Чтобы показать несостоятельность ОТО, по-видимому, недостаточно указать на трудности в части объяснения указанного эффекта. Необходимо установить истинные причины, вызывающие аномальное смещение перигелиев планет. Для этого необходим анализ факторов, которые ранее были не известны и, соответственно, не могли быть учтены исследователями, включая Эйнштейна. К таким факторам относятся новые знания о космическом вакууме как материальной среде и движении Солнца (вместе с планетами) вкосмическом пространстве. Рассмотрим, каким образом эти факторы могут влиять на движение планет.
Согласно современным знаниям, космический вакуум не является пустотой. В физике конденсированных сред физический вакуум рассматривается как квантовая жидкость, состоящая издвух компонент: невозбуждённой, обладающей свойством сверхтекучести, и возбуждённой, обладающей свойствами, присущими обычным жидкостям. Возбуждённая компонента вакуума создаёт силу сопротивления. При её воздействии большая полуось орбиты будет сжиматься вдоль фокальной оси, и движение будет происходить по свёртывающейся спирали. В конечном итоге планета должна упасть на Солнце. Но кроме возмущающего воздействия вакуума каксреды на движение планеты влияют гравитационные возмущения от других планет. Некоторое влияние оказывает световое давление и другие менее заметные возмущения. Совокупное влияние всех возмущающих факторов приводит к тому, чтоорбиты планет являются устойчивыми. Согласно теореме Лапласа об устойчивостиСолнечной системы, большая полуось орбиты и эксцентриситет (параметры, определяющиеразмер и форму орбиты) совершают небольшие периодические колебания относительно средних значений, которые остаются неизменными. Таким образом, под действием возмущающих факторов могут претерпевать изменения только те параметры планетной орбиты, которые не влияют на её устойчивость, включая долготу перигелия.
Задача состоит в том,чтобы количественно оценить возможное влияние указанных возмущающих факторов надвижение планет, в том числе изменение долготы перигелия. Эта задача решаласьметодом математического моделирования возмущенного движения планет. Методырасчёта возмущённого движения планет достаточно разработаны, и можноиспользовать готовые уравнения небесной механики, дополнив их формулами, учитывающими указанные возмущения. Приведём основные соотношения.
Формулы для расчёта параметровдвижения планет
n = ψ½/a3/2, λ =n (t– t0),
θ = λ + 2εsin λ +5/4 ε2sin(2 λ),
ω = φ - Ω, u = θ + ω,
p =a(1- ε2), r =p/(1 + εcosθ).
Здесьψ – гравитационный параметр, a – большая полуосьорбиты, n – средняя угловая скорость орбитального вращения, λ – средняя аномалия, θ – истинная аномалия, t и t0 – текущий и начальный моменты времени, ω – аргумент перигелия, φ – долгота перигелия, Ω – долгота восходящего узла, u – аргумент широты, p– фокальный параметр, ε – эксцентриситет, r – радиус-вектор.
Зависимость плотности космической среды
от расстояния r до Солнца.
qr =qо/r2 ,
где q0 – эффективная плотность среды нарасстоянии r = 1 а.е.
Скорость и направление движения Солнца
в космическом пространстве
Vc = 400 км/с, α =11,6°; δ = – 12.°
Возмущающееускорение, создаваемое силой сопротивления космического вакуума
Wc = - 0,5Cx qr S/m Vc2,
гдеСх – коэффициент лобовогосопротивления, S – площадьпоперечного сечения планеты, m – масса планеты.
Скоростьизменения долготы перигелия планеты Vφ [6, с.395]
Vφ = (p/ψ½){-1/ε×cosθ×Ws+1/ε× sinθ(1+ r/p)×Wt+ r/p×sinu×tg(i/2)× Wb ,
где i – наклонение, Ws, Wt, Wb – проекции ускорения Wc на оси орбитальной системыкоординат.
Планета совершает сложное движение относительно Солнца в гелиоцентрической системе координат и вместе с Солнцем вкосмическом пространстве. Скорость движения Солнца задаётся в абсолютнойсистеме координат (выделенная область, откуда исходит микроволновое фоновоеизлучение). Выражения для направляющих косинусов между различными используемымив расчетах системами координат здесь не приводятся. Они даны в различныхучебных пособиях по небесной механике, например в [6], а также в работе автора сучётом приведенных обозначений [7].
Результатырасчётов.
В приведенных уравненияхнеизвестными величинами являются только Cx и qо. Как уже отмечалось, только 2 планеты имеют погрешности, приемлемые для проверки соответствия теории даннымнаблюдений. Это Меркурий и Марс. Эти планеты имеют одну и ту же форму и посвоим физическим характеристикам мало отличаются. Поэтому можно принять, что величина Cx у них одинаковая. Принимаем её равной 1.
Расчётыпроводились для двух указанных планет. При этом известная величина вековогосмещения перигелия Меркурия (43ʺв столетие) принималась в качестве исходной для определения эффективной плотности вакуума r наорбите этой планеты. Величина r была найдена решением краевой задачи. Затем сучетом известного значения величины r для Меркурия была определена аналогичная величина для орбиты Марса (как функциярасстояния r до Солнца). С найденным значением плотности было рассчитано смещение перигелия Марса. Таким образом, полученное в результате расчета смещение перигелия Марса можно рассматривать как тест на согласованиетеории с данными наблюдений. Результаты расчётов дали для Марса значениевеличины смещения 7,6ʺ в столетие, что хорошосогласуется с данными наблюдений (8,0ʺ ± 3,7ʺ в столетие).
В целях проверки правильности расчётной схемы, включая переходы между системами координат, автор повторил расчёты Леверье в части оценки влияния гравитационных возмущений на смещение перигелия Меркурия (1869 г.). Как известно, проведение этих расчётов стоило Леверьебольших усилий в связи с вычислительными трудностями того времени. В настоящее время проведение таких расчётов не представляет большого труда, если правильно написать систему уравнений и алгоритм вычислений. Эти расчёты показали хорошее согласование с данными, полученными Леверье, и тем самым подтвердили правильность расчётной схемы.