水星近日点进动科普

水星近日点进动是指水星绕太阳运行的椭圆轨道的近日点位置会随着时间推移而发生缓慢变化。其进动的原因主要有以下三个方面：

• 岁差：岁差是地球自转轴方向的变化，导致天极围绕黄极运动，也使北极星所属者不断变化，还会引起春分点的西移，进而使回归年相对于恒星年产生变化。这种运动周期约为26000年，每年进动大约20分钟或0.014°，每世纪约5025角秒。不过岁差只是因选取地球作为参照系而使水星近日点位置发生了变化，并非水星近日点自身移动。

• 引力摄动：太阳系中除太阳外的其他天体都会用引力使水星轨道发生变化（太阳自转也可能影响水星轨道），这是在牛顿万有引力定律计算下的水星进动值，约为每世纪532角秒。其中金星、木星、地球三颗行星贡献了超过每世纪500角秒的进动值。比如，通过模拟水星近日点因不同行星引力摄动而变化，能看出各行星对水星进动的影响，但模拟存在精度问题且未考虑水星与其他天体轨道面倾角等因素。

• 广义相对论：19世纪，勒维耶发现水星的近日点有额外的每世纪约38角秒进动值（略低于现代数值），他曾猜想可能是一颗水星轨道内尚未被发现的行星（火神星）造成的，也有人猜测是牛顿的理论出错了。后来爱因斯坦提出广义相对论修正了万有引力理论，水星的近日点进动是其三大验证之一（另外两个是引力红移与光线在引力场中的弯曲）。根据广义相对论，行星公转一圈后近日点进动值可通过相应公式计算得出，代入水星的数据后得出约每百年43角秒的进动值，这与观测值十分接近。