Spørg Fagfolket: Hvordan får man Merkurs bane til at stemme med Newtons tyngdelov?
more_vert
close

Få de daglige nyheder fra Version2 og Ingeniøren. Læs mere om nyhedsbrevene her.

close
Ved at tilmelde dig accepterer du vores Brugerbetingelser, og du accepterer, at Teknologiens Mediehus og IDA-gruppen lejlighedsvis kan kontakte dig om arrangementer, analyser, nyheder, job og tilbud m.m. via telefon og e-mail. I nyhedsbreve, e-mails fra Teknologiens Mediehus kan der forefindes markedsføring fra samarbejdspartnere.

Spørg Fagfolket: Hvordan får man Merkurs bane til at stemme med Newtons tyngdelov?

Illustration: Nasa

Vores læser Lars Kristensen spørger:

Hvad skal Solens masse være, for at Merkurs banebeskrivelse skal stemme overens med de observerede data, når Newtons beregning for tyngdekraft bruges?

Jeg har forstået det sådan, at bruges Newtons beregning, så vil Merkurs banebeskrivelse ikke stemme overens med de observerede data.

Læs også: Spørg Scientariet: Er der jordskælv på måner, sole og andre planeter?

Jørgen Christensen-Dalsgaard, professor på Institut for Fysik og Astronomi, Aarhus Universitet, svarer:

Det er korrekt, at Newtons tyngdelov ikke kan forklare Merkurs bane, men det kan ikke klares ved at ændre Solens masse uden at lave ravage i alle andre planeters baner.

Newtons beskrivelse siger, at tyngdekraften aftager med kvadratet på afstanden, sådan så hvis man bevæger sig dobbelt så langt væk fra Solen, så bliver tyngdekraften fire gange mindre.

Denne lov giver en meget fin beskrivelse af bevægelsen af alle planeter – bortset altså fra Merkur.

Læs også: Spørg Scientariet: Kan Jorden på et tidspunkt få to sole?

Merkurs bane bekræfter Einsteins teori

En mulig forklaring kunne have været, at Solens indre roterede meget hurtigere end overfladen, Så solen var lidt fladtrykt. Det ville ændre tyngdefeltet relativt tæt på Solen, i Merkurs afstand, uden at påvirke de andre planeter.

Denne mulighed er dog helt udelukket af målinger, der bruger ’solskælv’ til at bestemme rotationen i Solen. De viser, at Solen roterer med nogenlunde samme omløbstid i det indre som på overfladen.

Så derfor er Merkurs bane en af de vigtige bekræftelser af Einsteins generelle relativitetsteori.

Merkur er nemlig så tæt på Solen, at de korrektioner, der indgår i netop Einsteins teori, skal tages med i baneberegningerne. Bruger man dem, passer Merkurs beregnede bane også med observationerne.

Læs også: Spørg Fagfolket: Ville man være højere hvis man boede på Jupiter?

BepiColombo kan forfine teorien

Nye beregninger har desuden vist, at endnu finere detaljer af teorien måske kan testes ved at følge banen af BepiColombo-missionen til Merkur, som ESA opsendte i oktober sidste år.

Hvad angår første del af spørgsmålet om, hvor stor Solens masse skal være for at få Newtons beregninger til at fungere, så er det ikke noget, der rigtigt kan gives et fornuftigt svar på.

Merkurs bane drejer sig ganske langsomt, og det ville ikke ske, hvis man brugte Newtons tyngdelov og – meget vigtigt - der ikke var andre planeter i solsystemet. I så fald ville banen ligge helt fast.

Den effekt, man observerer, er således en kombination af de andre planeters tyngdepåvirkning på Merkur og afvigelsen fra Newtons tyngdelov.

Spørg fagfolket

Du kan spørge om alt inden for teknologi og naturvidenskab. Redaktionen udvælger indsendte spørgsmål og finder den bedste ekspert til at svare – eller sender spørgsmålet videre til vores kloge læsere. Klik her for at stille dit spørgsmål til fagfolket.

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

>>Den effekt, man observerer, er således en kombination af de andre planeters tyngdepåvirkning på Merkur og afvigelsen fra Newtons tyngdelov.
<<

Som man læser svaret, så er det kun Merkurs bane som påvirkes af alle de andre planeters tilstedeværelse; sådan er det jo ikke! Hvis man har fundet at Einsteins relativitetsteori har en relevans for forståelsen af netop Merkus bane, så ville det vel være ønskeligt med kommentar om hvorfor relativitetsteorien ikke kan bruges for forståelsen af de andre planeters baner!

John Larsson

  • 0
  • 0

så ville det vel være ønskeligt med kommentar om hvorfor relativitetsteorien ikke kan bruges for forståelsen af de andre planeters baner!

Det kan den også. Først mht. Merkur, så er periheldrejningen ialt 575 buesekunder pr. århundrede, hvoraf de 532” stammer fra andre planeter i solsystemet og beregnet efter Newtons love, mens de sidste 43” er korrektioner efter Einsteins alm. relativitetsteori.

Einsteins bidrag udgør dermed 7 %, mens Newtons udgør 93% af det observerede.

Til sammenligning har andre planeter i solsystemer en langt mindre observeret periheldrejning: Venus: 8,64”, Jorden 3,84” og Mars 1,35” pr. århundrede.

Det er alt sammen meget små størrelser, som i det store og hele kun kan forklares med Einsteins almene relativitetsteori.

Til beregning af planeternes baner i solsystemet inkl. forstyrrelser fra andre planeter, fungerer Newtons love fint, men der er afvigelser, som kun den almene relativitetsteori kan redegøre for.

Merkurs banehastighed på 48 km/s er den største i solsystemet, men er stadig langt mindre end lysets hastighed på ca. 300.000 km/s, så Einsteins specielle relativitetsteori leverer kun et umåleligt ekstra bidrag til udregningerne efter klassisk mekanik.

  • 7
  • 0

Til sammenligning har andre planeter i solsystemer en langt mindre observeret periheldrejning: Venus: 8,64”, Jorden 3,84” og Mars 1,35” pr. århundrede.

Det er alt sammen meget små størrelser, som i det store og hele kun kan forklares med Einsteins almene relativitetsteori.

Rettelse. Ovenstående er forkert og rettes til:

Til sammenligning er den observerede periheldrejning for andre planeter i solsystemet: Venus 204”, Jorden 1145” og Mars 1628” pr. århundrede.

Hovedparten kan forklares ud fra Newtons mekanik, mens den alm. relativistiske del er langt mindre end for Merkur: Venus 8,64”, Jorden 3,84” og Mars 1,35” pr. århundrede,

  • 4
  • 0

En mulig forklaring kunne have været, at Solens indre roterede meget hurtigere end overfladen, Så solen var lidt fladtrykt. Det ville ændre tyngdefeltet relativt tæt på Solen, i Merkurs afstand, uden at påvirke de andre planeter.

Faktisk en interessant oplysning, for det vil samtidig sige, at var Solens tyngdekraft en lille bitte smule større, ville det ikke påvirke de andre planeter, kun Merkur.

Her er det jeg tænker på, at er tyngdekraften ikke blot er en egenskab ved rummet, som Einstein påstod, men faktisk en kraft i lighed på den elektriske og den magnetiske, da kunne det tænkes at stråling faktisk indeholder tyngdekraftens kraftfelt.

Kan den tyngdekraft den masse strålingen i Solen repræsentere have haft en masse, der lige netop repræsenterer den størrelse tyngdekraft der skal til for at påvirke Merkur, uden at påvirke de andre planeter?

For er det muligt, kunne stråling i sig selv indeholde en tyngdekraft, men da strålingen ingen masse har, vil strålingens tyngdekraft ikke kunne virke med mindre strålingen var fanget i et kraftfelt eller lignende og her er strålingen jo faktisk eksisterende inde i Solen.

Har strålingen fortsat den tyngdekraft massen havde før strålingen blev til stråling, kunne den tyngdekraft jo fint være med i den tyngdekraft selve Solens masse ellers har.

På den måde vil Solen have en lidt større tyngdekraft end Solens masse ellers vil blive beregnet til at være. Lige stor nok til at påvirke Merkur, men ikke alle de andre planeter.

Men hvad og hvordan opfører et tyngdekraftfelt sig så?

Tyngdekraftfeltet vil fungere på samme måde som de to andre kræfters felter, mens at ladningerne vil virke henholdsvis som en elektrisk ladning, mens den anden ladning vil opføre sig som en magnetisk ladning.

På den måde vil tyngdekraftladningerne kun virke tiltrækkende, når de ligger vinkelret på hinanden.

Et tyngdekraftfelt der er bundet tilJordens masse vil ramme vinkelret på det tyngdekraftfelt der befinder sig i en lysstråle der komme forbi Jorden og derved afbøje lyset.

Præcis som observeret og som Einstein betegner som en egenskab ved rummet, fordi videnskaben på det tidspunkt ikke forstod tyngdekraftens natur, hvad videnskaben tilsyneladende fortsat ikke gør, da man fortsat holder fast på Einstiens opfattelse af tyngdekraften.

  • 0
  • 6
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten