财经社区女性社区汽车社区军事社区文学社区社会社区娱乐社区游戏社区个人空间
上一主题:目前地球上的任何生命的寿命其实... 下一主题:看相对论吧主Schrodinger的丑态
关于地球是不是有公转角速度的自转角速度
[楼主] 作者:hxm2009  发表时间:2009/07/31 21:30
点击:2361次

在南京大学网站看到天文系黄天衣教授的广义相对论教案。

其中讨论了弯曲时空的对钟问题,实际上论述了双向时间传递实验所依据的基础理论问题。

这个教案还有一节“测地岁差”,竟然回答了地球是不是是有公转角速度的自转角速度的问题。

真是踏破铁鞋无觅处得来全不费功夫!我下面把这小节copy过来:

测地岁差

    地球以将近24小时的周期在自转,现在忽略地球的大小,把地球看成是一个在太阳的引力场中自由下落的陀螺. 这个陀螺不受太阳引力矩的作用,是一个理想的自由陀螺,亦即它的质心在引力场中自由下落,而且不受任何力矩作用(注). 在地球绕日公转的过程中,地球陀螺的自转轴应当作Levi-Civita平移.
        设想在某一时刻地球自转轴指向某一颗遥远的恒星,当地球绕日一周再次回到同一空间地点时,它的自转轴是否还是指向同一颗恒星呢?如果太阳系空间是平直的,自转轴又一直在平行移动,答案是肯定的. 然而太阳的引力使得太阳系空间发生弯曲,从一个向量在2维曲面上平行移动的例子可以猜测自转轴不会再指向同一颗恒星. 用广义相对论的理论推导的结果表明地球陀螺的指向相对遥远恒星组成的参考系有微小的转动,其角速度为
Ω=(2v/3)×GMr/c³r³

        其中v 和r 分别为地球公转的速度和半径向量,G, M 和c 分别为牛顿引力常数,太阳质量和光速. 这个角速度为每世纪100.92,称为测地岁差,也称为De Sitter 进动. 在绕地运转的人造卫星中自由漂浮的陀螺的指向相对遥远恒星系统也有这一相对论进动,这一效应已经得到空间实验的验证,精度为1%. 在第九章里还要更详细地讨论陀螺的相对论进动.
        传统的天文学把遥远恒星或类星体构成的参考系看成是惯性系. 从上面的讨论可见自由陀螺的指向才对应惯性系,陀螺参考系和恒星参考系之间存在相对转动,这是一个新的概念.

注:实际的地球赤道半径约为6378公里,赤道比两极鼓起,扁率接近1/300. 在月球和太阳的引力矩作用下,地球的自转轴(赤极)绕着地球公转轨道面的法线方向(黄极)作复杂的进动. 这种进动的主要成分是赤极绕黄极作周期约为2万6千年的圆运动,每年约50角秒,方向与地球自转方向相反. 这种进动称为岁差. 它远大于作为相对论效应的测地岁差. 这里忽略了地球的大小,日月引力矩及其引起的日月岁差也就不复存在.

本帖地址:http://club.xilu.com/hongbin/msgview-950451-198770-1.html[复制地址]
上一主题:目前地球上的任何生命的寿命其实... 下一主题:看相对论吧主Schrodinger的丑态
[楼主]  [2楼]  作者:hxm2009  发表时间: 2009/07/31 21:32 

读帖时,帖子不存在
 [3楼]  作者:黄新卫  发表时间: 2009/07/31 21:41 

读帖时,帖子不存在
[楼主]  [4楼]  作者:hxm2009  发表时间: 2009/07/31 21:48 

黄新卫:
说你啥好呢?!
咋你老是讨论什么聪明不聪明的问题呢?
呵呵。
你愿意看你就看看,你不愿意看,你就别搭理这个帖子好了。
你说如何?!
[楼主]  [5楼]  作者:hxm2009  发表时间: 2009/07/31 21:51 

读帖时,帖子不存在
[楼主]  [6楼]  作者:hxm2009  发表时间: 2009/07/31 21:58 


我想,这里的朋友大多都能读得懂我转贴的这个教案的内容吧!这里仅仅有一个公式,其它都是文字,也很好懂吧?
至于给出的数据应该是观测的结果,当然这些观测的结果还要通过点数理逻辑的推理和计算。
呵呵。
 [7楼]  作者:刘岳泉  发表时间: 2009/07/31 22:29 

读帖时,帖子不存在
 [8楼]  作者:云野鹤  发表时间: 2009/08/01 08:34 

读帖时,帖子不存在
 [9楼]  作者:王飞cn  发表时间: 2009/08/01 09:08 

是黄献民先生吧,很高兴再次来到西陆,这里删帖封号的事很少,尽可畅所欲言!
对于【地球是不是有公转角速度的自转角速度】,我想是个中学问题,你大可以把它们分开计算,最后把效应代数和即可。

※※※※※※
空间本无物理性质,物质场下的空间才有了局部静止系、惯性,运动才可以自身测量。
[楼主]  [10楼]  作者:hxm2009  发表时间: 2009/08/01 10:21 

读帖时,帖子不存在
[楼主]  [11楼]  作者:hxm2009  发表时间: 2009/08/01 10:37 

读帖时,帖子不存在
 [12楼]  作者:王飞cn  发表时间: 2009/08/01 10:40 

我不赞同[10楼] 用地轴来判断公转,公转是世界公认的东西,也是非常简单的事,不能因为地轴的运动就可以破坏,也不会因为地球自转而消失。

※※※※※※
空间本无物理性质,物质场下的空间才有了局部静止系、惯性,运动才可以自身测量。
 [13楼]  作者:王飞cn  发表时间: 2009/08/01 10:44 

读帖时,帖子不存在
[楼主]  [14楼]  作者:hxm2009  发表时间: 2009/08/01 10:45 

读帖时,帖子不存在
 [15楼]  作者:王飞cn  发表时间: 2009/08/01 11:05 

【一种平移式的“公转”,】
转与平移水火不容,你还相信?那么你是否相信西安与东京也是【一种平移式的“(绕地心)公转”,】呢?二者在本质上没有区别。

※※※※※※
空间本无物理性质,物质场下的空间才有了局部静止系、惯性,运动才可以自身测量。
[楼主]  [16楼]  作者:hxm2009  发表时间: 2009/08/01 11:17 

读帖时,帖子不存在
[楼主]  [17楼]  作者:hxm2009  发表时间: 2009/08/01 11:24 

地球除了24小时一圈的自传以外,还附加有以下的一个进动:

这种进动的主要成分是赤极绕黄极作周期约为2万6千年的圆运动,每年约50角秒,方向与地球自转方向相反. 这种进动称为岁差

这是我们在学习陀螺的转动问题时的基础知识。这个进动由于也是以星空背景为准观测到的,因而也是一种“绝对”的效应。和自传相比实在是太小了。
也许你玩过陀螺,那个陀螺轴轴的“近动”是不是在画一个小圈,是不是和陀螺的自传相比很小呢?
呵呵,咱们讨论起中学的知识了。
 [18楼]  作者:王飞cn  发表时间: 2009/08/01 11:28 

读帖时,帖子不存在
[楼主]  [19楼]  作者:hxm2009  发表时间: 2009/08/01 11:35 

读帖时,帖子不存在
 [20楼]  作者:王飞cn  发表时间: 2009/08/01 11:37 

读帖时,帖子不存在
 [21楼]  作者:王飞cn  发表时间: 2009/08/01 11:39 

读帖时,帖子不存在
[楼主]  [22楼]  作者:hxm2009  发表时间: 2009/08/01 11:41 


19楼的话有漏洞,该一下:

这恰恰可以说明在月球上月球自传的角速度刚好等于月球公转的角速度。

所以如果在月球上两地做双向时间传递试验,只需要计算月球自传的Sagnac效应,同样不必再加上公转的Sagnac效应。
[楼主]  [23楼]  作者:hxm2009  发表时间: 2009/08/01 11:43 

“你能用自转来算?”

月球能不能用自传来计算,同样应该以遥远的星空背景为准,以观测数据说话。
我想,应该有这方面的资料,你可以查查看。
 [24楼]  作者:王飞cn  发表时间: 2009/08/01 11:44 

对于非闭环的Sagnac效应,上述计算用的面积法是A-B-地心-A的面积s,通过Δt=4ωS/c^2计算,而不是A-B-月心-A的面积s!!!

※※※※※※
空间本无物理性质,物质场下的空间才有了局部静止系、惯性,运动才可以自身测量。
 [25楼]  作者:王飞cn  发表时间: 2009/08/01 11:46 

这不是我的见解,中日实验就是这样计算的。

※※※※※※
空间本无物理性质,物质场下的空间才有了局部静止系、惯性,运动才可以自身测量。
 [26楼]  作者:王飞cn  发表时间: 2009/08/01 11:48 

如果把西安与东京都垫高1000000Km,其效应是多少,你知道吗?

※※※※※※
空间本无物理性质,物质场下的空间才有了局部静止系、惯性,运动才可以自身测量。
[楼主]  [27楼]  作者:hxm2009  发表时间: 2009/08/01 12:17 


从你的回复看,我认为有很多讨论这个问题的基础知识(我认为的基础知识)你都不具备。
从你的回复看,你认为有很多讨论这个问题的基础知识(你认为的基础知识)我都不具备。

没有共同的数理逻辑基础,所以不必达成一致,各自保留意见比较好,只能如此。
 [28楼]  作者:王飞cn  发表时间: 2009/08/01 12:51 

[27楼]
算了吧,别找借口了,你希望在书本上找到答案就是【论这个问题的基础知识】?

我问你【对于非闭环的Sagnac效应,上述计算用的面积法是A-B-地心-A的面积s,通过Δt=4ωS/c^2计算,而不是A-B-月心-A的面积s!!!】不就是世界公认的东西吗?!现在是你在逃避。

※※※※※※
空间本无物理性质,物质场下的空间才有了局部静止系、惯性,运动才可以自身测量。
 [29楼]  作者:黄新卫  发表时间: 2009/08/01 13:18 

读帖时,帖子不存在
 [30楼]  作者:王飞cn  发表时间: 2009/08/01 13:26 

楼上别说黄献民先生了,他也是民科,只是在百度相对论呆的时间长了,害病中毒是难免的,希望黄献民先生不要染上挖苦辱骂的坏毛病就好,在西陆好好洗个澡,慢慢恢复理智吧。

※※※※※※
空间本无物理性质,物质场下的空间才有了局部静止系、惯性,运动才可以自身测量。

精彩推荐>>

  简捷回复 [点此进入编辑器回帖页]  文明上网 理性发言
 推荐到西陆名言:
签  名:
作  者:
密  码:
游客来访 
注册用户 提 交
西陆网(www.xilu.com )版权所有 点击拥有西陆免费论坛  联系西陆小精灵

0.21641707420349