5.3 Смещение перигелиев планетных орбит
Все предсказания частной ТО непосредственно могут быть получены из ОТО, поскольку ОТО включает в себя частную ТО как частный случай, когда гравитационным полем можно пренебречь. Все же некоторые выводы ОТО отличаются от предсказаний ньютоновской теории. Предсказываемые эффекты, в которых проявляется различие между обеими теориями, зачастую слишком малы, чтобы их можно было обнаружить существующими методами, но там, где эти различия все же обнаруживаются, чаша весов склоняется в пользу ОТО. Опишем теперь три классических опыта по проверке ОТО и соответствующие экспериментальные результаты.
Смещение перигелия планетной орбиты: согласно законам Кеплера, планеты Солнечной системы движутся по эллипсам, в общем фокусе которых находится Солнце. Это не вполне соответствует ньютоновской теории. Планеты не только притягиваются Солнцем, но и притягиваются друг к другу, хотя и гораздо слабее, чем к Солнцу, поскольку их массы намного меньше массы Солнца. Но если учесть эти малые взаимные возмущения, то наблюдаемое движение планет вполне согласуется с предсказаниями ньютоновской теории, за исключением малых деталей. Наиболее известное и подробно исследованное расхождение между теорией и экспериментом – так называемое смещение перигелия Меркурия.
Перигелий – точка максимального приближения планеты к Солнцу. Из-за возмущающего действия других планет положение перигелия слегка изменяется при каждом орбитальном прохождении планеты через эту точку. Однако наблюдаемое смещение перигелия Меркурия, регистрируемое с начала XIX в., на 43 угловые секунды за сто лет больше предсказываемого ньютоновской теорией. Предлагались разные объяснения этого, в том числе гипотеза о существовании внутри орбиты Меркурия некой другой планеты (названной Вулканом) и модификация закона всемирного тяготения, но каждое из них приводило к новым противоречиям с данными астрономических наблюдений. Теория Эйнштейна объяснила смещение перигелия Меркурия без каких-либо дополнительных предположений. В случае других планет этот эффект оказывается слишком малым, и его пока не удается измерить.
Список литературы:
http://ru.wikipedia.org/wiki
Учебно-методический комплекс по курсу «Концепции современного естествознания» [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://ecology-kse.narod.ru/lexl.htm
Бабушкин, А.Н. Современные концепции естествознания: Курс лекций / А.Н. Бабушкин. – СПб.: Издательство «Лань», М.: ООО Издательство «Омега–Л», 2004. – 224 с.