Светимость Солнца и движение планет.
Отклонение светового луча в поле тяготения и перигелий Меркурия.
В работе [1] было показано, что имеется практически 100% соответствие между светимостью Солнца и суммарной световой мощностью планет солнечной системы, определяемой как:
Nсв = Fнсj                  (1)
где     Fн – сила тяготения Ньютона между планетой и Солнцем,
          с – скорость света, равная 3 1010 см/сек,
          j = (rc- rп)2/4 Rп2 – телесный угол, связывающий планету и Солнце,
          rc – радиус Солнца, равный 6,96 1010 см,
          rп – радиус планеты,
          Rп – расстояние от планеты до Солнца [2]
В выражении (1) сила тяготения Ньютона фактически приравнивается силе светового давления, при условии, что взаимодействие между планетой и Солнцем осуществляется в пределах телесного угла между ними (Рис.1). Это означает, что действующим началом во взаимодействии небесных тел являются световые потоки, которыми обмениваются тела. Другими словами, можно предположить, что тяготение есть проявление телами способности к обмену энергией в виде излучения.

Рис.1. Взаимодействие планет и Солнца внутри телесного угла j
Во многом природа тяготения остается загадкой до настоящего времени, хотя в практике широко используются законы тяготения Ньютона, а в случае высоких скоростей и больших масс релятивистская теория тяготения Эйнштейна.
Теория Ньютона связана с предположением о мгновенном распространении сигнала между тяготеющими телами и с точечным характером источников поля.
Релятивистская теория основана, как на трех китах, на трех экспериментально подтвержденных следствиях [3]:
1) Планеты движутся по незамкнутым кривым, а не по эллипсам, т.е. происходит смещение точки перигелия. Особенно это заметно в случае Меркурия, для которого поворот оси составляет 42,6+0,.9 угл.сек/век. Теория Эйнштейна дает величину 43 угл.сек/век.
2) Искривление световых лучей в поле тяготения. Наблюдения в моменты солнечных затмений дали результат от 1,72+0,11 до 1,82+0,15 угл.сек. По теории Эйнштейна должно быть 1,75 угл.сек.
3) В поле тяготения время протекает медленнее, чем вне поля, т.е. излучение атомов в поле тяготения должно происходить с меньшей частотой, чем вне поля. Опыты с помощью эффекта Мёссбауэра подтвердили теорию с точностью до 4-х процентов.
Таким образом, считается, что теория Эйнштейна блестяще подтверждается экспериментально.
Покажем, что по крайней мере в двух из трех вышеприведенных примеров теория тяготения Ньютона может дать удовлетворительные результаты без привлечения новых представлений о пространстве и времени. Для этого учтем размеры небесных тел, а также то обстоятельство, что сигналы между телами распространяются со скоростью света.
Отклонение световых лучей в поле тяготения
Изначально теория тяготения Ньютона не предусматривала какого-либо отклонения световых лучей вблизи поверхности Солнца. Однако учет массы фотонов дал результат ровно вдвое меньший, чем наблюдаемый [4].
Поэтому результаты измерений в период солнечного затмения 1919 г. и в последующие годы трактовались в пользу теории Эйнштейна. На рис. 2 показана схема эксперимента по измерению отклонения лучей от неподвижных звезд вблизи поверхности Солнца.
 
Рис.2. Отклонение лучей от звезд вблизи Солнца
Если тяготение обусловлено световыми потоками от Солнца, то свет от разных точек его поверхности до наблюдателя будет доходить с разницей
            tсв = rc /c= 2,32 сек.
За это время в звездной системе координат Земля сместится относительно неподвижной звезды на угол ?, тангенс которо-го равен:
tgY=  tсв(Vзе + Vo)/R,
где     Vзе – скорость движения Земли по орбите вокруг Солнца (30 км/сек),
          Vo – скорость движения Солнца вокруг центра Галактики (250 км/сек) [2],
          R – расстояние от Земли до Солнца (1,496 1013 см).
Для малых углов tgY = Y.
Расчеты показывают, что Y в данном случае составляет 0,89 угл.сек. С учетом движения Луны эту величину следует уменьшить на 0,0128 угл.сек, т.е. смещение звезды будет составлять 0,88 угл.сек. Эта величина как раз и равна половине наблюдаемой.
Таким образом, учет массы фотонов, а также размеров Солнца и скорости распространения сигнала между телами, равной скорости света, дает в совокупности величину отклонения звездных лучей равной наблюдаемой.
Перигелий Меркурия
Проблема перигелия Меркурия уже почти полтора века является тем оселком, на котором опробуются все теории тяготения [5]. Классическая теория Ньютона не позволяет объяснить наблюдаемое смещение долготы перигелия Меркурия около 43 угл. сек/век, в то время как теория Эйнштейна дает близкую величину.
Рассмотрим, однако, движение Меркурия при условии, что свет от разных частей Солнца доходит до его поверхности с разницей 2,32 сек (рис.3).

Рис.3. Движение Меркурия в момент прохождения по диску Солнца
Меркурий обращается вокруг Солнца с периодом Tме = 0,241 лет. Угловая скорость обращения Меркурия в среднем составляет 0,171 угл.сек./сек. Положение перигелия Меркурия определяется относительно неподвижных звезд, поэтому следующий момент наблюдения может быть при повторении положения Земли относительно Солнца, т.е. через год. К этому моменту за время, равное 2,32 сек, Меркурий передвинется на расстояние 0,397 угл.сек., а за 100 лет на 39,7 угл.сек.
Наилучшее время наблюдения за Меркурием тогда, когда он проходит по диску Солнца. Так как он является внутренней планетой и находится близко от Солнца, то моменты прохождения его по диску приходятся на май или ноябрь и то не каждый год.
Впервые расхождение между теоретическим и наблюдаемым положением перигелия Меркурия заметил Леверье [5], который оценил его величиной 38.3 угл.сек/100 лет. В настоящее время это смещение оценивается величиной около 43 угл.сек/100 лет, однако в момент перигелия угловая скорость Меркурия будет составлять 0,206 угл.сек/сек или смещение будет равным 47,8 угл.сек/100 лет. В момент афелия угловая скорость Меркурия будет составлять 0,136 угл.сек/сек , а смещение будет равным величине 31,5 угл.сек/100 лет.
В этих пределах могут происходить изменения скорости движения перигелия Меркурия, важно, когда производились измерения его положения. По теории Эйнштейна поворот оси Меркурия должен составлять 43 угл.сек/100 лет и не зависеть от положения планеты на орбите.
Принцип эквивалентности
В соответствии с принципом эквивалентности силы инерции неотличимы от сил тяготения. Поэтому там, где действуют т.н. силы тяготения мы их можем заменить силой инерции. Например, на груз на поверхности Земли действует сила, направленная в сторону центра, которая по сути представляет собой суммарную силу отдачи при излучении фотонов от Земли (рис.4).

Рис.4 . На тело на поверхности Земли действует сила отдачи фотонов
То излучение, которое покидает Землю, дает импульс, направленый в сторону Земли, который действует либо на молекулы газов атмосферы, либо на вещество поверхности Земли. В сумме эти импульсы складываются и образуют т.н. силу инерции, направленную в сторону Земли, которую мы называем силой тяготения. Эта сила уравновешивается силой реакции опоры. Если опору убрать, то тело будет двигаться к Земле с ускорением g.
Те же самые силы заставляют сближаться молекулы в облаке межзвездного вещества, приводя к их аккреции (рис.5). Обмен фотонами между частицами внутри облака будет приводить лишь к усилению колебательных движений и повышению температуры внутри газового облака. Те фотоны, которые покидают облако, приводят к сближению частиц и образованию плотных тел. Возможно, именно таким путем образовалась Земля и другие тела солнечной системы, а также само Солнце.

Рис.5. Аккреция вещества в межзвездной среде
В пределах солнечной системы взаимодействие планет и Солнца также осуществляется путем обмена фотонами (рис.1). Реально на планету действуют две силы: сила репульсии, т.е. отталкивания со стороны Солнца вследствие падающего излучения и сила инерции, сближающая планету и Солнце после прохождения точки афелия или удаляющаяя ее после точки перигелия. Планеты движутся по эллипсоидальным траекториям, то приближаясь, то удаляясь от Солнца.
В период приближения на планету действует все увеличивающаяся сила репульсии, которая достигает максимального значения в момент перигелия. Планета приобретает импульс в направлении от Солнца (Рис. 6).

Рис.6. Движение планеты по эллипсоидальной траектории вокруг Солнца
В этот момент сила инерции уравновешивает силу репульсии, импульс для которой планета приобрела в момент афелия и которая стала силой инерции.
При приближении планеты к Солнцу она приобретает импульс в этом направлении, который при переходе через эту точ-ку начинает действовать как сила инерции, направленная от Солнца. Сила же репульсии при переходе точки перигелия бу-дет действовать как сила инерции, возращающая планету к Солнцу. Результирующая этих сил обеспечивает движение пла-неты по орбите.
Природа тяготения
Несмотря на знаменитое “hypotheses non fingo” Ньютон, конечно, стремился к пониманию природы тяготения [6]. Отрицая тяготение как врожденное свойство материи, Ньютон предполагал, что оно ”должно вызываться неким агентом, постоянно действующим по определенным законам” (цит. по [6]). В другом месте он пишет, что ”прозрачные вещества действуют на лучи света на расстоянии,преломляя, отражая и изгибая их, и взаимно лучи двигают части этих веществ, нагревая их; это действие и противодействие на расстоянии очень похожи на притягательную силу между телами” [Ibid. p.375 ]. Конечно, здесь речь не идет о тождестве природы тяготения и света, но аналогия существенная.
Предлагаемая гипотеза не приводит к кардинальной перемене сложившихся представлений или законов, связанных с применением законов Ньютона, а лишь дополняет их учетом размеров источников тяготения и скоростью распространения сигналов между тяготеющими телами. Остаются справедливыми и формулы теории Эйнштейна, поскольку они основаны на по-стулировании равенства скорости распространения гравитационных волн скорости света. В то же время на наш взгляд в представлениях об изменении свойств пространства - времени нет необходимости.
Автор выражает искреннюю благодарность В.А.Коноваленко за советы в период подготовки работы.
Литература
  1. В.А.Ямшанов. Светимость Солнца и движение планет. Световая и гравитационная мощность.\\ Виртуальный мир, 2, 2002,
  2. Астрономический календарь. Постоянная часть. М., «Наука», 1981, с. 704.
  3. Б.М.Яворский, А.А.Пинский. Основы физики. т.1,М.,«Наука»,1969 г.
  4. Дж.Нарликар. Гравитация без формул. М., «Мир», 1985, стр. 146.
  5. Н.Т.Роузвер. Перигелий Меркурия. От Леверье до Эйнштейна., М., «Мир», 1985, стр.244.
  6. И.С.Дмитриев. Неизвестный Ньютон. Силуэт на фоне эпохи., СПб, «Алетейя», 1999, стр. 781.