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天体运动的力学原理(3)

 生活情趣678 2014-05-08

五、恒星的运动

恒星为整个行星系统的其他天体提供能量,它的能量来源则是星系星系是能量的漩涡场,尽管在总体上恒星的运动并不遵循圆周运动的规律,但是万有引力仍然在其中发挥作用,根据修正后的万有引力定律公式,我们来分析恒星的受力情况。如下图所示:

天体运动的力学原理(3)_图1-1 

以星系的旋转平面为图面,以垂直于图面通过星系中心和恒星中心的平面将星系和恒星分别分成两部分,这四部分的质量中心分别为ABCD,由于各自的运动,对C来说,AB具有不同的运动方向,对D来说,AB也具有不同的运动方向,应该分别计算它们之间的引力。恒星的受力情况与行星完全一样,通过计算可以知到:除了受到向心的合力外,星系暗物质和气体的旋转还使恒星受到切向力和偏心矩的作用,在切向力的作用下,恒星在绕星系中心公转的同时还获得加速度,逐渐远离星系中心,可以说切向力是星系膨胀的直接动力;同时,在偏心力矩的作用下,恒星自转。

恒星的这种受力情况同天文观测相一致。20111月,天文学家们发现,有无数肉眼看不到的黑暗物质形成了宇宙黏合剂,它们像蜘蛛网般包围银河系,联系起所有物质,构成银河系乃至整个宇宙。据悉,多国天文学家用了5年时间,构建出黑暗物质在宇宙的详细分布图。研究发现,可见物质如银河、星星和行星,是随着肉眼无法看见的黑暗物质路径,在其产生的万有引力拉动下形成,数以十亿计的星体因此得以聚集,形成银河系。研究显示,星体能生存数十亿年,是依靠黑暗物质的万有引力维持的,而星星和行星等发光物质,只是宇宙内的一小部分,另外的90%以上正是无数黑暗物质。参与研究的天文学家表示,太阳以250km/s的速度围绕银河轨道运转,黑暗物质能避免太阳冲出银河,跌入更深的空间。

星系漩涡场对恒星的拖动如图所示:通过此图,我们可以体会到那些呼啸而过的星际物质对太阳系的拖动作用。

天体运动的力学原理(3)_图1-2 

在科学界好像存在着这样一种认识,是太阳运动时在前方激起弓形激波,就像轮船在水面航行时在前面激起水波一样。其实,这种认识是错误的,是运动中的星际物质受到太阳风的阻碍从而形成激波,正像河流受到河中礁石的阻碍形成激波一样。从北极来看,太阳在逆时针公转而不是在顺时针公转。也就是说,太阳风与星际物质之间的相互作用力对太阳系来说是一种动力,而不是像目前人们认为的那样是一种阻力。

在漩涡场中,运动的暗物质能够通过万有引力拉动天体,而按照牛顿万有引力定律,引力和速度无关,这种拉动就无法得到解释。当然,这也就颠覆了那种认为恒星是在中心引力的作用下做圆周运动的观念。中心引力并不存在,因为星系外部的暗物质和其内部的暗物质形成引力平衡。暗物质和气体只有通过漩涡运动形成速度差才能进一步通过引力形成对可见物质的拖动力。

像飓风一样,因为星系的质量并不集中在星系的中心,对恒星来说,星系速度方向不同的两侧的质量中心比较远离星系的中心,所以恒星的公转不完全与行星的公转相同,但是它们的受力情况非常相似。

在星系中,暗物质的质量、两个质量中心AB的速度和它们到星系中心的距离都很难确定,所以,目前我只能对恒星的受力情况做简单的定性分析,无法做到具体的定量计算。

通过以上对天体运动原理的分析还可以推知:行星系内围绕母恒星公转的绝大部分天体并不是这个行星系的原始居民。

根据太阳系成因的星云假说,天文学家认为行星系由一个旋转的气团演化而来。这个假说是根据太阳系目前的现状倒推其原始状态,它好像能够给行星系提供“第一推动力”,但是在实际观测中可以发现,在恒星形成之初,并不存在这样的原始气团。星云假说只是一种臆想,而且从力学上来讲,也无法形成这样的气团。这样,在恒星形成之初,原始行星的存在就失去了其力学基础-气体都能够在引力的作用下汇聚成团,如果那里有密度更大的尘埃或岩石,它们早就已经汇聚到恒星中心了。

天文望远镜捕捉到了星云中巨大的恒星形成区域。

天体运动的力学原理(3)_图1-3 

在星云和星系旋臂中好像有密集的“尘埃”,正像我们远看土星环好像薄纱一样,其实那些“尘埃”都是或大或小的岩石质天体。根据天体运动的力学原理,在恒星形成之初,它们无力驱动那些天体围绕自己公转。只有在公转过程中在偏心力矩的作用下快速自转起来后,它们才可以依靠自己的牵引力不断捕获星际空间的天体形成自己的行星。

星系内的绝大部分天体都在行星系之外的星际空间里,围绕母恒星公转的绝大部分天体都是恒星在公转的旅途中依靠自己的牵引力逐渐从星际空间捕获而来。卫星也是一样,一个行星的所有卫星也基本上都不是和它在同一处形成的,它们陆续来自遥远的星际空间或者是小行星,在它们被这个行星的引力捕获后变成卫星。(注:这得到过一次验证。19971015日,美国宇航局和欧空局联合研制的“卡西尼”号土星探测飞船发射升空,它发现土卫九的年龄甚至比土星还大,并且围绕土星逆向旋转。年龄大和逆向公转都显示土卫九来自星际空间。此外,逆向公转还表明它作为土星卫星的历史相当短暂。)

以上情况将贯穿恒星的整个演化史。不过,一个恒星能控制多少行星或一个行星能控制多少卫星,这由它们牵引力的大小来决定。质量大、自转快的恒星或行星牵引力大,能够拥有更多的行星或卫星;质量小、自转慢的恒星或卫星牵引力小,只能拥有较少的行星或卫星。当然,如果它们提供的切向力小于阻力,它们甚至可能没有行星或卫星,即使它们偶尔幸运地捕获到一个,也无法长期拥有。

十多年来,天文学家发现了近千颗系外行星,它们中确实有少数逆向公转,但是,在反向的切向力和恒星风形成的阻力的共同作用下,它们将逐渐坠向母恒星,最终变成顺向行星或者跌落母恒星。希望天文学家对它们进行持续地观测,以验证我的预言。它们的逆向公转也验证了我的行星形成理论-它们来自星际空间,正像圣安德鲁斯大学(University of St Andrews)的安德鲁·卡梅伦所言,逆向行星的发现的确挑战了传统的行星理论,即行星的公转方向应当始终与其主恒星的旋转方向一致

切向力和偏心距的发现可以让我们更好地理解天体的公转和自转。这个道理已经在我们的银河系内得到了严格的验证,它当然也适用于整个宇宙。

下面,分析一下切向力如何影响星系的形状。

哈勃根据星系的形态把它们分成三大类:不规则星系、旋涡星系和椭圆星系。

不规则星系(星系相撞形成的不规则星系除外)由星云演化而来,还没有形成旋涡结构,不存在切向力,形状也不对称,无从辨认其核心,有的甚至好像碎裂成几部分,所以称之为不规则星系,在其内部有恒星在不断形成之中。

天体运动的力学原理(3)_图1-4 

在不规则星系中,恒星燃烧释放的能量使暗物质和气体逐渐形成能量的漩涡场,漩涡星系开始形成并逐渐演化。同为物质和能量的漩涡场,这个过程与飓风的形成非常相似。在星系世界中,大量的成员与我们的银河系一样是旋涡星系,其核心部分表现为球形隆起,称为核球,核球外则为薄薄的盘状结构,从星系盘的中央向外缠卷有数条长长的旋臂。

    星系的旋臂是荷兰天文学家奥尔特(J.H.Ort)于1938年首次发现的。后来证实旋臂结构是旋涡星系特有的结构。旋臂并不随着星系整体转动恒星会在进入旋臂区域时减速,在离开时加速旋臂中具体的恒星一直在变化但拥堵的情况依旧,这使旋臂区域只不过是恒星、气体和尘埃的密度比较大而已。为了解释星系旋臂的形成问题,瑞典的林德布拉德于1942年提出密度波假说,认为旋臂结构是盘状星系中刻度分布的波动图样,旋臂是密度极大的波峰区域这就是密度波理论的基本思想。林德布拉德计算了单个恒星在星系引力场中的轨道。六十年代以后发展成为用电子计算机对星系进行数值试验的方法。美籍华人林家翘和徐遐生于1964年完成了密度波理论。他们认为,在偏平而旋转的星系中心平面内,引力势有一螺旋的扰动成分,形成了引力势较小的波谷。当气体和恒星进入波谷后速度增大,导致了物质的松散。密度波理论为科学界所广泛接受,但是,对于旋臂的形成目前天文学家尚无法解释的是星系中的密度波最初是如何出现的。而且,密度波理论无法克服缠卷困难和维持困难等问题。也有人认为,旋臂是星系核抛射物质的产物。

天体运动的力学原理(3)_图1-5

密度波理论和抛射论都是根据星系图想当然的产物,都带有半经验的性质。切向力的存在比较圆满地解释了星系旋臂的形成和维持问题,找到了星系旋臂形成和维持的动力学机制。现在分析星系旋臂形成的动力学原。如图:

 

天体运动的力学原理(3)_图1-6 

在向心力和切向力的共同作用下,恒星在椭圆轨道上运动,同时,由于总能量不断地增长,近引力中心点和远引力中心点进动并远离引力中心。这种进动和远离我们应该能够认识的到,因为它们已经在行星系统被观测到。图中绘出了一个天体的运行轨道示意图,在现实的星系中,无数大大小小的天体在轨道上运行,轨道密集造成物质密聚,于是,旋臂就分别在近心点连线和远心点连线区域形成了。

旋臂真的是这样形成的吗?从示意图中可以看到,旋臂内侧物质迅速变得稀疏,而外侧则相对密集。在星系图中,这种现象得到了证明,你可以看到星系内侧较暗,而外侧则恒星密集,比较明亮。

旋臂这种由内往外生长的特征获得了欧洲空间局ESO证据的支持。由剑桥大学天文研究所和西班牙巴塞罗那太空科学研究所等组成的一个国际研究团队,从欧洲空间局盖亚Gaia)项目的数据中,找到了预测银河系圆盘(即聚集巨大气体云和数十亿颗恒星所形成的飞碟状)中恒星的化学构成类别的证据,可为洞察银河系演变提供新的见解。主导这项研究的剑桥大学天文研究所玛丽亚·格曼说:我们已经能够揭示整个银河系圆盘化学富集的时间表,显示出星系盘之外的区域需要更长的时间来形成。这支持了冷暗物质宇宙学背景下盘星系形成的理论模型,由此预测出星系盘由内往外生长。

旋臂形成的最重要的原因是轨道密集。另外,天体速率的周期性变化也起到一定的作用。在椭圆轨道的两端,天体有一个减速和加速的过程。当然,这两点最根本的原因是切向力的存在。星系旋臂是随着漩涡场的形成而逐渐形成的,切向力的存在维持了它的存在。至于旋臂缠绕的松紧问题和旋臂条数问题,则与星系不可见物质公转的速度和演化史的长短等因素有关,比如银河系,较小的次级旋臂将逐渐汇聚,直到变成只有两条主旋臂,旋臂也将变得越来越松散。

切向力不但塑造了星系的形状,还使得星系也能像行星一样形成环状结构。在我们的银河系离中心12~20万光年的范围就存在一个环状结构带。它的视速度大约在450km/s左右,用万有引力是无法解释的,因而常常被误以为是暗物质存在的依据。实际上,它是靠超越阻力的切向力维持的。在宇宙中,其它的星系环也是如此,不过,星系环主要存在于漩涡星系的外围,对于不规则星系或者椭圆星系,因为缺少自转或自转太慢,切向力基本上无力维持星系环的存在。

 

天体运动的力学原理(3)_图1-7 

银河系外环的示意图 

 

银河系是一个漩涡星系,目前,太阳带着我们运动到了一条旋臂的边缘,在今后的岁月里,它将带着地球进入下一条旋臂。由图可知,恒星的聚集将使地球处在发亮的区域里,显然那里有较强的辐射,增强的辐射可能会改变地球环境,使地球上的生命遭受灭顶之灾。

数百万年来,地球一直处在旋臂之外,从而为人类的进化创造了安全的空间环境。当进入旋臂,不但有强烈的辐射,天体运行轨道的密集和重叠,还使地球遭受撞击的可能性大大增加。地球所在的空间环境并不是永远不变,它不是人类永远的安乐窝,极有可能,在每次进入旋臂时,地球生物都要遭受一次大灭绝。地球史上的数次生物大灭绝应该就是这样发生的。

美国古生物学家戴维-劳普(David Raup)和杰克-塞普考斯基(Jack Sepkoski)研究发现,在过去2.5亿年的漫长岁月中,地球每隔2600万年会发生一次生物大灭绝事件。

天体运动的力学原理(3)_图1-8 天体运动的力学原理(3)_图1-9 

              银河系                        飓风

为了解释这两位古生物学家的发现,1984年,美国天体物理学家理查德·穆勒Richard Muller和他的同事共同提出了太阳存在着一颗伴星的假说。与此同时,另外的两位天体物理学者维特密利和杰克逊,也独立地提出了几乎完全相同的假说。按照这种假说,太阳有一颗不发光的伴星涅墨西斯(复仇女神的名字),它每过2600万年都会经过距太阳1光年的奥尔特星云,每到此时,星云中大量的彗星体便会被它的引力弹出,撞向地球,给地球带来可怕的毁灭性灾难。但经过艰苦的搜索,美国宇航局的科学家一直没有发现这颗红矮星,最新的研究成果也否定了这种假说。

美国堪萨斯大学和华盛顿史密森学会的科学家进一步将过去5亿年间地球上发生的重大物种灭绝事件进行研究,并将其列成一张曲线图,他们99%的肯定,在这漫长的5亿年中,每2600万年就要发生一次物种大灭绝,地球上的物种每次都几乎被“清空”,直至新的物种产生。

几十年来,对于物种规律性大灭绝的原因众说纷纭,有宇宙射线,大规模火山喷发,彗星和小行星撞击等等,但一直没有一种无可争议的定论。这种情形一直持续到今天,但它不会再有明天,下面就让我们来揭示真相。

太阳距离银河系中心约3.3万光年,整个银河系都在转动,太阳所在处的转动速度为250km/s,按这半径和太阳公转的速度计算,太阳绕银河系中心公转一周大约要2.5亿年。由银河系星系图可知,①在太阳的轨道上,太阳每公转一周,要5次进出旋臂。②天体密集的旋臂的宽度和天体稀疏的旋臂间隙的宽度基本一样,这意味着太阳在旋臂中的时间与在旋臂外的时间基本一样。由这两点可以知道,太阳大约有2500万年处在旋臂之中,紧接着有大约2500万年处在旋臂之外,如此周期性更替。考虑到每个数据都只是一个大概值,且太阳的公转轨道其实是椭圆,周期还要长一些,这和生物每2600万年就要灭绝一次的周期吻合得相当好。

此外,在时间上也存在着一致性。考古学家发现,最近的一次生物大爆发从大约1100万年前开始,而那正是太阳带着地球从旋臂中出来的时刻。往前推算可以发现,地球在旋臂之外时,正是生物蓬勃发展、繁荣昌盛之时,而进入旋臂,正是生物逐渐灭绝之时。

地球进、出旋臂与生物灭绝、爆发在周期和时间上惊人的一致性告诉我们,进入星系旋臂正是生物大灭绝的真正原因,增强的恒星辐射和频繁的天体撞击则是直接原因。

强烈的辐射和频繁的小天体撞击都已经足够致命,我们再来看看偶尔出现的大型天体撞击是如何毁灭地球生物的。大型天体撞击能够留下痕迹,它们已经被地质学家发现。

大型天体撞入地球大气层时会形成巨大的冲击波,它可以一下子杀死广大地区的大部分动物。此后,因落地撞击引起的阵风,在离撞击点数百公里处的风速仍可达2000km/h。结果,整个地球上空将会覆盖一层厚厚的尘埃幕布,太阳光线无法穿过它到达地面,这层尘埃云将会延续好几个月。另一方面,天体燃烧产生的一氧化氮会破坏大气中的臭氧层,因而在尘埃云最终沉息下来之后,地球表面就会直接遭受到恒星的紫外光照射,其强度是致命的。此外,剧烈的天体撞击也会打破板块之间的受力平衡,触发地震和大规模的火山爆发,加剧对环境的破坏。

地球表面大部分地区是海洋,天体击中海洋的可能性更大一些,其后果同样是极其严重的。首先,溅落中心区部分可能产生高度达几公里的巨浪,即使在离中心区1000km处,大浪的高度还可以达到数百米,涛涛巨浪最终将进入大陆架并冲上陆地,形成席卷一切的大洪水。诺亚方舟的传说也许就是在这种情景下发生的。

地球主要是被与太阳系在同一轨道上的星际天体撞击的,这也解释了为什么彗星总是出现在空间中的同一方位。大量冰彗星的出现还可以告诉我们,在星际空间中,水大量存在。

旋臂之旅给生物带来重重灾难!目前,距离太阳带着地球进入下一条旋臂还有大约1400万年的时间,到了那时,人类会随其他生物一起像历史上的生物大灭绝一样逐渐灭亡吗?如果人类没有能力在宇宙中自由迁徙,答案应该是肯定的。增强的辐射频繁的撞击、地震和火山爆发,地球上的几十亿人像其它生物一样无法安全度过漫长的2500万年地狱般的旋臂之旅。

读到这里,你可能会发现一个问题,太阳大约每5千万年进入一次旋臂,为什么周期却是2600万年呢?这是因为地球从旋臂中出来时,生物在开始蓬勃发展的同时部分不适应新环境的生物也存在着较轻程度的大灭绝。在旋臂的恶劣环境中,生物发生大灭绝的同时,一些耐受能力强的低等生物因为有了生存空间会繁衍生息起来,甚至发生进化。可是,当地球从旋臂中出来后,生态环境又发生了剧烈的改变,我们知道,不管是变好还是变坏,环境的剧烈改变都会导致一些生物的灭亡。比如一千万年前,当太阳系从旋臂中出来时,在生物爆发的同时,也有大约10%的生物灭绝。

生物遵循大约2600万年的周期有规律的灭绝,但是科学家也发现,生物大规模的集群灭绝(超级大灭绝)遵循大约6200万年的周期,而且集群灭绝对动物的影响最大,而陆生植物的集群灭绝不象动物那样显著。 考虑到旋臂的规模和分布并不均匀,统计的时间也都是一个大概值,而且灭绝的发生也有一个持续的过程,应该说生物超级大灭绝和地球旋臂之旅在周期上符合得相当好,(注:如果考虑银河系总体上只有4条较明显的旋臂,地球旋臂之旅的周期就是6250万年,这将同生物超级大灭绝的周期6200万年符合得更好。)

所以进入旋臂就是超级大灭绝根本原因,它导致强辐射、彗星和小行星的撞击、地震和火山爆发等,能够囊括科学家发现的各种生物大灭绝的原因。至于植物的灭绝为什么不像动物那样显著?则是因为植物适应环境变化的能力要远大于动物。

美国堪萨斯州大学的米克哈尔(Mikhail Medvedev)和艾德里安(Adrian Melott认为是太阳系在银河系中相对位置的周期变化触发地球生物的大灭绝。太阳系围绕银河系的平面做上下周期性运动运动,米克哈尔和艾德里安发现,生物大灭绝的周期与太阳系在银河系中心平面外定期漂移非常一致。据此,他们认为当太阳系离开银河系平面的中心位置进入两极时,地球就会暴露在高能级辐射流中,从而导致整个地球的气候骤变,引发生物大灭绝。艾德里安表示,他们将他们的模型应用到现有最大的化石数据库中,再次证实6200万年的生物多样性周期的发现。他们的论文被《天体物理学杂志》接受

穆勒先生说:我们花了一年时间来寻找可能的机理。当我知道艾德里安和米克哈尔成功找到我们没有找到的答案时,我目瞪口呆。我祝贺他们。” 不过,我认为他们的答案并不正确。太阳系的上下波动是受旋臂的影响,它和地球进入旋臂具有同样的周期,他们认为的那种辐射来自旋臂之中,而不是星系之外的星系际空间。星系际空间的辐射不可能比星系内还高,而且太阳系也不可能跑出星系之外。另外,仅仅是辐射也不可能导致生物发生那么大的灭绝。

考古学家发现,地球好像存在着史前文明。如果真是那样,旋臂之旅也应该是他们灭亡的原因。人类要想避免灭亡的命运,不变成几千万年以后被某种智慧生命发现的史前文明,只有充分利用自己特有的智慧,只有依靠科技。但留给我们的时间只有大约1400万年!!!

目前,地球处在两条次级旋臂的中间,辐射即不是很强,也不是很弱,当它处在远离旋臂、辐射很弱的区域时,那应该就是地球史上的冰河时期。

现在,借助于银河系图像,我谈一下星系的自转方向问题。在一些宣传科教的影视片中,星系的自转同飓风一样。比如上面的飓风云图,它是顺时针自转的,所以银河系也应该是顺时针自转的。事实上,这种认识是错误的,银河系中的一切物质都是逆时针转动的,这也是我们太阳系中天体都逆时针自转和公转的动力之源,形态一样的星系也是如此。希望看到此文,影视片中描述错误的星系自转方向能够得到更正。形态上的相似性被当做它们具有相同运动原理的一大证据,为什么形态一致的飓风和星系自转的方向却完全相反呢?通过星系旋臂形成原理示意图你就可以找到答案。

随着漩涡星系的演化,在切向力的作用下,天体运动的轨道越来越狭长。同时,星际气体和尘埃逐渐消耗殆尽,无法继续形成大量恒星,大部分恒星会演化成白矮星和中子星,为星系漩涡场注入的能量减少,星系漩涡场的旋转逐渐变慢。速度变小和质量变少使恒星受到的切向力和偏心矩都减小,旋臂逐渐松散、消散。这样,漩涡星系逐渐演化成椭圆星系。椭圆星系呈现椭圆形或正圆形,物质变得稀少,旋涡结构消失。

天体运动的力学原理(3)_图1-10天体运动的力学原理(3)_图1-11 

在椭圆星系的后期,椭圆星系步入垂暮之年。随着恒星的逐渐熄灭,漩涡场的能量继续减少,运动变缓,这使天体系统受到的切向力和偏心矩继续变小,当它们小于阻力时,天体系统只好消耗自己积累的转动惯量,随着能量的消耗,星系无力再维持自己的运转,开始崩溃,在万有引力的作用下向中心聚集。最终,整个星系的物质有可能被压缩在一起,物质的基本粒子结构解体,然后发生“宇宙大爆炸”。

宇宙膨胀论者认为,宇宙发生过大爆炸。我认为那种爆炸只发生在星系身上。爆炸形成下一代原始星云,重新开始星系的形成和演化。这个较小的星系有可能和其它较小的星系合并成较大的星系,也可能被其它较大的星系俘获,并入其它星系。不过,整个宇宙的基本物质应该正在逐渐减少,除非暗物质能够在吸收能量后重新聚合成基本物质粒子

在星云中,恒星辐射的能量使暗物质和气体形成漩涡场,漩涡场中物质的运动使恒星受到向心力、切向力和偏心矩的作用,它不但决定了星系的形态,在切向力和偏心矩的作用下,恒星公转和自转。通过自转,恒星使星系内的行星、小行星和彗星都受到切向力和偏心矩的作用同样地,自转的行星又带动了它们的卫星所以说,在星系这个层次上,整个系统是一个统一的整体,其内部各个层次是相互关联的,引力是它们之间的纽带,其中任何一个层次的变化,都能通过引力的作用导致整个系统的变化。但是,星系的自转是最根本的动力,基于这一点,星系(暗物质和星际气体)自转的速度必须大于恒星公转速度,星系自转的线速度必须大于恒星自转的线速度;恒星自转的速度必须大于行星公转的速度,恒星自转的线速度必须大于行星自转的线速度;行星自转的速度必须大于卫星公转的速度,行星自转的线速度必须大于卫星自转的线速度,因为只有这样,才能保持同向的切向力和偏心力矩的存在,维持天体的正常运转。这个规律已经被观测所证实,它同样适用于整个宇宙。

在星系中,自转和公转方向的一致性不是偶然的巧合,它们是切向力和偏心矩共同作用的结果。这种作用不但影响着所有宇宙万物的运行,它还在生物漫长的进化历程中影响着生物的行为,比如:植物的藤蔓在缠绕生长时,也是与天体系统的自转方向保持一致;海螺的缠绕生长同样也是如此。就是我们人类的行为习惯,也深受这种作用的影响,比如:当你在运动场上跑步时,也总是习惯于逆时针转圈,而这正是我们天体系统自转的方向。

生物的精神像其物质的身体一样也受到自然力的支配,星辰的引力确实可以影响一个人,要想诸事顺利,人有时候应该顺应自然力,如果违背某种自然力,可能就会导致相应的麻烦。此外,地球的生态环境也受宇宙空间环境的支配,天体运动与人类旦夕祸福有密切的联系星相学家观测天体,根据日月星辰的位置及其各种变化天象来预测人世间的各种事物的一种方术叫星相学目前,尽管星相学大多数自然科学家认为是一门伪科学,但是,当他们对自然有了更深入的了解,一定会改变观点,认识到星相学中也有一些科学成分

因为缺少速度因子,用牛顿万有引力定律来解释天体系统的运行,就只是一个粗略的大概。而修正后的万有引力定律能够对天体系统的运行进行精确地描述、合理地解释。在本文中,我只对引起人们广泛关注、让人们不解或错误理解的部分天体运行现象进行了简单地解释,其它各种未提及的现象和规律,运用我所讲的理论,你也能得到完美的解释。

任何天体都受到向心力、切向力和偏心矩的作用。向心力的存在已广为人知,我就不再多讲了,切向力和偏心矩真的存在吗?任何理论都要接受实验或实践的检验,我已经设计了几个实验来证明它们的存在,只是目前我只是一个小职员,没有这样的实验条件,无力在这里让你看到实验证据,所以只好用实践来证明它的存在了。天体的公转和自转是大自然呈现在我们面前的最生动、鲜明的实践证据。我不能不再次提到它们,此外,人类已经在自己的实践活动中利用切向力。

在人类频繁的火箭发射活动中,如果没有特殊要求,科学家都是让火箭从西向东飞行,进入近地轨道加速,这就是在利用地球自西向东自转产生的切向力。

天体运动的力学原理(3)_图1-12 

目前,人们都知道在发射火箭时,选择向东发射可以借助地球的转动能量,使火箭产生附加速度,提高火箭的飞行速度,以达到节省燃料的目的。而向西发射,到达同样的轨道,就需要更多的燃料。此外,人们还知道如果地球不转动,则无需考虑向哪个方向发射这种问题:反正向任何一个方向发射都没有什么区别。

人们都知道地球的自转能够给火箭施加一个额外的力,这个力和地球自转的方向相同,但是,都不知道这个力到底是如何产生的!按照牛顿万有引力定律,引力的大小与速度无关,自转凭什么去打破火箭东西方引力的平衡,给火箭施加一个额外的力?人们已经在这里看到了速度对引力的影响,但是都不求甚解,绕过障碍,在习惯性思维的束缚下,继续沉浸在牛顿力学理论编织的牢笼里,思索着、迷惑着。

按照牛顿力学理论,这个额外的力根本就无法产生。然而它确实就在那里,修正后的万有引力公式揭示了自然的真相、给出了解释。速度影响引力的大小,而且,地球自转的越快,这个力就越大,如果有详细的资料,我们甚至可以计算出它的数值。而按照牛顿力学理论,没有人敢谈论这个力的大小。

目前,科学界处于这种尴尬境界,他们认识到了一个力的存在,却不知道它到底是如何产生的,更不知道如何去计算其数值。本书将帮助科学界摆脱这种困境。

地球自转能够给火箭施加一个同方向的力,遵循同样的原理,它也能够给其自然卫星和人造卫星施加同样的力。继续推理,我们又一次得到上文计算所得出的结论:太阳自转能够给太阳系内的其它天体施加一个同方向的力;银河系自转能够给银河系内的天体施加同样的力。当然,这个推理适用于整个宇宙。

读到这里,每个人都应该意识到切向力的存在。如果你还不相信切向力的存在,也可以亲自感受一下。用一根细绳,一头拴住一个小球,然后拖动它,让它围着你的手做圆周运动。这时,你就可以感受到为了让小球能够在空气的阻力下保持运动,必须将牵引力的方向向前偏离小球的旋转中心,这样做就是为了给小球施加一个切向分力。天体的受力与小球非常相似,牵引力也向前偏离旋转中心。当然,这时你也就明白了为什么行星环都在行星的赤道面上,为什么太阳系、银河系和其它星系都基本上是平面结构

我们进一步认识到了切向力的存在,那么偏心距呢?我虽然没有条件亲自去做实验,但可以借助科学家曾经做过一个实验去证明它的存在。在人类有能力进入太空后,科学家发现,将任何物体在太空中释放,这个物体都会立刻开始自转,哪怕它原来是静止的。离开偏心距的帮助,科学家们谁也不能解释这是为什么,但是现在,谜底被揭开了。让我们再来更深入一些,认识到偏心距的存在,这个物体的自转方向还将会与其所在的天体系统保持一致,即使你给它一个逆向的初始动力,偏心距也会让它慢慢改变方向。

宇宙中任何天体的运动都是在万有引力的作用下进行的,因为缺少速度因子,用牛顿万有引力定律解释天体的运动,只能对部分运动规律和现象进行一个粗略的描述,而运用修正后的万有引力定律,认识到除了向心力还存在切向力和偏心距,我们就能够对天体的运动进行全面、精确地解释。

太阳、月球、地球和所有天体自诞生之日起就都在运动,人类对它们的探索也已有数千年的历史,但直到此时,我们才真正认识到它们的运动原理。我就像《皇帝的新装》中的那个小孩,又像是中国小学生聂利,(注:2003年,通过细致地观察和实验,中国一个小学生聂利说:“蜜蜂有自己的发音器官,它不是靠翅膀振动发声的。”而在小学课本和《十万个为什么》中有这样的教条,蜜蜂的嗡嗡声来自翅膀每秒达200次的振动,如果翅膀停止振动,声音也就停止了。苍蝇和蚊子也都是这样。科学家看到蜜蜂的翅膀每秒钟振动达200次,就想当然认为“嗡嗡”声来自翅膀的振动。于是人们从小就被告知这个“真理”,一代又一代。但是,一个小孩揭示了自然的真相。)依靠最基本的常识、原理,揭示了现实生活中或自然世界中的真相。你也有这个能力,让我们一起努力,驱散掩盖真相的层层黑暗,让自然和宇宙的真面目呈现在世人的面前。

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