万有引力与弱相互作用力的关系天文学根据Word格式文档下载.docx
《万有引力与弱相互作用力的关系天文学根据Word格式文档下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《万有引力与弱相互作用力的关系天文学根据Word格式文档下载.docx（14页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
数列子项012481632
太阳行星距离0.3870.72311.524？
5.2039.539
法则计算距离0.40.711.62.85.210
当时的柏林天文台台长波得（J.E.Bode）将其归纳成一个经验公式即“提丢斯——波得（J.D.Titius-J.E.Bode）法则”。
即数列的每一项乘以0.3再加上0.4就等于行星到太阳中心的距离（天文单位）。
用公式表示为：
L=0.3n+0.4
（1）
L——行星与太阳系中心距离（天文单位），
n——数列项。
这一定则，虽然早己为国际天文学界所公认、但至今不明其物理意义。
然而，它却符合中国古代的太极、两仪、四象、八卦、64卦的数值序列。
因为火星与木星之间出现了一个空缺，他们大胆推测，其间应该存在一个行星。
1800年1月1日，意大利天文学家皮亚齐发现了一颗小行星——谷神星，距离为2.77，与计算距离2.8几乎完全吻合。
在此之后，人们又在这个区域发现了数千颗小行星，证明这个预测是正确的。
1781年英国伟大的天文学家威廉.赫歇尔发现了天王星，与太阳的距离为19.267，与计算距离19.6相差不大。
但是，之后发现的海王星距离为30.1，与计算距离38.8相差较大。
附表：
am和an的理论值与观测值的比较（天文单位）
水星
金星
地球
火星
谷神星
木星
土星
天王星
海王星
冥王星
观测值
0.387
0.723
1.000
1.52
2.7
5.2
9.5
19.2
30.1
39.4
理论值
0.4
0.7
1.0
1.6
2.8
10
19.6
38.8
77.2
m
1
2
4
8
16
32
64
128
256
n
-∞
3
5
6
7
9
20世纪初期赴法勤工俭学的刘子华，通过研究周易，利用八卦推演，得出太阳系存在第十颗行星（“木王星”）。
他的博士论文：
“八卦宇宙论与现代天文”【2】一书，受到论文审查委员会的高度评价，被认为：
“在易经和八卦的各种变化中，隐藏着一种非常发达的非常奥妙的科学”，“计算的大量数据是非常准确的”。
当时的法国布尔日天文台台长说：
该“博士论文为指出中国古圣先哲的宇宙科学，竟如此与我们在近4个世纪中若干代学者所费极大艰辛而得之甚难的一些结论相吻合”。
由此，1940年，刘子华被授与巴黎大学博士学位，3年后又获得法国国家博士学位。
有人认为，近年新发现的2003UB313（比冥王星大）有可能是刘子华推测的“木王星”。
最近国际天文联合会通过决议将冥王星不再属于太阳系的经典行星，但仍将冥王星、谷神星和2003UB313均归属为矮行星。
（三）.水星进动问题
尽管牛顿力学获得一次又一次的巨大成功，人们还是发现有一个现象无法解释，那就是水星近日点进动，勒维烈的观测和计算表示：
水星近日点每百年的进动大约比牛顿引力理论计算值多出40角秒，1845年，他提出，水星的反常运动是受到一颗尚未发现的行星的影响，他称这颗行星为“火神星”，但是始终未能观测到这颗火神星。
1882年，美国天文学家纽科姆对水星的进动又作了更加详细的计算，其结果表明，水星近日点的进动量应为43″/百年。
开始，认为这是发出黄道光的弥散物质使水星的运动受到阻尼，后来又有人企图用电磁理论作解释，但均以失败告终。
在爱因斯坦提出狭义相对论后，用狭义相对论预言的水星进动也只有实际观测结果的六分之一，直到爱因斯坦发表了广义相对论之后，这个疑团才得以解开。
爱因斯坦认为太阳的引力场适用于史瓦西解，由此应该对水星的近日点进动作出解释。
他认为，水星应按史瓦西场中的自由粒子方式运动，其轨迹就是按史瓦西度规弯曲的空间中的测地线。
-5
爱因斯坦用高深的黎曼曲面来描述引力的涡旋场，并采用史瓦西度规的假设计算水星近日点进动的问题，但数学毕竟不能取代物理。
因此，广义相对论对水星进动的解释也并非十全十美的。
在爱因斯坦考虑太阳引力场时，曾把太阳的引力场看成一个球对称的引力场，但这只是一个近似，由于太阳25天自转一周，使其引力场并非完全成球对称分布，这种影响的结果相当于一个扁球场所产生的引力场，我们把这种效应称为自转引起的日扁率。
1966年，美国的迪克和格尔顿伯格观测的日扁率是5.0±
0.7×
10^，根据这个结果预计，在水星43″的进动效应中，将有8%即3″的贡献来自于日扁率效率，这也就是说，若将日扁率的实际观测计算在内，由广义相对论所计算出来的结果就会和实际观测结果有3弧秒的偏离，如再考虑介质阻尼，岁差常数误差等的影响，其误差可能达到5角秒/百年左右。
水星进动是受弱相互作用的结果。
在太阳系内，类地行星绕日运动的轨道半径变化均很小，轨道具有近圆性，加速度变化幅度较小，轨道上引力场场强基本不变化。
加之类地行星体积较小，密度较大，所以，多数类地行星受弱相互作用的影响极弱，基本可以忽略不计。
事实上，现有的天体力学结论正是在γo=0，K=1，F=0的基础上推得的。
但是，类地行星中，水星的运动轨道最扁，离心率e最大，距日最近，又处在太阳的稀薄大气层内运动，引力场场强，最容易受到弱相互作用的明显影响，尤其在近日点附近运动时更是如此。
由于太阳引力场场强会随太阳活动而变化，所以水星受到的弱相互作用也会随水星运动及太阳活动的变化而变化。
这种变化着的、较大的弱相互作用削弱了太阳引力，使得水星公转周期变化，轨道半径伸缩。
而轨道半径和绕日周期的变化，就可形成水星的进动。
（四）.太阳角动量的逃逸问题
在对太阳系角动量问题的研究中，人们发现：
质量占太阳系质量99.865%的太阳，其角动量只占太阳系总角动量的0.6%以下，而只占太阳系总质量的0.135%的行星、小行星、卫星等，它们的角动量却占了太阳系总角动量的99.4%以上，这称为“太阳系的角动量分布异常”。
1755年，德国哲学家康德（Immanuel
Kant）首先提出了太阳系起源的星云假说。
他认为，太阳系是由原始星云按照万有引力定律演化而成。
在这个原始星云中，大小不等的固体微粒在万有引力的作用下相互接近，大微粒吸引小微粒形成较大的团块，团块又陆续把周围的微粒吸引过来，这样，团块越来越大，而“天体在吸引最强的地方开始形成”。
引力最强的中心部分吸引的物质最多，先形成太阳。
外面的微粒在太阳吸引下向其下落时，与其它微粒碰撞而改变方向，变成绕太阳作圆周运动；
运动中的微粒又逐渐形成引力中心，最后凝聚成朝同一方向转动的行星。
41年后，法国著名的数学家和天文学家拉普拉斯（Pierre
Simon
Laplace）也独立提出了关于太阳系起源的星云假说。
与康德的星云说不同之处在于，他认为太阳系是由炽热气体圆盘组的星云形成的。
圆盘一旦形成，。
气体由于冷却马上收缩起来，因此自转加快，离心力也随之增大，于是星云变得十分扁平。
在星云外缘，离心力超过引力的时候圆盘便定时地遗弃一些小型的环圈或蒸汽环带，这些形成物由于停止收缩也就脱离了主圆盘。
每个独立的环圈通过自身形成一只小型的旋涡而聚合成为一颗行星；
而这种气旋的旋转会再产生更小的气体环圈，由此又形成行星的卫星。
圆盘的中心部分形成太阳。
拉普拉斯举出土星环作为“土星大气的原始范围及其不断凝缩过程的现存证据”
这一解释是符合太阳系的主要特征的。
例如：
（1）行星运行轨道都接近圆形（近圆性）。
（2）行星运行轨道几乎位于同一轨道平面上（共面性），只有水星和冥王星的轨道有较大倾斜。
（3）行星公转方向和太阳自转方向都是逆时针的。
（4）除金星外行星自转方向和太阳自转方向也是逆时针的。
但星云假说有一个困难，这就是它无法说明太阳系的一个极为重要的特征，即行星和太阳之间的角动量分布极不均匀这一现象。
太阳的质量虽然远远超过其体系的其余部分质量的总和，太阳占全系总质量的99.8%，然太阳的角动量居然只有全体系的2%。
这一情况的物理含义是，太阳旋转极慢，但拥有全体系98%的角动量而体积却不大的诸行星，竟然在距离中心甚远的地方高速转动着。
根据康德-拉普拉斯理论并结合自康德-拉普拉斯之后所获得的补充知识来计算一下太阳的自转周期，就能验证康德-拉普拉斯假说是否正确。
天文学家不仅能估计气体云在收缩之前的体积，还可测出所观测星云中气体的自转速度。
根据这个估计的体积，自转的观测速度和角动量守恒定律，康德-拉普拉斯理论计算出的太阳的自转周期应在1/2天左右，而实际的观测周期却是26天。
理论与观测之间相差竟如此悬殊，是令人无法接受的。
因此，太阳角动量一定有一种人们至今没有探测到的逃逸方式。
笔者认为太阳角动量的逃逸的原因是由于弱相互作用的结果。
（五）太阳系主要特征演化成因
外太阳系以及更大的星系范围内表面上看引力也破坏了平方反比定律，现在观测到的恒星和星系的运动速度远比用邻近的全部物质施与的引力所能解释的快得多。
任何天体都存在“反引力”。
我们从天文观察可以看到：
地球会喷发火山；
恒星会喷发物质；
星系核会喷射大量的物质，甚至喷出一个小星系的物质；
超星系团的星系会从中心向边缘运动，最后演化为空心的大气泡。
我们将比较熟悉的六大行星的有关物理量作了一些分析、比较，列表如下（有关数据取自【1】）
从表中可知：
太阳系九大行星轨道半长径、公转恒星周期及各自的万有引力系数参照表
（本表前两项参数由北京天文台怀柔太阳观测基地提供）
行星
轨道
半长径
R（米）
57.9
×
109
108.2
149.6
227.9
778.3
1427.0
2882.3
4523.9
5917.1
公转恒
星周期
T（秒）
87.70×
86400
224.70×
365.26×
686.98×
4332.71×
10759
升级会员 