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水星の近日点を考えてみた(1)
2017/11/29
水星の近日点を考えてみた(1)
相対性理論が認められるきっかけになったのは、日蝕の観測で光の曲がりが認められたことのほかに、水星の近日点の計算がある。水星は太陽に近く、その軌道はかなり複雑だ。水星は公転周期が88日で、自転周期が58日。およそ、2公転で3回自転する。公転のたびに近日点が少しずつ移動する。この複雑な動きを相対性理論は、計算したという。1915年11月の話だ。
これ、なんか似たような話だと思ったら、ニュートンが月の起動計算をしたときと同じだ。プリンキピアを書く前、ニュートンは宇宙空間で働く引力が地球上の引力と同じだろう、と根拠もなく仮定して計算した。仮定はすぐに万有引力の発見に書き換えられた。
気を取り直して、水星の軌道を見てみるとこうだ。
自転を見るとこうなる。
1915年にアインシュタインは、軌道のデータしかなかった時代に近日点の移動を計算した。自転がわかったのは1965年。ところが現在探査衛星のおかげで、水星の周辺はかなり詳細にわかっている。
磁場はあるし、薄いながら電離層もある。太陽と反対側の磁場には、ときたま穴が開いて、プラズマが放出される。アインシュタインはこのような水星の環境をまったく知らず（つまり考慮しないで）近日点を計算したわけだ。（続く）
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