Из закона всемирного тяготения следует, что движение планет осуществляется под действием силы тяготения Солнца. При этом, как показал Ньютон, из-за больших расстояний между небесными телами собственными размерами их можно пренебречь и считать, что вся масса расположена в одной точке. Тем самым исследование реального движения планет свелось к решению математической задачи на расположение n тел небесной механики.

Но сама задача оказалась весьма сложной. Ньютон сумел решить её лишь в простейшем случае, при n=2. Но ни сам знаменитый физик, ни его последователи не смогли решить задачу при n=3;4 и т. д., то есть когда нужно учесть ещё и взаимное притяжение планет друг другом.

Чтобы учесть эти, как их называют астрономы, возмущения, приходится составлять системы уравнений, на решение которых можно потратить годы и всё-таки… не решить задачу! Так, может, её и не нужно решать? Развитие науки, техники требовало от астрономов всё более точных данных.

Решать сложнейшие задачи стали с помощью комбинированных методов: использовали приближенные, упрощенные методы решения, а затем уточнили их по мере накопления опытных данных.

Таким образом, Леверье удалось построить гравитационные, то есть основанные только на законе всемирного тяготения, теории движения для четырёх внутренних планет — Меркурия, Венеры, Земли и Марса. Потом американский астроном Ньюком уточнил полученные данные, использовав результаты 60 тыс. наблюдений, выполненных астрономами с 1750 по 1982 год. Однако и эта теория оказалась не совсем верной. По какой причине?

Сегодня мы можем ответить на этот вопрос совершенно определенно: уточнить движение планет можно, лишь отказавшись от классической теории Ньютона, перейдя к теории относительности Эйнштейна.

Но применение теории Эйнштейна, который считал, что время во вселенной может течь то медленнее, то быстрее в зависимости от того, с какой скоростью движется сам наблюдатель, ещё более затруднило задачу специалистов.

Помощниками математиков в наше время стали электронные вычислительные машины. При построении теорий движения планет исследователи базируются на численных методах, когда траектории планет вычисляются как бы по точкам, на основе огромного количества фактических данных.

Материал подготовлен астрофизическим сайтом “Знания-сила” для читателей сайта “Учи физику”.