水星の近日点移動

月の近点移動は、
衝突前のつきの質量(mx=7.22646e22 kg)と衝突後の質量(m=7.3477e22 kg)の差 (Δm=1.21287e21 kg)で発生すると。前回のブログで書いてみました。

振動周期と公転周期の差という理論で、水星の近日点移動を計算してみました。

周期振動(Tf)

水星は、1年で5.75秒近点が前へ進みます。
(水星は、一年で4.14936回まわるので、1周1.38576秒)

衝突前の質量を、mx=3.30103e23 kg として、
増加質量はΔm=7.06432e17 kg (半径約30kmの天体の質量になります)と仮定すると、
衝突後の質量を、m=3.30104e23 kg(現在の質量)になります。

この値で、衝突後の振動周期を計算すると、
振動周期 Tf=2.111.17347 h になります。

公転周期(Tc)

衝突後(質量m)の水星の公転周期は、TC=2111.17121h になります。
ですので、一周の遅延時間は ΔT=0.00226 hになります。

しかし、こんな誤差みたいな、正確な観測をした方、尊敬します。

衝突エネルギー(I)

水星が遠点(aa=69,817,445 km)で衝突したと仮定すると、
衝突位置(ap)の静的エネルギーは、Saa= 8.13284E+33 jeになります
現在の基準軌道半径 a=57,909,227 kmの静的エネルギーは、Sa=9.80526E+33 je
なので、I = Saa -Sa = -1.67242E+33 jeになります。





楕円軌道と円軌道+単振動の違い

楕円軌道は、円軌道+単振動としています。しかし、厳密にいうと違います。
どのくらい違うかというと、火星の軌道でいうとこのくらいです。
青線が楕円軌道
赤線が円軌道+単振動
になります。
ごくわずかといえばわずか、大きいといえば大きいです。

水星の軌道では。

こんな感じです。
だんだん、違いが大きくなってきました。 
でも、これくらいならいいかなってところですが。

さらに、ハレー彗星のような、長周期の軌道では、

楕円軌道と円軌道+単振動は全く別物です。

ということは、

楕円軌道って円軌道+単振動じゃないじゃないか。ということになります。
その通りです。これで、楕円軌道+単振動の理論は崩壊か〜

いや少し、待ってください。
完全な単振動では、ないけれども、基準軌道(a)を中心に、振幅(f)で振動していることは間違いありません。

そこで、極座標で中心天体から、周回天体までの距離rを長半径a、短半径b、焦点距離f、角度θで表すと、

となります。
よくある式は、離心率ε = f / a と 半直弦l=b2/aを使って

ですが、あまり、離心率と半直弦が好きでないので、
a,b,fの式にしました。
好き嫌いかよってことですが、好き嫌いです。(笑)
本当は、a+fcosθが、円+単振動になっているからです。
これは、曲座標(r)は、普通の単振動ではありませんが、周期は単振動と同じです。

ふつうの単振動と違う理由は、静的エネルギーの大きさが、距離に反比例して変化するからです。
次の図をみてください。


位置(P0)の衝突で増えた衝突エネルギー(I0)は、
動的エネルギー(A0)と静的エネルギー(S0)の差(A0 ーS0)になります。
そして、衝突した時の衝突エネルギー(l)=0になる点が、周回天体の鎮座する位置(a)です。
例えば、任意の位置(r)では、動的エネルギー(Ar)は、図より、
Ar = 2Sr -Sa
と表されます。
これは、衝突エネルギーと同じ大きさの反対のエネルギーが
(これは、力の作用反作用を模して作用反エネルギーとでもいいましょうか)
安定する場所(静的エネルギー)に対して、働くからです。(言い切る)
そして、動的エネルギーは、近点(Po)で最大で速度が速く、
遠点(c)で最小で速度は遅くなります。
このエネルギーの変化によって、周回天体は、楕円軌道上を動くことになります。
これは、なんとかして、周回天体は居心地のいい場所に行こうとするからです。(再び言い切る)
そこで、楕円の極座標(r)を円軌道+変形単振動で表してみることにします。
変形単振動は。中心天体からの距離で変化する、
静的エネルギーの差を考慮した単振動という意味です。(本来の単振動ではないけど)
楕円軌道の極座標

の式から、角度θによる、振幅(fθ)を算出したいと思います。
ここで、この式はθ=0の時に近点になるので、
θ=0の時に遠点にしたいので、(個人的理由なので、このままでもOKです)
分母をa-fcosθにします。
振幅(fθ)は、中心星から周回天体までの距離(r) から基準軌道(a)を差し引いた(r – a)いいので、

となります。(計算してみてください。b2 = a2 – f2を使います)

になり、円軌道と周期的に変化する振動になります。
これが、下図のように、楕円軌道の極座標になります。


結論

このように、周回天体は、鎮座する位置を求め、
静的エネルギーとバランスをとりながら、楕円軌道上を動きます。

ということです。(これはあくまでも個人的意見です。)

もしも摂動がなかったら万有引力崩壊

今までのブログで、月の8.85年で近地点移動が起こっている事を、
月の質量が変化したことにより起こってた現象と説明しました。
(本サイトの近点移動を参考に)太陽の影響による、出差や二均差などではないと。
言い切った訳ではないが、
太陽の影響では、うまく説明がつかないことは確かなので。か
なり信憑性があると思っている。

惑星について言うと、この現象は、近日点移動ということになるが、
近日点移動の原因は「摂動」ということになっている。
前にも言いましたが、水星の100年で575秒の近日点移動していると観測した方はすごいと思う。
だって、1年で5.75秒しか移動しない訳で、
そもそも1秒って1度の3600分の1だから、とてつもない精度なのだ。

これは、ほんとびっくりです。

たしか、惑星ごとに近地点移動がどのくらいの大きさか、ということが下表のようにわかっている。

アインシュタインの一般相対性理論近日点移動、つまり、摂動効果以外の要因による近日点移動は、

である。すなわち、アインシュタインの一般相対性理論による値が(理論値)と実際の観測による摂動以外の観測値が誤差の範囲でほぼ一致したということである。

そこで、そもそも摂動って何だ!ということになリますが、WIKIpediaの摂動を参考にしてみると、摂動(せつどう、 英語: perturbation)とは、「一般に力学系において、主要な力の寄与(主要項)による運動が、他の副次的な力の寄与(摂動項)によって乱される現象である。摂動という語は元来、古典力学において、ある天体の運動が他の天体から受ける引力によって乱れることを指していたが、その類推から量子力学において、粒子の運動が複数粒子の間に相互作用が働くことによって乱れることも指すようになった。なお、転じて摂動現象をもたらす副次的な力のことを摂動と呼ぶ場合がある」とある。量子力学においての摂動は、よくわかりません。しかし、3体問題の一般解がないわけですから、そもそも、摂動に関しては、当てにならない値ということになります。

前ブログでも述べましたが、三体問題は、ニュートン以来の「ネットワーク理論」(一般的には「万有引力の法則」という)が、未だに信じられているために起こっている訳です。万有が本当にネックになっています。多体問題の解がない中で、近似的な計算式(EMANの物理学・量子力学・摂動論を参照)で解いた近日点移動の量は、あてになるのかということです。だから、水星の摂動による近日点移動532秒(575秒−43秒)は、そもそも、当てにならないのではないかということになる。

アインシュタインの一般相対性理論が正しいと証明された理由の一つが、水星の近日点移動の摂動で計算できない誤差の証明であるので、もしも、近日点移動のそもそもの原因が摂動でないとすると、アインシュタインの一般相対性理論の時空の歪みが重力場という概念も不確かなことになる。アインシュタインの一般相対性理論は、重力レンズや原子時計による時間の遅延などにより正しいことが証明されているので、このことだけで間違っているとは言い切れません。検討の余地が残されています。

それはさて置き、私の理論の中で「親子関係理論」があります。これは、簡単にいうと、子の親は1人という理論です。だから、ニュートン理論のように全ての天体がネットワーク型(万有)ではなく、天体同士は親子関係で、つまり「ツリー型」なのです。親子関係理論は、親判定により自分の親を決める理論です。そして、子の親は1人しかいない、という理論です。さらに、親のメソッド(速度、方向)は、継承され、親が動く方に子は動く。つまり、子から見ると親は止まっているように見える。ということです。これを「軌道慣性」と私は読んでいます。このように考えると、月から見ると、親は地球で地球が止まっているように見える。さらに、太陽のメソッドを地球は継承しているので、地球は太陽が止まっているように見える。しかし、月は、すでに太陽のメソッドを継承している地球の子なので、太陽の事は考える必要がない。ということになる。これが「親子関係理論」の骨子です。

この理論が正しいとすれば、惑星の親は太陽であり、惑星は太陽のメソッドしか継承されません。例えば、水星は木星の影響を受ける事がありません。結果、摂動による影響はない。ということになリます。さらに、すべての天体は、親子の2体問題の連なりなので、多体問題は発生しません。多体問題の解は、「多体問題は起こらない」が回答になります。

では、近日点移動が何で起こるのかということになりますが、私は惑星の質量の変化と考えています。これを私は「質量変化による近点移動理論」と呼んでいます。詳細は当サイトの近点移動を参考にしてください。質量変化によって近点移動が起こるとすると、水星はどのくらいの質量変化があったかということが気になります。これは、後日計算してみます。