进动、章动是如何形成的?

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/03 10:26:09
进动、章动是如何形成的?

进动本为物理学名词,一个自转的物体受外力作用导致其自转轴绕某一中心旋转,这种现象称为进动。进动(precession)是自转物体之自转轴又绕著另一轴旋转的现象,又可称作旋进。在天文学上,又称为「岁差现象」。
常见的例子为陀螺。当其自转轴的轴线不再呈铅直时,会发现自转轴会沿着铅直线作旋转,此即“旋进”现象。另外的例子是地球的自转。地轴进动方向与自转方向相反。
对于量子物体如粒子,其带有自旋特征,常将之类比于陀螺自转的例子。然而实际上自旋是一个内禀性质,并不是真正的自转。粒子在标准的量子力学处理上是视为点粒子,无法说出一个点是怎样自转。若要将粒子视为带质量球状物体来计算,以电子来说,会发现球表面转速超过光速,违反狭义相对论的说法。
自旋的进动现象主要出现在核磁共振与磁振造影上[1]。其中的例子包括了稳定态自由旋进(进动)造影。
进动是转动中的物体自转轴的指向变化。在物理学中,有两种类型的进动,自由力矩和诱导力矩,此处对后者的讨论会比较详细。在某些文章中,"进动"可能会提到地球经验的岁差,这是进动在天文观测上造成的效应,或是物体在轨道上的进动。
[编辑本段]水星进动
水星的轨道偏离正圆程度很大,近日点距太阳仅四千六百万千米,远日点却有7 千万千米,在轨道的近日点它以十分缓慢的速度按岁差围绕太阳向前运行,称为水星进动。
[编辑本段]水星近日点的进动
水星是距太阳最近的一颗行星,按牛顿的理论,它的运行轨道应当是一个封闭的椭圆。实际上水星的轨道,每转一圈它的长轴也略有转动。长轴的转动,称为进动。经过观察得到水星进动的速率为每百年1°33′20〃,而天体力学家根据牛顿引力理论计算,水星进动的速率为每百年1°32′37〃。两者之差为每百年43〃,这已在观测精度不容许忽视的范围了。
为了给这个差异一个合理的解释,曾经成功地预言过海王星存在的天文学家勒维耶预言在太阳附近还有一颗未被发现的小行星。由于这颗小行星的作用,导致了水星“多余”进动。经过多年仔细的搜索,无人发现这颗小行星。看来勒维耶的神算这一次落空了。
原因在哪里?原来在牛顿力学里,行星自转是不参与引力相互作用的。在牛顿的万有引力公式中只有物体的质量因子,而没有自转量,