何千年もの間、人々は水星、金星、火星、木星、土星を肉眼で観察してきました。しかし
数学的関係
アイザックニュートンが重力の法則を発見する前に天文学者は、視力を使って望遠鏡の助けを借りて宇宙の物体を見つけました。しかし、彼の研究は、太陽系の天体間の関係を数式の形で考えることを可能にしました。これにより、天文学者は、明確に定義された公式を使用して、惑星、彗星、およびその他のオブジェクトについて予測を行うことができました。
たとえば、惑星と月の軌道がニュートンの法則に対応しているが、直接の観測には対応していない場合、科学者は、何らかの未知の物体がその系に追加の重力を及ぼしていると推測できます。たとえば、これにより天文学者は海王星の存在について結論を下すことができました。
1989 年のボイジャー 2 号のフライバイ中に見られたように、多くの数学的計算を使用して 1846 年に発見された惑星海王星。出典: NASA/JPL/ボイジャーISS/ジャスティン・コワート
影響に関する数学的計算の使用フランスの数学者ユルバン・ル・ベリエは、天王星の軌道への未知の物体の重力により、太陽系の8番目の惑星の存在を予測しました。これは、1846年に起こり、143年後、ボイジャー2プローブがネプチューンを直接観測しました。
バルカンを検索
1859年、ルヴェリエは同じものを使用しました数学的計算と水星の軌道の摂動を説明しようとしました。彼は、小さな惑星バルカンが太陽の近くを周回して日光に遮られるかもしれないが、水星の軌道を乱すのに十分な大きさであるかもしれないと示唆しました。
「アイザックニュートンの重力理論を信じるなら、水星の軌道の真ん中でわずかなぐらつきが発見されましたが、これは金星や地球の引き寄せでは説明できませんが、解釈は1つだけです。マサチューセッツ工科大学の科学ジャーナリズムのトム・レベンソン教授は、ナショナルジオグラフィックとのインタビューで、未発見の惑星や、太陽に近いために地球から観測できない小惑星のグループが存在する可能性があります。
火山写真：ウィキメディアコモンズ
水星の軌道ぐらつきのこの新しい理論19世紀後半の「火山マニア」の時代の始まりを示しました。アマチュア天文学者やプロの科学者たちは、想定される惑星を探しに行き、自分の目でそれを見たと主張する人さえいます。
これらの「観察」の最初のものが行われました1859年のフランスのアマチュア天文学者エドモンドモデストレスカルボー。裏庭の小屋に設置された仮設の天文台で働いていた彼は、望遠鏡を太陽に向けると、小さな丸い惑星のように見えるものを見ました。その後、彼は彼の観察をルベリエと共有し、彼の評判が役割を果たしました-誰もがバルカンの存在を確信していました。さらに、その時代を考えると、科学者は発見を疑う理由がほとんどありませんでした。事実は、ニュートンの重力の法則に基づいて、それが宇宙の一般的な考えに完全に適合しているということです。
存在しない惑星について私たちは何を知っていますか？
火山の質量は「隣人」に重力効果を及ぼすために、水銀の質量に対応します。しかし、ルベリエはこれでは不十分であると信じており、小惑星のグループが不可欠であると信じる傾向がありました。
しかし、レスカルボーの観察と記録彼はそれらについて保持し、数学者に重要なデータを提供して、バルカンの軌道、太陽からの距離、およびその他の特性を決定できるようにしました。これらのデータから、ルベリエは惑星のほぼ円軌道を計算しました。彼はバルカンの星からの距離を約2100万キロと推定した。ご存知のように、水星は太陽系のすべての惑星の中で最も離心率の高い軌道を持っていますが、近日点で太陽に最も近い距離では、約4580万kmです。
ルベリエは公転周期を計算しました：科学者は黄道に対して約12度10分の軌道傾斜角で約19日18時間かかりました。 1877年に彼が亡くなる前に、数学者は彼の死の前にバルカンが太陽を通過することを予測するために何度か試みましたが、これは何の効果もありませんでした。
ルベリエの計算を除けば、他にできることはほとんどありません。結局のところ、実際には存在しなかった惑星について確実に言うこと。もしそれが存在したとしたら、それは太陽に2倍以上近かったので、水星より何倍も暑かったでしょう。これが、バルカンを見たと主張する一部のオブザーバーが、それが赤みを帯びた色合いを持っていると主張した理由かもしれません。
バルカンの捜索を埋めたのは誰ですか？
ニュートンの法則は予測に役立ちましたがгравитационные эффекты, они не являются истиной в последней инстанции. Так, когда Альберт Эйнштейн начал разрабатывать свою общую теорию относительности, неуловимая планета Вулкан была очень важна для него.
事実、マーキュリーは彼の一般相対性理論の発展。彼女がバルカンの存在に「頼る」ことなく水星の軌道のぐらつきを説明することができれば、彼女は天文学と物理学の大きな謎を解くだけではありません。一般相対性理論は、宇宙の記述におけるニュートンと彼の運動と重力の法則を完全に置き換えました。
一般相対性理論の重要な発見ニュートンが信じていたように、アインシュタインの重力の考えは、2つの物体間の単なる力以上のものでした。アインシュタインにとって、これは彼が時空と呼んだものの「布」への質量の「没頭」の結果でした。
一般相対性理論の基礎によれば、空間と時間は静的ではありませんが、動的であり、変更される可能性があります。これがどのように起こるかは、物質とエネルギーの存在と動きに依存します。太陽のような巨大な塊は時空に曲線を作ります。星が物体の動きに影響を与えるのは正常です。たとえば、水星の軌道で。
湾曲した時空なし惑星バルカンのような他の質量は、それをぐらつく原因になります。しかし、一般相対性理論によれば、マーキュリーはアインシュタインが予測したとおりに動作します。その結果、一般相対性理論が発表されてから100年以上経った今でも、惑星バルカンは仮説を立てたままであり、もはやそれを探していませんでした。
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