[论文解读] Advance of Mercury Perihelion Explained by Cogravity - Version II

Clovis Jacinto de Matos, Martin Tajmar|ArXiv.org|Apr 29, 2003

Planetary Science and Exploration被引用 4

一句话总结

本文提出，水星近日点的异常进动——此前由广义相对论通过时空弯曲解释——可由太阳在日心参考系中围绕水星的表观运动所引发的共引力场来替代解释。基于引力与电磁学的类比，作者推导出的近日点进动值与广义相对论中史瓦西度规的预测完全一致，精确符合每世纪43角秒的观测进动率。

ABSTRACT

The theory of General Relativity explaines the advance of Mercury perihelion using space curvature and the Schwartzschild metric. We demonstrate that this phenomena can also be interpreted due to the cogravitational field produced by the apparent motion of the Sun around Mercury giving exactly the same estimate as derived from the Schwartzschild metric in general relativity theory. This is a surprising and new result because the estimate from both theoretical approaches match exactly the measured value. The discussion and implications of this result is out of the scope of the present work.

研究动机与目标

• 提供一种超越广义相对论时空弯曲框架的水星近日点异常进动的替代解释。
• 探究由太阳在日心参考系中围绕水星的表观运动所引发的共引力场是否能重现观测到的近日点进动。
• 证明共引力模型可得出与广义相对论中史瓦西解相同的定量结果。
• 提出一种基于引力电磁类比的经典场论解释，用于近日点进动。

提出的方法

• 作者采用基于引力与电磁学类比的理论框架，引入由质量运动产生的共引力场。
• 他们在非惯性参考系中建模太阳围绕水星的表观运动，将其视为类似于电磁学中磁场的引力场源。
• 通过包含速度依赖项的修正引力势推导共引力场，类似于麦克斯韦方程组中的磁矢势。
• 通过求解在牛顿引力势与共引力场共同作用下的运动方程，计算轨道进动。
• 利用由联合场导出的有效势能，结合微扰理论计算最终的近日点进动。
• 将最终的进动率表达式与广义相对论中已知的值及天文观测数据直接比较。

实验结果

研究问题

• RQ1 是否可以在不引入时空弯曲的前提下，通过共引力场解释水星近日点的进动？
• RQ2 在日心参考系中，太阳围绕水星的表观运动是否会产生一个引力场，其进动效应与广义相对论预测一致？
• RQ3 共引力模型推导出的近日点进动量是否等于观测值43角秒每世纪？
• RQ4 对于此特定问题，共引力模型与广义相对论中的史瓦西解在定量上如何比较？

主要发现

• 共引力模型重现了广义相对论预测的完全相同的近日点进动值：每世纪43角秒。
• 从共引力场推导出的进动率与观测值完全一致，且无任何可调参数，表明与天文测量结果高度一致。
• 结果与参考系的选择无关，物理结果在惯性系与非惯性系之间变换下保持不变。
• 共引力模型与广义相对论之间的吻合是精确的，表明两种方法在该现象上存在深层的对称性。
• 作者得出结论：近日点进动可解释为速度依赖引力场的结果，类似于电磁学中的磁场。