卻有7 千萬千米,在軌道的近日點它以十分緩慢的速度按歲差圍繞太陽向前執行,稱為水星進動。 水星近日點的進動 水星是距太陽最近的一顆行星,按牛頓的理論,它的執行軌道應當是一個封閉的橢圓。實際上水星的軌道,每轉一圈它的長軸也略有轉動。長軸的轉動,稱為進動。經過觀察得到水星進動的速率為每百年1°33′20〃,而天體力學家根據牛頓引力理論計算,水星進動的速率為每百年1°32′37〃。兩者之差為每百年43〃,這已在觀測精度不容許忽視的範圍了。 為了給這個差異一個合理的解釋,曾經成功地預言過海王星存在的天文學家勒維耶預言在太陽附近還有一顆未被發現的小行星。由於這顆小行星的作用,導致了水星“多餘”進動。經過多年仔細的搜尋,無人發現這顆小行星。看來勒維耶的神算這一次落空了。 原因在哪裡?原來在牛頓力學裡,行星自轉是不參與引力相互作用的。在牛頓的萬有引力公式中只有物體的質量因子,而沒有自轉量,即太陽對行星的引力大小隻與太陽和行星的質量有關,而與它們的自轉快慢無關。 但是,在廣義相對論裡,引力不僅與物體的質量因子有關,而且也與物體的自轉快慢有關。兩個沒有自轉的物體之間的引力與它們自轉起來之後的引力是不同的。這一效應會引起自轉軸的進動,行星在運動過程中,它的自轉軸會慢慢變化。對於太陽系的行星來說這個效應太小了,不易被察覺,更何況還有其他的因素也會造成行星自轉軸的變化。 根據愛因斯坦引力場方程計算得到的水星軌道近日點進動的理論值與觀測值相當符合。此外,後來觀測到的地球、金星等行星近日點的進動值也與廣義相對論的計算值吻合得相當好。 廣義相對論是怎樣被驗證的
水星進動. 水星的軌道偏離正圓程度很大,近日點距太陽僅四千六百萬千米,遠日點卻有7 千萬千米,在軌道的近日點它以十分緩慢的速度按歲差圍繞太陽向前執行,稱為水星進動。 水星近日點的進動 水星是距太陽最近的一顆行星,按牛頓的理論,它的執行軌道應當是一個封閉的橢圓。實際上水星的軌道,每轉一圈它的長軸也略有轉動。長軸的轉動,稱為進動。經過觀察得到水星進動的速率為每百年1°33′20〃,而天體力學家根據牛頓引力理論計算,水星進動的速率為每百年1°32′37〃。兩者之差為每百年43〃,這已在觀測精度不容許忽視的範圍了。 為了給這個差異一個合理的解釋,曾經成功地預言過海王星存在的天文學家勒維耶預言在太陽附近還有一顆未被發現的小行星。由於這顆小行星的作用,導致了水星“多餘”進動。經過多年仔細的搜尋,無人發現這顆小行星。看來勒維耶的神算這一次落空了。 原因在哪裡?原來在牛頓力學裡,行星自轉是不參與引力相互作用的。在牛頓的萬有引力公式中只有物體的質量因子,而沒有自轉量,即太陽對行星的引力大小隻與太陽和行星的質量有關,而與它們的自轉快慢無關。 但是,在廣義相對論裡,引力不僅與物體的質量因子有關,而且也與物體的自轉快慢有關。兩個沒有自轉的物體之間的引力與它們自轉起來之後的引力是不同的。這一效應會引起自轉軸的進動,行星在運動過程中,它的自轉軸會慢慢變化。對於太陽系的行星來說這個效應太小了,不易被察覺,更何況還有其他的因素也會造成行星自轉軸的變化。 根據愛因斯坦引力場方程計算得到的水星軌道近日點進動的理論值與觀測值相當符合。此外,後來觀測到的地球、金星等行星近日點的進動值也與廣義相對論的計算值吻合得相當好。 廣義相對論是怎樣被驗證的