Движение перигелия Меркурия

Несмотря на такие блестящие формальные успехи классической теории тяготения, которая за 280 лет своего существования не смогла объяснить только движение перигелия Меркурия и равенство инертной и гравитационной масс, все же мгновенное распространение действия притяжения на расстояние во много миллионов километров, характерное для этой теории, оставалось загадочным к началу XX века было предложено 200 гипотез, пытающихся дать какое-то физическое объяснение тяготения ). [c.58]

Движение перигелия Меркурия и искривление световых лучей [c.75]

ВЛИЯНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ СРЕДЫ И ДВИЖЕНИЕ ПЕРИГЕЛИЯ МЕРКУРИЯ [c.303]

Мы сначала рассмотрим легко интегрируемый случай, когда в формуле (1) Р( ) = и 9(/-)=1/г а затем исследуем более общую задачу. Так как сила сопротивления не имеет составляющей, перпендикулярной плоскости орбиты, то удобно принять эту плоскость в качестве основной. Ввиду сходства применяемых методов мы рассмотрим в конце главы движение перигелия Меркурия. [c.304]

Вековое движение перигелия Меркурия 317 [c.317]

Движение перигелия Меркурия 317 [c.491]

Релятивистские поправки в теории движения больших планет. В 1859 г. Леверье (1811—1877) обнаружил необъяснимое расхождение между теорией и наблюдениями для движения перигелия Меркурия. Это открытие стало возможным потому, что около 1850 г. Леверье предпринял создание новых таблиц движения больших планет. В основу этих таблиц была положена следующая система масс, представленная в табл. 7. [c.84]

Для Меркурия, ближайшей к Солнцу планеты, вековой эффект движения перигелия уже ясно выражен. Если а — большая полуось орбиты, а е — ее эксцентриситет, то [c.378]

М будет болыпе суммы остальных коэффициентов, следовательно, перигелий Меркурия имеет среднее движение, равное 5, = 5",463803, и делает полный оборот за 237197 лет. Минимальное значение эксцентриситета составляет 0,1214943. [c.304]

Согласно теории относительности, пространство не является евклидовым, как предполагается в схеме Ньютона. Однако во всех задачах, с которыми мы имеем дело в небесной механике, за некоторыми исключениями, метод Ньютона является исчерпывающим. Исключение, например, составляют особенности в движении перигелия орбиты планеты Меркурий, которые долго оставались необъяснимыми и были выяснены только в общей теории относительности. Мы рассмотрим этот вопрос подробно в одной из последующих глав (стр. 317). [c.21]

В 1845 г. Леверье заметил, что движение ближайшей к Солнцу планеты Меркурий (см. рис. 2) не может быть рассчитано по ньютоновской теории. Орбиты всех планет представляют собой эллипсы, ближайшие к Солнцу точки которых (перигелии) смещаются по кругу. Наибольшее смещение наблюдается у Меркурия (рис. 4). Оно составляет 532" в 100 лет. Расчеты по формулам Ньютона дают величину, на 43" меньшую. [c.55]

После этого до конца прошлого столетия уже не было сомнений в том, что механика Ньютона, или классическая механика , применима к механическому движению любых материальных объектов, хотя знали, что величина перемещения перигелия орбиты планеты Меркурия, равная приблизительно трём четвертям минуты в столетие, не поддаётся объяснению. К началу этого столетия накопился ряд других фактов, которые не поддавались объяснению с помощью классической механики. [c.10]

Этот результат можно интерпретировать как смещение перигелия орбиты при каждом последовательном обороте планеты. Поскольку (12.65) дает очень малое значение смещения, то вместо р] и р2 можно рассматривать их приближенные значения (12.59). Тогда, используя (12.52), для Меркурия получим смещение перигелия, равное 42,9" за столетие. Это значение хорошо согласуется с данными наблюдений, если из них вычесть эффект, обязанный влиянию на орбиту Меркурия других планет [51]. Смещения перигелиев Венеры и Земли еще меньше, так что различие между экспериментальным и теоретическим значениями лежит в пределах экспериментальной погрешности [231. Сравнительно недавно наблюдения астероида Икар показали, что его движение подчиняется предсказаниям общей теории относительности с погрешностью 20% [228], В литературе обсуждалась также возможная роль гравитационного квадрупольного момента Солнца, вывод о существовании которого следовал иэ наблюдений видимой сплюснутости Солнца [59, 61]. Видимо, запуск искусственных планет (спутников Солнца) позволит в будущем провести решающие измерения этих эффектов. [c.354]

Позднейшие наблюдения кометы показали, что среднее значение Дл/я для промежутка времени с 1865 по 1901 г. практически совпадает со средним значением для промежутка с 1901 по 1934 г. Это значение, равное 4.2 10 , существенно меньше половины того, что дает формула (3). Величина Дер для каждого из двух последних интервалов равна —1",6, а соответствующее значение Де равно —4-10 . Единственно известными оболочками, окружающими Солнце, как упоминалось в 15.01, являются солнечная корона и вещество, связанное с зодиакальным светом. Несколько десятилетий тому назад Джеффрис 2) сделал оценку плотности этих оболочек в связи с возможным объяснением части движения перигелия Меркурия, не вытекающей из гравитационной теории, но. как мы покажем в 15.11. объяснимой теорией относительности. Плотность первой оболочки оказалась равной приблизительно [c.315]

Замечательное противоречие между наблюдениями и результатами теории движения п.танет, основанной на законе притяжения Ньютона, имеет место в движении перигелия Меркурия. Решение уравненнй движения планет дает вековое возмущение в ш приблизительно на 43" в столетие, меньшее, чем та же величина, выведенная из наблюдений. Многие попытки, основанные на разного рода гипотезах, включая и предположение о сопротивлении среды, оказались не в состоянии объяснить это противоречие, когда они сопоставлялись с данными наблюдений, относящимися к вводимым частным предположениям. Причина этого расхождения была выяснена (в пределах ошибок наблюдений) на основе теории относительности. Метод исследования этого вопроса аналогичен тому, который был использован в 15.03. [c.317]

Методы вычисления вековых возмущений Леверье и Ньюкома были основаны на идее Лагранжа, который заменял в правых частях дифференциальных уравнений движения пертурбационную функцию ее вековыми членами. Однако никаких специальных исследований, позволяющих утверждать, что интегрирование таких усеченных уравнений дает точные значения вековых возмущений, сделано не было. Поэтому было важно вычислить вековые возмущения Меркурия также по методу Гаусса, так как этот метод не требует разложения пертурбационной функции в ряд. Такая работа была проделана Дулитлем (1869—1920), который вычислил вековые возмущения четырех внутренних планет по методу Гаусса в его модификации, принадлежащей Хиллу. Результаты своих вычислений для движения перигелия Меркурия Дулитл сравнил [c.86]

В 1916 г. в 49-м томе Annalen der Physik была опубликована статья Альберта Эйнштейна (1879—1955) Основы общей теории относительности , которая приводила к дальнейшему расширению наших физических представлений о пространстве и времени. Однако известны только три эффекта, которые являются следствием общей теории относительности, и могут быть проверены наблюдениями в настоящее время вековое перемещение перигелия Меркурия, искривление луча света вблизи поверхности Солнца и смещение спектральных линий к красному концу спектра в поле тяготения звезд. Все эти три эффекта чрезвычайно малы и потому трудно измеримы. Дополнительное движение перигелия Меркурия, согласно общей теории относительности, составляет Дя = - -42 /89 в столетие, отклонение светового луча, проходящего около поверхности Солнца, равно 1 /745, наконец, смещение к красному концу спектра для средней длины волны (6000 A) составляет всего 0.012 A. Совпадение величины, [c.87]

Чеботарев Г. А. Движение перигелия Меркурия как одна из ампирнческих проверок выводов общей теории относительности. Бюлл. Астр, института. № 52. 1944. [c.358]

Перигелий Меркурия. Многочисленные подтверждения теории тяготения Ньютона вызвали повышенный интерес к научному методу исследования явлений. В сознании людей постепенно формировалось убеждение в том, что наука является огромной силой, с которой нельзя не считаться. Были опровергнуты все астрологические попытки объяснения движения планет. Эксперименты Кавендиша сняли последаше сомнения в справедливости теории. Однако осгавался невыясненным главный вопрос каков механизм тяготения Формулы и уравнения никак не объясняли его природы. [c.54]

Перигелий Меркурия. Меркурий — ближайшая к Солнцу планета. Орбитальное движение планеты можно рассматривать как кеплеров-ское эллиптическое движение. Под влиянием других планет элементы орбиты (ориентация орбитальной плоскости, направление главных осей эллипса, их эксцентриситет и т. д.) подвержены изменениям. Точка орбиты, ближайшая к Солнцу,— перигелий — обнаруживает небольшое движение вокруг Солнца. Смещение перигелия Меркурия происходят под влиянием многих причин. Многочисленные исследования У. Ж.-Ж. Леверрье позволили установить не совсем полное совпадение между теоретическими вычислениями на основе ньютоновской механики и наблюдаемыми положениями планеты. Согласно теории, долгота перигелия (т. е. угол между направлением к точке весеннего равноденствия и к перигелию) Меркурия должна возрастать за 100 лет на 527", но с большой точностью выполненные наблюдения дали 565". Согласно теории тяготения Эйнштейна, перигелий продвигается при каждом обороте на величину [c.372]

Укажем, однако, один факт, которого закон всемирного тяготения не смог объяснить. В 1845 г. Леверрье обнаружил, что перигелий Меркурия (т. е. точка траектории, ближайшая к Солнцу), перемещается относительно неподвижных звезд это перемещение составляет 42,6 угловых секунды за 100 лет (аналогичное перемещение для перигелия Земли составляет 4 секунды за 100 лет). Для объяснения этого перемещения перигелия Меркурия было внесено предложение — в знаменателе формулы (2.25), выражающей закон всемирного тяготения, поставить вместо показателя 2 показатель 2,00000015 — однако тогда для всех планет, кроме Меркурия, получилось бы расхождение между наблюдаемыми и вычисленными движениями. [c.58]

Эти несогласия между теорией и наблюдением привели к созданию так называемой специальной релятивистской механики , которая оказалась способной объяснить значительно больше фактов, чем классическая механика. Однако сила всемирного тяготения продолжала оставаться такой же загадочной, какой она была и для учёных, живших два столетия назад правда, с течением времени привыкли к тому, чтобы словами действие на расстояние заменять объяснение физической сущности этой силы. Для объяснения силы всемирного тяготения была обобщена специальная релятивистская механика и создана общая релятивистская механика , с помощью которой и удалось объяснить сущность тяготения, а вместе с тем и указанное выше движение перигелия орбиты Меркурия. Релятивистская механика отказывается от ньютоновских понятий пространства и времени и заменяет их другими, очень далёкими от обычных привычных нам понятий. Однако эта замена делается заметной при очень больших скоростях тел при обычных же скоростях тел, составляюпшх малую долю от скорости света, разница между результатами применения [c.10]

В настоящее время небесную механику можно рассматривать как наиболее совершенную науку и как одно из великолепнейших достижений человеческого ума. H i одна из других наук не покоится на стольких наблюдениях, простирающихся на такое длинное время. Ни одна другая наука не может так критически проверять свои заключения и нигде теория и опыт не находятся в столь совершенном согласии. Имеются тысячи малых отклонений от движения по коническим сгчениям в орбитах планет, спутников и комет, где теория и наблюдения точно согласуются, в то время как единственные необьясненные неправильности (вероятно, вследствие неизвестных сил) составляют немногие малые отклонения в движении Луны и движении перигелия орбиты Меркурия. Теория много раз обгоняла практику и указывала на существование особенностей движения, не полученных з то время из наблюдений. Совершенство теории в течение времени, покрытого опытом, дало смелость следовать за нею [c.373]

В приведенном выше рассмотрении мы полагали массу гела постоянной, т. е. не учитывали зависимости массы от скорости. Для движений небесных тел это предположение в большинстве случаев оказывается законным в силу двух обстоятельств. Во-первых, сами скорости планет в перигелии малы но сравнению со скоростью света и, во-вторых, орбиты планет близки к круговым, а значит, величина скорости при движении мало меняется. Первая из этих причин приводит к тому, что масса планет мало отличается от их массы покоя, а вторая — к тому, что масса планет очень мало изменяется при движении по орбите. Атак как для постоянной массы планет характер движения не зависит от величины массы, то влияние зависимости массы от скорости на характер движения для всех планет, кроме Меркурия, оказывается столь малым, что обнаружить его при помощи астрономических наблюдений невозможно. [c.326]

Закон всемирного тяготения Ньютона подвергался многократной косвенной проверке — предсказание поведения естественных небесных тел, проверка на опыте расчетов движения искусственных небесных тел и т. д. Прямая проверка производилась в лаборатории (знаменитые опыты Кавендиша), где измерялась и величина универсальной постоянной тяготения. В результате все опыты и вся практика показали, что теория Ньютона дает поразительные по точности результаты. Теория Ньютона не смогла объяснить лишь малую долю смещения перигелия планеты Меркурий, которая составляет 42 угловые секунды за сто лет (см. 10). [c.133]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...