爱因斯坦是如何用相对论解释水星近日点的现象?sfc15513;可否把公式补上.
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/11/26 22:02:34
爱因斯坦是如何用相对论解释水星近日点的现象?sfc15513;可否把公式补上.
爱因斯坦是如何用相对论解释水星近日点的现象?
sfc15513;可否把公式补上.
爱因斯坦是如何用相对论解释水星近日点的现象?sfc15513;可否把公式补上.
根据牛顿万有引力定律计算的水星近日点进动值与观测值的分歧.1859年,法国天文学家勒威耶发现水星近日点进动的观测值,比根据牛顿定律算得的理论值每世纪快38,并猜测这可能是一个比水星更靠近太阳的水内行星吸引所致.可是经过多年的辛勤搜索,这颗猜测中的行星始终毫无踪影.纽康测定这个值为每世纪 43.他提出,这可能是那些发出黄道光的弥漫物质的阻尼所造成的.但是,这种假设又不能解释其他几颗行星的运动.于是纽康就怀疑万有引力定律中的平方反比规律有问题.为了能同时解释几颗内行星的实际运动,纽康求出了引力应与距离的2+1.574×10次方成反比.十九世纪末,电磁理论发展的早期,韦伯、黎曼等人也都曾试图用电磁理论来解释水星近日点的进动问题,但均未能得出满意的结果.
1915年,爱因斯坦发表了著名的广义相对论,成功地解释了这个问题.根据广义相对论,行星公转一圈后近日点进动为：
,
式中c 为光速,T 、a 、e 分别为轨道周期、半长径和偏心率.对于水星,此值与牛顿万有引力定律所得的差值为每世纪4303.这与观测值十分接近,成为天文学对广义相对论的最有力的验证之一.
但是,这里仍存在两个问题：首先,根据牛顿定律,水星近日点应有每世纪＝5,557.62角秒的进动,其中的90％是由坐标系的岁差(见岁差和章动)引起,其余的部分是由其他行星,特别是金星、地球和木星的摄动引起的；而实际观测值为 =5,600.73角秒,二者相减得每世纪 43.11角秒.因此,岁差常数的任何微小变动,如有万分之一的变动,都会直接影响到对广义相对论的验证,而这种变化是完全可能的.其次,影响水星近日点进动的因素很多,任何一个微小的因素,例如太阳的扁率,对它都有直接影响.因此,这个问题尚需继续研究.