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共旋引力波理论初探(第五章 “共旋引力波”在太阳系演化中的作用2)

伍岳明 (wuyueming001@hotmail.com) 上传2007.09 浏览262


第二节 引力波与提丢斯—彼得定则

伍岳明 曹明富合著 谨以此书献给2005——世界物理年!

“共旋引力波”理论认为:行星的绕日公转轨道共向性特征与提丢斯—彼得定则距离规律是与太阳系起源有关。是原始太阳星球“共旋起电”的电斥力(另文详述),先抛射出彗星、冥王星等,而后一次次的“共旋起电”,是电斥力先后抛射出海王星、天王星 ……小行星……直到水星等。

原始太阳星球的电斥力抛射出行星胚胎 ,其抛射速度必须达到类似第一宇宙速度的环绕速度才能使行星绕着太阳转动。根据能量守衡,对于椭圆轨道的星体而言有:

(5.9)

(5.9)式的第一项是抛射出的行星胚胎的动能,第二项是抛射出的行星胚胎的引力势能,第三项为抛射出的行星胚胎作椭圆轨道运动,在近日点时的能量。若令原始太阳星球的半径为 ,并,则原始太阳星球的电斥力抛射出行星胚胎的抛射速度(类似第一宇宙速度的环绕速度)必须达到 才能使行星绕着太阳转动。这也是原始太阳星球表面的自转线速度。显而易见,太阳系行星与太阳自转同一方向,按反时针方向绕太阳公转,即太阳系天体运动的同向性特征就是这样形成的。

太阳系行星运动的提丢斯—彼得定则距离规律也是与太阳系起源有关,当原始太阳星球的电斥力抛射出行星胚胎作椭圆轨道运动时,“共旋引力波”理论认为离原始太阳星球自转轴心 远的球面是原始太阳星球的引力场的等势面。即:

; (5.10)

根据能量守衡,对于椭圆轨道的星体而言,则有:

( 5.11)

(5.11)式中, 为原始太阳星球的质量,为行星胚胎的质量, 为椭圆轨道的半长轴,为行星胚胎的环绕速度, 为行星胚胎运动的矢径。

前已讲过原始太阳星球的电斥力抛射出行星胚胎的抛射速度达到类似第一宇宙速度的环绕速度时,即: 才能电斥力抛射出行星胚胎。该式说明太阳星球的电斥力抛射出行星胚胎的时候,原始太阳星球的质量 减少了,其半径也缩短了,因而每次抛射出行星胚胎的环绕速度 大约是个定值,依照这个机理,( 5.11)式可简化为: (5.12)

(因很小) (5.13)

即: ( 5.14)

由于原始太阳星球的电斥力抛射出行星胚胎的抛射速度是一个类似第一宇宙速度的常量 , (5.14)式表明,每次原始太阳星球的电斥力抛射出行星和彗星 , 原始太阳星球的质量减少了,半径缩小了。故应有:

即: (5.15)

太阳系行星运动的提丢斯—彼得的距离规律,说明原始太阳星球的每次电斥力抛射,其损失的质量是有比例的。由于 ,故有:;可见每次原始太阳星球的电斥力抛射,其损失的质量是很大的。每次电斥力抛射过程中,其角动量的转移给行星和彗星就更容易理解了。

沿着这条思路,可见原始太阳星球初次电斥力抛射出的应是“奥尔特云”和“柯伊伯带”的彗星。当像雨滴一样被抛出的表层物质小天体刚离开原始太阳星球的瞬间,与原始太阳星球球面距离 r很小,此时与r平方成反比的斥力肯定很大,它加速了抛射速度,尤如地球赤道面,随自转方向发射炮弹,当抛射速度达到“抛物线速度” (或称“脱离速度”或“逃逸速度”)时,由于抛物线不是封闭曲线,所以原始太阳星球表层被抛射的物体将脱离太阳中心天体的控制,运动到无穷远处而一去不返,游荡在宇宙空间;而抛射速度未达到“抛物线速度”的小天体,会按椭圆轨道绕原始太阳星球运行。这些像雨滴一样被抛出原始太阳星球的小天体就是今天人们所说的彗星。 1950年荷兰天文学家奥尔特根据他10年的辛勤研究,统计了轨道半径在 3万至10万天文单位之间的长周期彗星(回归周期大于 200年的彗星),推测在太阳系外围有一个特大彗星区,称为“奥尔特云”。这里可以说是超级冷库,有上千亿颗彗星“贮存”在这里。 1951年,美籍荷兰天文学家柯伊伯提出,在海王星处存在一个拥有几亿到几百亿颗彗星的彗星带,人称“柯伊伯带”。

行星的起源与彗星的起源一样,如冥王星,“共旋”理论认为:冥王星是原始太阳星球抛射出大量彗星中最大的一个,次大的是卡戌卫星。与冥王星“同胞”出生的小天体数量很多,多数是彗星。据北京青年报报道:目前,美国罗斯地球及太空中心发表了惊人之论,称“九大行星”之一的冥王星是个巨大的冰块,认为是柯依伯带的一分子,应该取消其第九大行星的身份。

冥王星之后太阳星球共旋起电的斥力抛射,产生海王星及其卫星和彗星。紧接着是抛射产生天王星及其卫星和彗星。笔者认为哈雷彗星应是天王星的同胞兄弟。因为天王星与哈雷彗星回归周期相近,它们的轨道长半径长度相近,以出生时间来说哈雷彗星还是天王星的“哥哥”。随着太阳星球一次次的点火起电斥力抛射,太阳星球表层的粘稠度也越来越高,抛射的小彗星越来越少,被抛射的天体体积也越来越大。质量也越来越大,继土星及其卫星的抛射之后到木星及其卫星等天体被抛射时,其体积和质量达到最大值,木星的体积大约是现在太阳体积的 1/1000,质量也大约是现今太阳的1/1000。木星的卫星个儿也很大。但不等于说,此次“共旋起电”的斥力抛射,被抛射的物质数量最多,因为前几次的抛射形成的奥尔特云、柯伊伯彗星带等,物质数量肯定还要多。由于受木星及其卫星的引力影响,接下去的“共旋起电”斥力抛射,虽然太阳星球表层粘稠度高,此时的斥力加木星引力,使太阳星球抛射的天体还不能形成大个就已被抛射,因而形成今天的小行星带。

随着太阳星球旋转、收缩、升温;及一次又一次的“共旋起电”电斥力抛射行星、卫星等小天体,太阳星球质量损失是很大,其动量的损失更大。继抛射小行星带之后,接着抛射火星及它的二个卫星。又抛射出我们人类的摇篮 ---地球和月球,接着再抛出金星和水星,此时的太阳星球,无须点火,由“共旋起电”、使太阳星球炽热无比,向四周放射出巨大的光和热。光辉灿烂的太阳是我们地球的母亲,正是太阳这颗巨大的恒星所发出的光和热,赋予地球万物以生命。

沿着这条思路人们要寻找太阳系第十大行星,应把目光转向靠近太阳的方向,随着科技的进步,人们观测水平的提高,相信会有一天,在距太阳 附近能找到可能个子较小的星球。

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