| 水星是距太阳最近的一颗行星。按照牛顿的引力理论,在太阳的引力作用下,水星的运动轨道将是一个封闭的椭圆形。但实际上水星的轨道并不是严格的椭圆,而是每转一圈它的长轴也略有转动。长轴的转动.就称为进动。水星的进动速率是每一百年1°33’20”。进动的原因是由于作用在水星上的力,除了太阳的引力(这是最主要的)外。还有其它各个行星的引力。后者很小,所以只引起缓慢的进动。天体力学家根据牛顿引力理论证明,由于地球参考系以及各行星引起的水星轨道的进动,总效果应当是1°32”37’/百年,而不是 1°33‘20“/百年。二者之差虽然很小,只有 43”/百年,但是已在观测精度不容许忽略的范围了。 水星的进动是法国天文学家勒维烈发现的。勒维烈(Le Verrier,Urbain Jean Joseph,1811—1877)法国天文学家,生于诺曼底半岛圣诺镇的一个小职员家庭。出身贫寒,为了到巴黎念书,他父亲甚至卖掉了一间房子。在巴黎,勒维烈考上了综合技术学校。大学毕业后,他先是在盖—吕萨克的实验里当实验员,1828—1830年在卡昂学院学习,对数学具有浓厚的兴趣。1831在巴黎圣路易学院学习,毕业后曾在某化学实验室工作。他利用工作之余从事天文学的研究。1837年在巴黎工科大学任教。1846年任巴黎大学理学院教授。1847年被选为英国皇家学会会员。从1854年起,担任巴黎天文台台长,直到逝世。 勒维烈与亚当斯同时分别用数学方法推算出当时尚未发现的海王星的位置。取得这一成就时,他不过30岁。此外,勒维烈发表过太阳系各行星轨道变化情况的研究成果,重新计算出太阳系各大行星的轨道运动,并编成了星历表。他还发现水星轨道的近日点有异常的进动,水星轨道每百年进动5600.7角秒,但是,按牛顿万有引力定律计算,每百年进动只有5557.6角秒,两者每百年相差约43角秒。当时猜想可能在水星轨道内还有一颗尚未发现的行星,由于这颗行星的引力作用才使水星轨道呈一种花瓣状。有人还给那颗未知行星起名为“火神星”。从那以后的一百多年里,人们始终没有找到“火神星”。因此,水星近日点的反常进动成了一个令人困惑的难题。 就这样,小小的每百年43角秒,在以牛顿力学为基础的天体力学中一直是个谜。不过,每百年43角秒的确是太小太小了,比起整个牛顿理论体系中那么大那么大的成功来说,它是微不足道的。 在1919年,爱因斯坦发表了广义相对论,将水星的进动解释为太阳引力造成的时空弯曲效应。按说对一种观测现象提出解释是很正常的,这完全是打哪指哪的事情。令人不解的是,人们竟然将水星的进动说成是广义相对论的三大验证之一。难道针对水星的进动提出的解释还能用水星的进动来验证吗? 还有一些人,连水星的进动是什么时间发现的都不知道,将水星的进动说成是广义相对论的三大预言之一。还有一些人,连水星每百年进动5600.7角秒都不知道,将水星的进动说成是每百年43角秒,也敢声称进行过精密计算。 其实,在19世纪,人们还将太阳想象为一个巨大的煤球,并且总是将星球处理成一个质点。而实际上太阳是一个半液态球,其上进行着强烈的热核反应。太阳的不稳定性肯定会造成太阳质量中心的波动,太阳占据了太阳系总质量的99.86%,并且离水星的距离最近 ,太阳系的其他行星尚且使水星产生每百年5557.6角秒的进动,太阳质量中心的波动使水星产生每百年43角秒的进动不是很正常的事情吗? 由此,我得出以下结论: 1, 水星的公转周期为88天,由于其他行星的位置不同,水星的每个公转周期的进动值不同。 2, 由于太阳的不稳定性是不可预测的,水星的每个公转周期具有不可预测的附加进动值。 3, 每百年约43角秒的附加进动值是勒维烈观测时的数值,不同时期的观测会得出不同的数值。 以水星的公转周期来进行观测,以便验证以上的结论,应该不是太难,不过我是做不到了。 |