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我们有什么直接证据可以证明角动量在变半径系统中是守恒的?

编辑:网友投稿来源:互联网整理更新时间:2020-09-21 09:09:36

自十七世纪初以来观测到的每一个绕轨道运行的天体的运动行星在其轨道上的加速和减速是牛顿在1687年推导出他的万有引力定律的数据。

以下是帕克太阳探测器的一些轨道……

我们有什么直接证据可以证明角动量在变半径系统中是守恒的?

正如你所看到的,它离太阳的距离变化很大。每次飞越金星时,探测器都借助引力助推进入一个新的轨道,在近日点越来越近地接近太阳。你可以访问网站(Parker Solar Probe: the Mission),追踪探测器每天的位置。这个网站甚至还包括了测量的速度和到太阳的距离,所以如果你愿意的话,你可以自己直接计算它的角动量。

帕克太阳探测器的速度总是与物理定律所预测的完全一致,而且探测器总是能准确地在NASA所期望的位置被发现。(除去一些由光、压力、太阳风等造成的微小影响)同样的情况也适用于每一个进入月球、金星、水星、火星、木星或土星轨道的航天器。在太阳系中观察到的每一颗天然卫星、小行星和彗星都是如此。这些预测是如此的精确和可靠,以至于只要稍稍偏离预测的轨道,我们就能发现新的行星——就像1846年我们发现海王星那样。

椭圆轨道直接而精确地证实了角动量在“变半径”系统中是守恒的,我们确实有成千上万这样的系统的例子。

由于PSP离太阳如此之近,所以在计算其近日点的轨道参数时可能需要考虑广义相对论。我需要做一些研究来估计这些修正的规模。我不会对看到1%左右的差异感到惊讶,因为我们知道——例如——水星的轨道存在可观察到的相对论偏差,而PSP正变得越来越近。
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