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涡旋力使星球轨道涡旋膨胀涡,未必使星球加速
提起涡旋力[切向力],大家往往考虑加速,好象一台加速器;其实并非如此.以地---月系例:地球自转通过涡旋力向月亮传递能量,月亮角动量增加,它便螺旋式远离地球,进入越来越大的轨道[克服地球引力势能],因而月亮公转周期变长.根据现有理论,约五十亿年以后,地球自转与月亮公转同步,约为现在的43天. 涡旋力使星球轨道涡旋膨胀涡,对于地---月系,太阳系,银河系,宇宙中的涡旋星系皆如此. 参考:周衍柏<<理论力学教程>>1979版 第十一章 银河系氢气涡旋膨胀之谜 在科学上,每一个新的创造,每一个新发现都打开了一些通向新的神秘事物的大门,并且最大的进展往往是出乎人们意料之外的,即新的发现推翻或修正了以往的见解。一个有趣的问题是,对银河系中心的一个氢聚集区的射电研究,竟使人们发现了一个困惑着天文学家的奇怪现象。氢气似乎在膨胀着,那么,在银河系存在的漫长时间里,它为什么没有消散殆尽呢?这种仅局限于银河系赤道平面上的膨胀本身是令人惊奇的,目前尚无一种理论能加以说明。进一步的观测发现还有一氧化碳( CO)气体与氢( H2)共存,虽然 CO 的空间丰度只有 H2的 1/100,它们显示出涡旋结构,也就是说这些气体是由银心附近涡旋状向外膨胀的,其速度高达数百千米每秒。 夏日户外乘风纳凉,仰视天空,但见一条明亮的带子浩浩荡荡横贯天空,气势分外磅礴。这条明亮的带子,我国人民称之为“ 银河”,在我国古代另有天河、银汉、星河等名称,在欧洲则冠以“ 牛奶色道路”的美名。“ 天河夜转漂回亮,银浦流云学水声”。我国古代曾把银河认作是天上的河流,并流传着“ 七月七,牛郎会织女”的爱情神话。直到18 世纪,人们才用望远镜观测到,天上的恒星包括我们的太阳在内,组成了一个庞大的系统———银河系。它形如扁平的盘子,更象运动员投掷的铁饼,它的直径达十万光年,厚一万光年,包含一千多亿颗恒星。我们的太阳系如以冥王星的轨道作边界,其直径为 120 亿千米,可是同银河系相比,只不过是沧海之一粟。太阳在银河系里的转动速度约每秒 250 千米、银河系中心是什么牵动着如此巨大的物质系统作如此绝妙的有规律运动?对此,天文学家虽欲一探其究竟,但始终未能得手,只留下了种种猜测:银河系中心的天体,可能是颗比太阳大 1000 倍的巨星,或是一个“ 超密旋体”,或是一个大黑洞。 图 11 -2 银河系自转曲线 图 11- 2是 鲁滨( Ru bin )综 合图 11 -2 银河系自转曲线20 世纪六、七十年代多位天文学家观测银河系中的氢气和一氧化碳涡旋膨胀的资料绘制的。pc为天文学单位 1 秒差距,1 秒差距 = 3.26 光年 =3.09*10^13千米。 从图 11 -2 中我们知道银河系中心的氢气等气体在银心附近剧烈增加,这与银心集中着最大的质量有关,同时必需考虑银心转动所产生的涡旋力,气体涡旋膨胀的速度有起有伏,旋转速度的这种分布是由银河系内引力的分布———即物质的多寡和分布来决定,同时不可忽视的是还与这些物质运动产生的切向分量即涡旋力有关。如果仅用现有万有引力理论,即只承认引力的法向分量而忽视银河系物质运动产生的切向分量,氢气等气体涡旋膨胀的疑问是无法解决的。现在人们承认银河系是一个涡旋星云,但却否认涡旋力的存在,认为引力场只是保守场,不承认星球自转有涡旋力,因此到目前为止,许多天体方面的问题都无法解释。 |