¿Cómo verificaron las teorías de Einstein la trayectoria de Mercurio?

Answer 1

Urbain Le Verrier descubrió una anomalía inexplicable en la Precesión de Mercurio : esta Precesión es un cambio en la orientación del eje de rotación de un cuerpo giratorio.

Desde que ayudó a descubrir Neptuno, el primer esfuerzo fue encontrar otro planeta dentro de la órbita de Mercurio. Fue nombrado vulcano, pero no existía. (Aunque algunos exoplanetas están mucho más cerca de sus estrellas que Mercury).

Tenga en cuenta que esto se basa en la gravedad neptuniana, no en las predicciones mucho más rudimentarias de la ley de Kepler.

No hay conexión entre esto y la Relatividad Especial. Pero al desarrollar la relatividad general, Einstein descubrió que una posible versión de las ecuaciones podía predecir lo que se observaba. (Ver Pruebas de la relatividad general para más.)

Esto fue útil, pero podría verse como un ajuste de la teoría para ajustarse a los hechos. La cuestión clave era una predicción correcta de algo nunca antes medido: la desviación de la posición aparente de las estrellas durante un eclipse. Tenga en cuenta que la teoría newtoniana podría vivir con alguna desviación, en el supuesto de que la luz sintiera la gravedad. Pero la predicción de Einstein era más grande y correcta.

Answer 2

Las tres leyes empíricas de Kepler del movimiento planetario describen correctamente: (1) la forma de las órbitas planetarias (elípticas), (2) áreas iguales (sectores) barridas en tiempos iguales (conservación del momento angular) y (3) la relación algebraica entre eje semi mayor (a) y período de revolución (P) (a ^ 3 = P ^ 2) de las órbitas planetarias. Newton desarrolló su teoría de la gravitación universal y demostró matemáticamente cómo la gravedad (una ley del cuadrado inverso) explica naturalmente las leyes de Kepler.

Sin embargo, Kepler y Newton no pudieron explicar completamente un movimiento peculiar de Mercurio, denominado precesión anómala de su perihelio: en términos más simples, el punto más cercano de la órbita elíptica de Mercurio sobre el sol se mueve (o es decir, el proceso) que hace que la órbita entera gire lentamente espacio.

Cuando Einstein desarrolló la Relatividad General, una de las primeras pruebas que hizo para ver si era mejor que la teoría de la gravedad de Newton era ver si podía predecir la cantidad observada de precesión en exceso. . . ¡Y su teoría lo hizo!

Ahora utilizamos la descripción de Einstein de la gravedad como tiempo espacial curvo en lugar de pensar en una fuerza universal que lo impregna como lo hizo Newton. El espacio-tiempo de Mercurio es el más extremadamente curvado de todos los planetas, ya que está más cerca del Sol. Por lo tanto, la precesión anómala del perihelio de Mercurio se debe a la curvatura, lo que proporciona una comprensión geométrica maravillosa (y simple) de su movimiento inusual.

Answer 3

Aquí puede encontrar una solución neoclásica para la precesión de la órbita de Mercury

La gravedad es un poco más grande que en la ley de Newton; aumenta con la velocidad, la energía cinética, donde el máximo es la doble gravedad en el caso de la luz.

La física global también predice la precesión anómala de la órbita de Mercurio como lo hizo Paul Gerber 20 años antes de Einstein. Perihelio de la órbita de Mercurio en la física global y la relatividad de Einstein

Answer 4

La Ley de gravitación universal de Newton no tuvo en cuenta adecuadamente la precesión del perihelio de la órbita de Mercurio. La Relatividad General de Einstein, sin embargo, lo explicaba perfectamente. Dado que el campo gravitatorio es tan fuerte cerca de Mercurio, la teoría de Newton se rompe. La Relatividad General se reduce a la Ley de Newton en el límite de campo débil, pero para campos muy fuertes, se debe usar la Relatividad General para ser precisos.