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:反相的原因 下一主题:寻龙问凤物理学:
光行差与奥尔特云
[楼主] 作者:pengguoliang  发表时间:2009/10/05 08:12
点击:733次

 
  • 1. 光行差
  • Aberration-光行差指由于地球运动引起的星光方向细微的变化。光的有限速度率和地球沿着绕太阳的轨道运动引起的恒星位置的视移位。在一年内,恒星似乎围绕它的平均位置走出一个小椭圆。这个现象在1729年由詹姆斯布拉德雷(James bradley)发现,并被他用来测量光的速率。

由于天文观测者是在地球上,他随地球一起作运动,这时他所看到的星光方向,就与假设地球不动时所看到的方向不一样,而是倾向于天文观测者或者说是地球运动的方向。地球的公转速度约为30公里/秒,光速为30万公里/秒,由此可以估算出光行差带来的角度变化约为几十角秒。

在精细的天文观测>计算中,需要考虑这种光行差引起的星星视位置的影响。

地球上的观测者与天体之间的相对运动可以分解为各种成分,分别对应下面几种相应的光行差:

周年光行差--地球绕太阳公转造成的光行差,最大可以达到20.5角秒。天文学中定义周年光行差常数(简称光行差常数)为κ=v/c,其中c是光速,v是地球绕太阳公转的平均速度;

周日光行差--地球自转造成的光行差,比周年光行差小两个数量级,约为零点几角秒.

2. 奥尔特云

 奥尔特云又译欧特云>,是一个假设包围著太阳系>的球体云团,布满着不少不活跃的彗星>,距离太阳>约50,000至100,000个天文单位>,差不多等于一光年>,即太阳与比邻星>距离的四分一。

虽然人们未曾对奥尔特星云作直接的观测,但从观测得彗星的椭圆轨道,认为不少彗星皆是从奥尔特星云进入内太阳系>的,一些短周期的彗星可能来自柯依伯带>。

1932年,爱沙尼亚>的天文学家 Ernst Öpik 提出彗星是来自太阳系的外层边缘的云团。但1950年,荷兰>天文学家奥尔特> (Jan Hendrick Oort) 便指出 Öpik 推论有矛盾的地方,一个彗星不停来回太阳系内部与外部,终会被多种因素所摧毁,其生命周期决不会如太阳系的年龄长。该云团所受的太阳辐射较弱,非常稳定,存在数百万颗以上的彗星核,可以不停产生新彗星,去取代被摧毁的。另外人们相信,所有奥尔特云彗星的总质量,会是地球>的5至100倍。

奥尔特云是50亿年前形成太阳及其行星的星云>之残余物质,并包围着太阳系。而最广为人们接受的假设,是奥尔特云天体在较接近太阳的地方形成,与其他行星>及小行星>相似,及后给仍年轻的大型气体行星,诸如木星>等天体的强大引力将之逐出太阳系内部,使它们拥有极为椭圆或抛物线状的轨道。同时,这个过程也把它们的轨道偏离黄道面,并形成奥尔特云呈球状的形态。一些在远处的天体之轨道又被附近的恒星>摄动,使之变为圆浑,并能长期处于太阳的远方。

奥尔特云是一个包围着太阳系的球体云团,布满着不少不活跃的彗星。理论上的奥尔特云有数以兆计的冰冷天体巨大的质量,在大约5,000 天文单位,(一个天文单位指的太阳与地球之间的距离),最远可达10,000天文单位的距离上包围着太阳系,被认为是长周期彗星的来源。它们被认为是经由外行星的引力作用从内太阳系被抛至该处的彗星。奥尔特云的物体运动得非常缓慢,也就是说与太阳球心速度几乎相等。

3. 光行差与奥尔特云

30km / sec是地球在太阳的系中的速度,是地球相对太阳球心的速度。所有从太阳系之外的恒星射向太阳系的星光,都象从太阳系的奥尔特云层射出一样,它们的光源速度相对于太阳球心的速度静止。Draco 德拉古 γ星射向太阳系的星光也一样,Draco 德拉古 γ星与太阳的关系就像太阳系中一颗静态的行星一样。但是,Draco 德拉古 γ星不是这样的,它是太阳系之外的一颗遥远的星。这里的问题是为什么仅仅考虑奥尔特云的运动? Draco 德拉古 γ星不运动吗? -

天文上的恒星光行差现象已表明,奥尔特云层能控制来到太阳系里的光成为"自己的光",因为整个天球星空的星(光)呈现同样的规律。因此,所有的星光它们如同是来自奥尔特云的势力系统中。

4.光行差与惠更斯的次波原理

1690年惠更斯在建立光的波动学说时,提出了一条原理即惠更斯原理。它的内容是:介质中波到达的各点都可以看作发射子波的波源,在以后任一时刻,这些子波的包迹就是新的波阵面。根据惠更斯次波原理【1】,任何时刻任何波动的波面上的每一点都可作为次波的波源,各自发出球面次波。因此,任何波动在传播过程中,遭遇到的任何媒质或障碍物,都可以把该障碍物的表面的每一点或媒质作为次波的波源,各自发出次波。故任何波动在前进中遭遇不同运动速度的物体或媒质就能以该物体表面的每一点或媒质作为次波的波源,波动的速度就随着与波相接触或遭遇的次波源(物体)速度的变化而产生相应变化。波速是波动相对于次波源的速度,波动具有相对次波源在发射次波时刻的运动速度为光速的性质。

  我们用惠更斯的次波原理来考察恒星的光行差现象,就变得顺理成章,很容易理解了。所有从太阳系之外的恒星射向太阳系的星光,都要穿过太阳系的奥尔特云层,并从奥尔特云层射出,由惠更斯的次波原理,波速是波动相对于次波源的速度,而奥尔特云层就是次波源,从奥尔特云层射向地球的光源(次波源)速度就是奥尔特云层的 速度,而奥尔特云层相对于太阳球心的速度静止。它们的光源速度相对于太阳球心的速度静止。因此,所有从太阳系之外的恒星射向太阳系的星光,都要穿过太阳系奥尔特云层,就相当于从奥尔特云射出。

 

本帖地址:http://club.xilu.com/hongbin/msgview-950451-206196.html[复制地址]
上一主题:反相的原因 下一主题:寻龙问凤物理学:
 [2楼]  作者:明学达观  发表时间: 2009/10/05 17:04 

对错暂且不论,看这样的帖子心里舒服,这才是一个从事科学研究者的风范。
欧特星云相对于太阳静止,这说明欧特星云与整个太阳系属于同一个惯性系,欧特星云与太阳系是一个整体,他们的运动是一致的惯性运动,这样的运动对于光行差没有贡献无可厚非,
但是即使是外太空,有这样的星云他相对于太阳或者太阳系有相对的运动,其对光行差现象也没有贡献,比如整个太阳系饶银河系中心的运动对光行差现象就没有贡献。同理其他的星系云的运动对于光行差现象也没有贡献。
为什么呢?因为其效应在任何时刻与地点对于一个观察者来其产生效应都是一样的,不是说其没有光行差效应,而是即使有效应,其效应也不会被地面观察者观察到。
[楼主]  [3楼]  作者:pengguoliang  发表时间: 2009/10/06 10:10 


相对论无法解释光行差效应,无法解释光行差效应中为什么只考虑地球的运动?而不需要考虑太阳系之外发出星光的恒星的运动速度? 相对论在解释多普勒效应是要考虑太阳系之外发出星光的恒星的运动速度的。这是相对论解释光行差效应的一个巨大的矛盾!
 [4楼]  作者:明学达观  发表时间: 2009/10/06 12:23 

遥远恒星的运动从理论上讲确实应该对光行差现象有所贡献,问题是实在太遥远了,他的效应显现不出来,
另外一个方面我们要弄清楚我们是如何测量光行差的,所谓的光行差的测量效果是由于观察者处于两个不同的地点,此时地球相对于恒星有两个不同的速度,我们只能测量到他的差值。
比如太阳系的运动也会产生光行差效果,但是我们不能测量到他,因为对于地球上的任何观察者而言,他处于任何位置其效应都是一样的,没有区别。
其次,遥远恒星的运动所产生的光行差效果与上类同。
倒是遥远恒星所做的圆周运动的速度可以通过光行差现象来测量,而其整体的运动速度不能通过光行差现象来测量。我还是担心由于太遥远这样的效应是否可以被测量到。
 [5楼]  作者:明学达观  发表时间: 2009/10/06 12:24 

遥远恒星的运动从理论上讲确实应该对光行差现象有所贡献,问题是实在太遥远了,他的效应显现不出来,
另外一个方面我们要弄清楚我们是如何测量光行差的,所谓的光行差的测量效果是由于观察者处于两个不同的地点,此时地球相对于恒星有两个不同的速度,我们只能测量到他的差值。
比如太阳系的运动也会产生光行差效果,但是我们不能测量到他,因为对于地球上的任何观察者而言,他处于任何位置其效应都是一样的,没有区别。
其次,遥远恒星的运动所产生的光行差效果与上类同。
倒是遥远恒星所做的圆周运动的速度可以通过光行差现象来测量,而其整体的运动速度不能通过光行差现象来测量。我还是担心由于太遥远这样的效应是否可以被测量到。
[楼主]  [6楼]  作者:pengguoliang  发表时间: 2009/10/06 13:06 

回复5楼:
我所指的就是地球相对于恒星的速度,是相对速度。无论地球,还是恒星,我们都无法测定或确定他们的绝对速度。
 [7楼]  作者:明学达观  发表时间: 2009/10/06 15:15 

对,同理,也是一样,地球相对于恒星速度所产生的光行差效应也不可能被测量到
 [8楼]  作者:周宪  发表时间: 2009/10/06 15:51 

对【5楼】说:

恒星的运动不会引起光行差。因为以太是有层次结构的。恒星发出的光开始应该有光行差,但是恒星的光飞出去不久就脱离自己的以太,进入了银河系的以太,变为对银河系为c了。双星也是如此。

地球的运动则不然。地球的运动与发来的星光可以作超光速的平行四边形叠加,所以有光行差。

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

0.14695906639099