天体の動きで「ニュートン力学」で表せない動きには、何がありますか?

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2026-04-20 06:15

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代表例としては、

・強い重力場

・光や光速度の挙動

・時空そのものの効果「宇宙論的膨張」などです。



ニュートン力学では、宇宙をユークリッド空間として扱っており、ニュートン自身も書簡などから、これが単なる例えではなく真実の姿であると考えていたようです。



しかし、現実には時空の取り扱いは、非ユークリッド的でないと整合しない場合も多いです。





以下に典型的な事象と、よりよく取り扱う理論を示します。



水星の近日点移動:

太陽近辺での時空の歪みで軌道がズレる

⇒一般相対性理論(シュワルツシルト解)、ポストニュートン近似など



大質量天体の周囲での光の曲がり・重力レンズ効果:

光は質量を持たないが時空に沿う

⇒一般相対性理論



大質量天体における重力波放出・連星の軌道減衰:

非線形でイベントホライズンを形成・特異点は扱えない

⇒ポストニュートン近似 → 数値相対論(シミュレーション)



宇宙膨張(遠方の銀河の超光速の後退速度)

空間自体の時間変化はニュートン力学で表現できない

⇒近年の宇宙論(FRW解など)

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