行星近日点进动新解释

付昱华

（中海油研究总院，E-mail：fuyh1945@sina.com）

摘要：广义相对论对于行星近日点进动的解释，虽然较好地符合观测数据，但由于其轨道是不闭合的，是否符合能量守恒定律没有得到验证。为此提出一种新解释：行星近日点进动是两个运动的复合结果。第一个椭圆运动产生近日点，第二个涡旋运动产生近日点进动。在行星-太阳系统的第一个运动中，行星在万有引力作用下其轨道是闭合椭圆，因而符合能量守恒定律。与此同时行星还参加以太阳为中心的太阳系涡旋运动；该涡旋运动的长期趋势是进一步研究的课题，不过在短期内可以认为由于惯性作用行星近日点在涡旋中做圆周运动导致近日点进动，这样也不违反能量守恒定律。根据广义相对论的有关结果，得出近日点进动角速度的近似结果；根据精确的天文观测，得出近日点进动角速度的精确结果。

关键词：行星，近日点进动，新解释，广义相对论，进动角速度

前言

许多学者认为，广义相对论并没有终结对于行星近日点进动问题的研究，因为影响行星近日点进动的因素很多，因此这个问题尚需继续研究。本文对于行星近日点进动问题给出一个新的解释：行星近日点进动是两个运动的复合结果。第一个椭圆运动产生近日点，第二个涡旋运动产生近日点进动。

1   广义相对论的结果

根据广义相对论，行星近日点进动值为：

24PI^3a^2/T^2C^2(1-e^2)                                       （1）

式中：c 为光速﹐T﹑a﹑e 分别为轨道周期﹑半长径和偏心率。

广义相对论的结果，虽然较好地符合观测数据，但由于其轨道是不闭合的，是否符合能量守恒定律没有得到验证。实际上，这个验证工作也是非常困难的，因此多年来一直无人问津。

2   复合运动的新解释

根据这种新解释，行星近日点进动是两个运动的复合结果。

第一个椭圆运动产生近日点，第二个涡旋运动产生近日点进动。

在行星-太阳系统的第一个运动中，行星在万有引力 作用下，如果不考虑其他行星的摄动作用，则其轨道是闭合椭圆，因而符合能量守恒定律。

与此同时，行星还参加以太阳为中心的太阳系涡旋运动；该涡旋运动的长期趋势是进一步研究的课题，本文不予讨论；不过在短期内可以认为由于惯性作用行星近日点在涡旋中做圆周运动导致近日点进动，这样也不违反能量守恒定律。

综上所述，本文提出的复合运动的新解释，自始至终不违反能量守恒定律。

3   近日点进动的角速度

根据公式（1），如果以太阳为中心，行星近日点进动的角速度为

                                     （2）

根据开普勒第三定律

式中：G为引力常数，M为太阳质量。

公式（2）可以改写为

                                       （3）

根据上式可以看出，行星近日点进动的角速度与a^2.5 成反比，而行星近日点进动的速度与a^1.5 成反比。

由于公式（1）的结果与精确的天文观测尚有微小的差别，所以我们称公式（2）和公式（3）的结果为根据广义相对论的有关结果得出的近日点进动角速度的近似结果。

如果根据精确的天文观测，则可以得出近日点进动角速度的精确结果。

式中： 为精确的天文观测结果。