超统一场与协变电磁学引论
2
r
R/r
2
L
r 1 R / r e L
(1.318)
l2
这个结果的成立可被水星近日点进动和光线引力偏折观测结果证实。
§1.18 水星进动经典解释
在引力作用下,水星绕太阳公转轨道的近日点不是固定不动,而
是存在明显进动。1859年,根据多次观测勒威耶发现所得到的水星近
日点进动值,要比按照牛顿万有引力定律计算所得的理论值每世纪快
38角秒。19世纪末,美国海军学院的纽康(S.Newcomb)测得更精确的
差值为百年43角秒。这与爱因斯坦在1915年利用广义相对论理论计
算出水星近日点会有每百年43″进动相符,因此许多人认为这是支持
爱因斯坦广义相对论理论成立的重要证据。如果引力不是严格与作用
距离平方成反比,水星每百年多出的 43″进动在经典力学理论基础上
也可以导出。
水星每转一周轨道近日点的进动量
Tr T
2
(1.319)
T
式中
3/2
T 12 A/ A
(1.320)
Tr 2 m /k
(1.321)
T
是水星运行角周期;Tr 是水星径向运动周期。
根据牛顿的引力公式
GMm
F
(1.322)
r2
和能量守恒定律,水星的轨道等效势能
63