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岁差——地球在太阳引力场波动效应的简化计算

投稿时间:2020-07-02 20:33 投稿人:晓话123 【字号: 访问量:

岁差产生的原因目前科学界以地球进动来解释,但其并不能得出严格计算岁差公式,只有在观测基础上建立起来的经驗公式,不利于正确认识岁差,岁差是物质空间的相对运动产生的自然现象,通过严格的场传播方程可计算出岁差值。平均岁差值(恒星年与回归年之差)为20分24秒。首先解场速可变的场传播方程有,t'= u / c (t-v/u2 x)/√(1-v2/u2),(式1),关于公式的推导使用的是场速可变的相对性1+1原理解的符号变换,它是引力场中的场作用传播必须满足的方程。太阳参考系是中心场参考系,太阳参考系中场速为c,地球参考系中场速为u。在地球繞太阳运转的事件中,地球参考系其观察周期为回归年特定值t,地球繞太阳运转的事件中太阳参考系其观察周期为恒星年特定值t',地球自转轴倾角大约23度26分,因此地球赤道方向引力场的场作用传播方程为t'= u / c (t-v/u2  utcos(90度-23度26分))/√(1-v2/u2),简化, t'=u/c t [1-cos(90度-23度26分) v/u]/√(1-v2/u2)。在地球绕太阳运转周期中,地球自转轴倾角可以说是定值,取三角函数值为0.39,由于太阳质量相对地球巨大,u/c趋近于1,取u/c等于1,岁差值恒星年t'与回归年t之差, t'-t=u/c t [1-cos(90度-23度26分) v/u]/√(1-v2/u2)-t,約为-20分24秒。以上计算的是没有外界干扰的理想模型,是平均岁差值,取百年平均值。具体到每年岁差值受行星摄动影响,可计算出各行星摄动极值。

关于作用角度的计算可参考陀螺,陀螺进动角速度矢量为 ωe=Mo/Jz'ω sinθ。 Mo 是施加在陀螺轴线上的外力矩 ,Jz'是陀螺关于轴Z'的转动惯量,ω是陀螺自转速度, θ是Z'轴与进动轴之间的夹角,对于地球来说为地球自转轴倾角。

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