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地球繞太陽轉(zhuǎn),速度毫秒不差,但是,軌跡是橢圓的,說明有個力干擾,這力來自何方?

 tjboyue 2020-08-10

請切記:通過數(shù)學(xué)公式抽象表達的天體參數(shù),絕不可能是精準無誤的,它只是一個估算值。

當然,我們應(yīng)該盡量提高其精度。但大前提是:你的物理邏輯(不是數(shù)學(xué)邏輯),即你采用哪些動力學(xué)原理,絕對不能出錯。

本文,主要通過對水星近日點進動角的異常快進,采用獨具一格的角動量守恒方法,說明水星歷法的變異算法。

讀者也可以如法炮制,計算地球歷法的變異算法。如有不當或計算差錯,歡迎指正。

特別警惕太陽系中的各大行星,并不是繞著固定的太陽圍公轉(zhuǎn)的,即不是按下圖所示

▲這個動圖,是純數(shù)學(xué)演繹,實際情況不是這么回事。數(shù)學(xué)玩意不能太任性的。

而是:根據(jù)角動量守恒原理,太陽在繞小橢圓震蕩,行星再伴隨太陽繞大圈旋轉(zhuǎn)。即按下圖所示:

太陽角動量=行星角動量,太陽的震蕩半徑取決于各行星角動量的矢量和,但主要取決于最大質(zhì)量的行星角動量。換句話,取決于木星角動量。

由于太陽質(zhì)量m?=2×103?kg,占整個太陽系的99.8%,因此行星的反角動量甩不動它多少,太陽就占據(jù)了「準公轉(zhuǎn)中心」的地位。

事實上,太陽還挾持所有行星繞著銀河系質(zhì)量中心,以大約250km/s的速度公轉(zhuǎn),像下面的圖片:

▲太陽這個超級統(tǒng)治者,挾持著祂的大大小小的嘍啰們,一同圍繞銀心公轉(zhuǎn)。這幅動圖有一個重大瑕疵:太陽自身也是走螺旋線路徑繞銀旋轉(zhuǎn)的。

木星的質(zhì)量大約是m?=1.9×102?kg,繞日軌道的平均半徑約r?=5.2AU=7.8億千米。

遠日點速度:8.57÷7.8×13.07=14.4km/s

近日點速度:7.4÷7.8×13.07=12.4km/s

太陽震蕩速度:v?=19.7km/s

其中,方向α=18h07m,δ=+30°

●先求:木星對太陽攝動的最大震蕩半徑r?*與最長周期T?*

m?v?r?*≈m?v?*r?*

r?*=m?v?*r?*/m?v?

=1.9×102?×14.4×8.57×1011÷(2×1031×19.7)

=5.95×10?[m]=5920千米。

T?=2πr?/v?

=6.28×5.92×10?÷(1.97×10?)

=188700秒

●再求木星對太陽的最小攝動周期

m?v?r??≈m?v??r??

r?=m?v??r??/m?v?

=1.9×102?×12.4×7.4×1011÷(2×1031×19.7)

=4.425×10?[m]=4425千米。

T??=2πr??/v??

=6.28×4.425×10?÷(1.97×10?)

=141000秒

●水星對太陽的最大攝動半徑(按遠日點):

遠日點速度:6.98÷5.79×48=58km/s

r?=m?v?r?/m?v?

=3.3×1023×58×6.98×101?÷(2×1031×19.7)

=3.4千米。

水星對太陽的攝動周期:

T?=2πr?/v?

=6.28×3400÷(1.97×10?)=1.08秒

比較地球與水星對太陽攝動力(引力):

F?/F?=(m?/m?)(r?/r?)2

=6×102?÷(3.3×1023)·(4.6×101?/(1.47×1011))2

=1.78倍(水星完敗,還要被地球挾持)。

●水星被木星挾持的超額進動角。

按太陽震蕩的最短周期141000秒

每圈被太陽攝動的距離為

1.08÷141000×4425=34米。

與原來假定太陽不動相比,相當于水星軌道的焦距c加快縮短了34米/88天,

已知:e=c/a=0.206,

c?=0.206a=0.206×4.6×101?=9.75×10?米

每100地球年累計相對縮短的焦距

△c=c?- 34×100×365/88

=c?-14102

故,木星造成的近日點進動角累計

△θ=2π×△c/c?

=360×3600''×14102÷(9.75×10?)

=187.4''

●水星被海王星、火星、地球、金星等其它行星造成的近日點的相關(guān)計算從略。

●附及:按廣義相對論的計算,采用plk方案的公式推導(dǎo)比較復(fù)雜,至少需要2000字,讀者可另查專業(yè)資料。

小結(jié):略(完)

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