|
太阳风是一种连续存在,来自太阳并以200-800km/s的速度运动的等离子体流。这种物质虽然与地球上的空气不同,不是由气体的分子组成,而是由更简单的比原子还小一个层次的基本粒子 -质子和电子等组成,但它们流动时所产生的效应与空气流动十分相似,所以称它为太阳风。太阳风从太阳大气最外层的日冕,向空间持续抛射出来的物质粒子流。这种粒子流是从冕洞中喷射出来的,其主要成分是氢粒子和氦粒子。 太阳向整个太阳系喷射出炽热的带电粒子风--也就是所谓的太阳风,然而令人惊奇的是,在靠近太阳表面的地方,却并没有任何明显的强风存在,可当太阳风抵达太阳系行星时,却变成了真正的"狂风",是地球风速的上万倍,科学家怀疑,在太阳和行星之间可能存在一些未知因素,从而让太阳风获得了如此高的加速度。太阳风粒子流在冕洞底部速度大约只有每秒16km左右,当到达地球轨道附近时,速度可达每秒800km以上 平均达350-450公里/S,据报道太阳风最高速度可达1000公里/S以上。那么太阳风加速动力来自于哪里呢?。据报道美国太阳探测器计划将于2015年左右发射,以揭秘日冕和太阳风加速奥秘。本文就此展开理论探讨研究,以揭开太阳风加速的秘密真相。 众所周知,苹果掉在地上,使得牛顿发现了万有引力。物体坠落之所以会速度越来越快,是因为地球引力,是因为物体坠落路程中、随着距离地球越来越近,引力越来越大,正是地球不断增大的引力,造成了物体坠落速度是加速度。太阳风从太阳表面喷发后,在踏上星际空间快速运动中,如果既没有前行阻力,也没有外力的推力,那么太阳风速度就应该是一个惯性的不变匀速运动;如果仍然没有前行阻力,但存在着一个不断增大的推力,那么太阳风就是一个加速度。那么这个造成太阳风加速的神秘推力是什么呢?答案很简单就是太阳的万有引力。从太阳表面喷射出的太阳风初速度是强大太阳引力束缚下的初速度,其总动量所表现出来的高速度、只是由于太阳引力强大束缚没有表现出来而已。但随着太阳风距离太阳增加,恰恰是太阳引力不断减小的过程,太阳引力束缚的不断减小,也就是对太阳风的拉拽力的不断减小松手,实际上就是对太阳风不断增大的推力,于是太阳风也就自然而然地加速了。 道理很简单,但如何进一步证实呢?本文尝试对太阳风加速作一个动能计算推导(欢迎内行者批评指正),以理论验证太阳引力引起太阳风加速的真实性: 如果我们假设太阳风初始速度为V1、太阳风总动量速度为V2、那么太阳风总动量就应该=太阳风初始速度动量+太阳引力动量 。 其表达式为: 1/2mV2^2=1/2mV1^2+4GMm/R(太阳引力动量) (1) 太阳引力动量推导计算:太阳风喷发从太阳内核到太阳表面的运动距离为太阳半径R、对太阳风引力大小平均值为GMm/(1/2R)^2 太阳对太阳风引力动量= GMm/(1/2R)^2*R=4GMm/R (2)(其中G=6.67*10^-11 N.m^2/kg^2 太阳半径R=6.96*10^8 米 太阳质量M=1.989*10^30千克)。 依据(1)1/2mV2^2=1/2mV1^2+4GMm/R 则V2^2=V1^2+8GM/R 如果V1=100公里/S 则: V2^2=(10^5)^2+8*6.67*10^-11*1.989*10^30/6.96*10^8=10^10+152.4*10^10 V2=12.38*10^5=1238千米/S 。 通过理论计算结果表明,太阳风最大速度可达1000公里/S以上。太阳风初始速度从100公里/S到1000公里/S以上,是太阳引力束缚不断减小直至解除为零的过程,所以表现出推力逐渐增加,太阳风速度不断加速过程。 那么我们为什么就忽视了这一秘密推动因素了呢?是因为大自然给我们看到的宏观现象往往是假象。像航天器"先驱者 10"号和"先驱者 11"号无人驾驶宇宙飞船于30多年前发射升空,可是它们的前进速度均在变慢。一些科学家认为,它们可能受到了某种外力的影响--这种力量正在将它们向回拉。像航天器飞离地球、飞离太阳系,同样是引力的不断减小,可它们为什么不仅不加速,反而是减速的呢?是航天器减速现象误导了我们的思维。 宇宙中宏观物体形成速度与微观粒子形成速度是没有相同可比性的。因为它们之间的前行阻力是存在着巨大差别的:就如高空坠落地球的物体速度,如果是降落伞降落,速度就可大大减小;如果是高密度物质,速度就可很大。之所以降落伞降落速度小,是因为增加了物体面积,增加了单位质量体积空气阻力,而高密度物质坠落快是因为单位质量体积受到气体阻力小。微观粒子就如高密度物体一样,前行阻力很小甚至可以忽略不计。要知道质子、电子等粒子最大直径只有原子10万分之一,其体积只有原子的10^-15倍。微观粒子自身质量体积密度相对于组成宏观物质物体质量密度更要大到上千万亿倍。换句话说就是单位质量体积的微观粒子飞行速度得到的引力能量,是宏观物体单位质量体积的上亿倍,而受到阻力却与宏观物体相当。得到引力、推力是宏观物体的上亿倍,受到前行阻力却是微乎其微,这就是成就微观粒子高速飞行的根本原因;相反航天器飞行速度飞离地球、减小引力后获得的推力相对很小,遇到的阻力却是微观粒子的上亿倍,自然即便是在人为动力驱动和惯性、引力动力驱动下,其动能仍然不能足以抵消星际物质阻力增加,而速度减慢(航天器方向偏移也是围绕太阳系旋转的涡流气体冲击力造成的)。比电子、质子更小的粒子光子之所以是可以保持恒速光速飞行,其机理是否也是这样呢?这一机理同样也证明了航天器飞行速度,永远也不可能达到粒子飞行速度,更不可能达到光速,无论人类拥有多大无穷能量。 |