正是水星近日点进动否定了广义相对论

刘启新

北京相对论研究联谊会湖北联络站站长

湖北省天文学会会员

    大家都认为水星近日点进动是广义相对论最好的实验证明,这一误解产生于如下认知:

1859年，天文学家勒维利埃发现水星近日点进动的观测值，比根据牛顿定律计算的理论值每百年快38角秒。1882年，纽康经过重新计算，得出水星近日点的多余进动值为每百年快43角秒！1915年爱因斯坦在《用广义相对论解释水星近日点运动》计算了水星近日点的剩余进动。（注1: 郭亦玲，沈慧君：物理学史，北京，清华大学出版社，1993。 229-231）

这等于说,勒维利埃的38角秒是计算错了,纽康经过重新计算的每百年快43角秒是正确的.这就使得广义相对论成了科学明珠.其实勒维利埃的38角秒也是正确的,因为:

法国天文学家勒威耶的计算值是38″.3/百年,他是根据发生在1677～1848的171年间的15次水星凌日计算的,其间还参考了近400次巴黎天文台的水星中天时刻.

美国天文学家纽康的计算值是43″.37/百年,他是根据发生在1861～1894的33年间的6次水星凌日计算的.

如何对待这两个不同的数据呢? 不同的观念的对待方法不同：静态观念认为两者只能有一个是正确的,由于纽康值符合广义相对论的计算值,于是都认为43″/百年是正确的,而勒威耶的计算有误.其实勒威耶的计算是可靠的,他依据15次水星凌日和近400次水星中天的观测资料,这些天文事实,是可靠的,他的计算也不会出错,因为海王星就是他"计算"出来的.那么,纽康值错了吗? 他仅6次水星凌日来计算,可靠吗? 可靠! 这两个不同的数字并不矛盾? 它说明在1677～1848的171年间水星近日点进动是38角秒/百年, 在1861～1894的33年间是43″.37/百年.这说水星轨道是在不断演化的过程中.如恩克彗星的轨道也是在不断演化的过程中: 发现于1786年的恩克彗星,柏林天文台台长恩克, 用了毕生精力,不厌其繁地消除了摄动影响,计算了它的轨道能量变化,结果发现该彗星的公转周期在不断缩短, 轨道能量在不断减小: 每公转一周,周期要缩短3小时。恩克死后,后人继续他的研究, 发现周期缩短值并非固定不变的, 而是在不断减小: 由3小时变为2小时、再变为1小时。 (《科学技术百科全书》6 天文学  北京科学出版社 1981 77)。在不同的年代恩克彗星的轨道处在不同的状态.地球轨道也是在不断演化的过程中: 在火星上有3个和飞机上所使用的非常相似的无线电应答器。这些应答器分别装载在"海盗"1号着陆器、"海盗"2号着陆器以及"火星探路者"探测器上。由此美国宇航局深空探测网可以测量着陆器和地球之间的距离。在分析了大量的观测数据之后，天文学家发现天文单位正在以每世纪7米的速度增长。这说明在不同的年代地球的轨道处在不同的状态.

广义相对论是对称理论,它认为天体轨道是固定不变的,每百年43角秒就只能是每百年43角秒,就不能是每百年38角秒.水星近日点进动出现了每百年38角秒,这正是水星近日点进动否定了广义相对论.

    还有天王星近日点进动的实测值却比广义相对论的计算值大1565倍, 近日点进动就是椭圆长轴绕焦点(太阳)转动,于是椭圆上的每一个点都在进动,自1781到1845的64年间,天王星的位置偏离了理论位置120角秒/64年,（文献都记载的是天王星偏离理论位置2角分），有人认为这一定是一个未知行星的摄动力使得天王星的运行产生了进动。于是勒威耶就以这120角秒为依据来计算未知行星的位置和质量等等。1846年，果然在勒威耶计算的位置偏离52角分的地方发现了一个新的行星，这就是太阳系的第八大行星即海王星。但是它的质量只有勒威耶计算值的一半多一点(即实际质量只有0.62计算质量)。天文学家们按海王星的实际质量和位置代入摄动方程，求出海王星对天王星的摄动力只能使天王星在1781到1845的64年间获得118角秒的进动，还有2角秒的进动找不到力学原因^[4]，可称之为反常进动(或简称为进动)：

2角秒/64(年)＝0.0313角秒/年＝3.13角秒/百年

    按广义相对论的进动公式

                         ω= 公式贴不上来                     (1)

其中a是轨道长半轴，T是公转周期，e是轨道偏心率, ω是天体每转一周的进动的弧度值，还应化为角秒。这样可以计算出: 天王星近日点进动值是: 0″.002/百年. 天王星近日点进动的实测值3.13角秒/百年比广义相对论的计算值0″.002/百年大1565倍.

    所以天王星进动3″.13/百年与水星进动43″.37/百年、38″.3/百年应该并列为牛顿万有引力的三种异常现象.而广义相对论只能解释其中一个,它必然是错误的.