Я, конечно, не специалист в астрономии. Но из литературы у меня сложилось впечатление, что лунное движение очень сложное. Кажется, что Кеплер может понять движение планет, но не может сделать этого для Луны.
Итак, почему движение Луны сложнее, чем движение таких планет, как Марс?
Кеплеровское движение было бы правильным способом объяснить орбиту Луны вокруг Земли, если бы не было Солнца, Венеры, Юпитера и всех других планет, если бы Луна не медленно удалялась от Земли из-за приливного ускорения и если ньютоновская гравитация правильно описывала основную физику. Ничего из этого не так.
В случае моделирования поведения основных объектов, составляющих Солнечную систему (например, Солнца и восьми планет), возмущения, связанные с планетами, взаимодействующими друг с другом, особенно с Юпитером, делают орбиты планет несколько некеплеровскими. То, что Вселенная является релятивистской, а не ньютоновской, как известно, приводит к прецессии орбиты Меркурия таким образом, что даже учет планетарных возмущений не может объяснить это. Тем не менее, кеплеровское движение является довольно хорошим приближением в отношении Солнца и восьми планет.
То же самое не верно для Луны. Его орбита явно не кеплерова, даже в течение всего месяца. Птолемей (постфактум) и Браге (тоже постфактум) заметили неравномерность движения Луны, которую нельзя объяснить с точки зрения кеплеровских эллиптических орбит, на которых площадь, выметаемая в единицу времени, постоянна.
Ньютон объяснил некоторые из этих эффектов, заметив, что Солнце сильно возмущает движение Луны вокруг Земли. Ньютон не совсем преуспел в этом стремлении; математические инструменты, необходимые для моделирования движения Луны, еще не были разработаны. Полное развитие классической лунной теории заняло двести лет после Ньютона.
Еще одним осложняющим фактором является то, что Луна постепенно удаляется от Земли из-за приливного ускорения. То, что Луна медленно удаляется от Земли, впервые было выдвинуто Галлеем, одним из современников Ньютона. Спустя столетие после первой публикации «Начал» Ньютона Лаплас ошибочно приписал это лунное удаление исключительно возмущениям со стороны Солнца. В следующие сто лет другие скорректировали расчеты Лапласа и обнаружили, что солнечные возмущения не могут объяснить это отступление. Джордж Дарвин (сын Чарльза) объяснил рецессию с точки зрения приливов и отливов. Полное объяснение? Люди до сих пор пишут статьи на эту тему.
Относительность создает еще одно осложнение. Релятивистские эффекты на Луне очень трудно увидеть, учитывая на много порядков большие осложнения из-за возмущений Солнца, Венеры, Юпитера, ... и приливного ускорения.
Фитерос
Дэвид Хаммен
Дэвид Хаммен
Дэвид Хаммен
Дэвид Хаммен