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天体和粒子的公转
戚江士
摘要:行星的公转也都是由动力维持的非惯性运动,其动力是太阳由其场强g作用于它的引力mg/R2。这引力并非单独一个指向太阳的力,还有一个比它大得多的轨道切线方向的力而体现在这两力的合力上面。轨道的椭圆性为引力与距离平方成反比所规定;近日点上的进动则是公转运动的秉性,其值同公转速度成正比,与别的无关。天体的公转与原子中电子绕核运转的原理相同,二者在轨道上均有电磁辐射,这辐射与电子在加速器中的辐射是同一种辐射。
行星的公转需要两个相垂直的力,那个向太阳的力牛顿虽用其引力解决了,但另一个轨道切线方向的力因找不到物质上的源,牛顿便迷信上帝第一推动力,而误入了歧途。要避免牛顿的悲剧,须求知那切线力来自何方?当判断或假设:太阳作用于行星的引力不是单个向阳力,还有另一切线力,而体现在这两力的合力上面。上述的问题就告解决。这里要以此来阐述天体的公转。
一、公转的原理和规律
使质点作匀速圆周运动的条件是:有初速时,它需常受到与速度垂直和不变的向心力;无初速时,它需同时受到轨道切线方向和向心方向这两垂直的作用力。初速度因也由作用力产生,故使质点作匀速圆周运动的条件,是它须同时受到上述两个垂直的作用力。这样,不论两物间的引力即牛顿的万有引力Gmm/R2,还是太阳一方作用于行星的引力mg/R2,都不能使行星绕太阳公转!除非这引力mg/R2不是单独一个向阳的力,还有另一个比它强得多的指向轨道切线方向力,而体现在这两力的合力上面。既然如此,就当作此判断!然而,太阳由其场强g作用于行星的引力mg/R2。是如何一分为二体现在这两力之合力上的呢?
如前所述,所谓的“电”是流动的以太它点据的空间叫电场,带电粒子和天体则是宏微两界电的旋涡,这旋涡的涡流为流动的以太而叫电,它占据的空间便是带电粒子和天体均负载的电场。这电场中的电叫电荷在流向这二者或自其流出来,所以它在力的作用上为这二者的引力或斥力场。质子带的电叫正电在流向它,其电场为它的引力场。电子带的电叫负电在自其流出,其电场为它的斥力场。原子核同质子相当原子中的电子都处身在核的电场中而恒受其作用。太阳系似原子系,彗星、行星和太阳分别同原子系中的电子、可能有的阳电子和原子核相当,也都带电而有场,彗星和行星都处身在太阳的引力场中而恒受其作用。因此,行星右侧的电荷因同太阳的电荷流向相反,便要在冲突中相反射(撞掉),以致密度和压强变小而成低电位;其左侧的电荷则因同太阳的电荷流向一致,便不是相反射而是相挤压和吸收,所以密度和压强加大而成高电位,于是因其左右两侧的电位高低不等,行星便受到一个被高电位推向低电位的矢向右方的推力。在这同时,行星上侧的电荷因同太阳的电荷斜角挤压和折射,密度和压强稍微加大而成稍高的电位;其下侧的电荷则因处于死角未受到太阳电荷的作用,所以密度和压强不变而电位不变。于是行星又受到了另一个被稍高电位推向下方的推力(见图1-1a),太阳由其电荷构成的引力场作用于行星的引力mg/R2,就这样一分为二体现在一大一小相垂直的两力之合力上面,所以在使行星绕着太阳运转(见图1-1b)。行星公转的原理是这样。彗星公转的原理也如此,只因二者的电荷流向相反公转的方向相反(见图1-2)。太阳系中行星和彗星的公转是这样,原子中电子绕原子核运转的原理也如此,同彗星绕太阳的运转一式一样,全都是由电场力支配的电动原理,都是非惯性运动。
说电场力由一大一小垂直的两个力组成,可用电子轮射出的电子束的径迹去检验。如图1-3所示,电子轮射出的电子束打在荧光屏上出现的光点O,对屏上中央的点O应有微小的偏离(这径迹须足够的长)。这偏离便是电场力由一大一小垂直的两力作用所致,因而是天体公转那电动原理的证据。
行星和彗星公转的动力因都是太阳由其场强g作用于其的引力mg/R2,这公转所需之向心力实际是指向太阳和轨道切线这两力的合力,就均由这引力mg/R2所提供,故由于这向心力
MV2/R=4π2mR/T2=mg/R2
所以太阳的场强、公转的速度和周期分别为
因此消去 中的g便得
(2-1)
这样,行星公转的速度和周期因都已知,便可去检验式(2-1)的正确性,以地球的和水星为例
可见,行星公转的速度同它的轨道半径成正比,与其周期成反比,即
V=2πR/T。决定这公转速度和周期的则都是太阳的场强g,而非其质量M,即 ,这便是行星公转的规律。
二、公转在时空中的变化及其原因
引力场本质上是电场,其内在产生引力的电(流动的以太)因在流向天体的中心,故随着其逐渐接近这中心它占有的空间因在逐渐减小,这电的密度及与此成正比的压强(温度和强力强度)便在逐渐升高加大。因球的面积与球的半径平方成正比,故天体的场强和温度势必以其中心的最高强,在相同的距离上相同而构成等温和等势面,与其中心间的距离平方成反比。这便是天体的场强和温度在空间中的变化及其原理。
引力场中在不断流入天体中心的电,因不会作为物质及其能量而绝对消失,势必在那里的焦点上焦聚成极小的旋涡——质子,转化为普通的物质而存在(参看笔者的《引力和引力场的产生和本质》)。因这种转化,引力场便应在逐渐减降其密度和压强而趋向枯竭。故在时间中,天体的质量在逐渐累积增加其引力强度即场强和温度则在逐渐减降,这二者在朝相反的方向变化。这又是天体的场强g在时间中的变化(弱化)及其原理。
天体的引力场因都在弱化趋向枯竭,它们所以都在逐渐减弱引力降低温度而走向生命的尽头,最后老弱冷死而在灾变爆发中演变为带负电而负斥力场的反天体(在崩溃瓦解的天体之尸体)。另外,包括也绝对带电的分原子在内,天体上一切带电粒子因都处身在天体的引力场中而恒受其作用,它们的场强便也均为天体的场强所规定,要随之变化的,如同行星和彗星的场强均为太阳的场强所规定、要随之变化一样。因此,由于天体引力场的普遍弱化,且不同的天体有不同的场强,Gmm/R2中的G就不可能是普适的常数!因这物质间的引力由物体的场强E和g产生,即Gmm/R2=meme/R2=mgmg/R2。这个理论预言,把卡文迪许实验在不同的温度中去做,便可验证。仪器中的扭丝扭转的角度应要随温度而变化,故须测出其随温度变化的系数来参照。
决定公转速度和周期的因是太阳的场强,由于这场强在空间中按距离平方的反比例变化,故首先行星和彗星离太阳越远其公转速度越小、周期越长;另外,其公转速度在远日点上的又要比近日点上的小。在时间中,太阳的场强因在逐渐变小即弱化,行星和彗星公转的速度就必在逐渐减小,周期在逐渐变长,轨道半径也必在逐渐缩小。因此,行星和彗星都应在逐渐接近太阳,而不是相反,同理,月亮也应在逐渐接近地球而不是相反。
在时空中,太阳的场强有突发或周期性的变化,行星和彗星公转的速度和周期也要有这突发或周期性的变化,而和具自转的变化一样。
三、轨道椭圆的原因
驱使行星和彗星公转的引力mg/R2因不是与距离成反比,而是同距离的平方成反比,故近日点附近较强的引力加大行星和彗星公转的速度后,使其朝加大与太阳距离的方向奔向远日点;远日点附近较弱的引力减小行星和彗星和公转速度后,则使其朝减小与太阳距离的方向奔向近日点。如此循环往复的振荡,便构成了行星和彗星公转轨道的椭圆性。驱使行星和彗星公转的引力若不是与距离的平方而是同距离成反比,这公转因无近日与远日两点及其速度上的差异公转的轨道就必是正圆而非椭圆。牛顿的计算就因以引力与距离平方的反比例为依据,才得出轨道的椭圆性。彗星的偏心率之所以比行星的大,因它们都是从太阳系外的奥尔特云闯进来的。其进入太阳系的初速越大,被太阳场加速后因公转速度越大,轨道的偏心率便越大。也所以彗星偏率心之比行星的大,便是其来自太阳系外的证据!
公转轨道的椭圆性因由引力与距离平方成反比所规定,由于这规定的不变,轨道的椭圆性便不会改变!行星间的摄动因相对之微弱,无碍这大局。因此,关于太阳系的稳定性问题这里的结论是:因轨道的椭圆性不会改变,其半径则都在缓性变小,故行星的逃逸都不可能,它们最后都要叶落归根坠于老死的太阳。行星的卫星命运也如此,最后也都要落于老死的行星上。行星在远日点附近要因所受的引力较弱而奔向近日点,这事实则就是因天体的场强之弱化致使行星及其卫星公转的速度减小,而使其最后都要落于主星的佐证!
从大小行星都遍体鳞伤布满坑坑上看,太阳系中的交通事故已大量发生,且是必然要有和贯彻始终的。但这都是小行星、彗星及其碎片的飞来横祸,大行星则都似守规矩的绅士,它们不会越轨碰撞的,要担心的是小行星和彗星及其碎片。
四、近日点进动上的问题
根据牛顿万有引力计算,水星近日点的进动值与观测值有分岐。用广义相对论的公式去解决这分岐也不能完全消失,且还存在疑难问题。这顽固的分岐原因何在?
如前所述,驱使行星公转的动力是太阳由其场强g作用于行星的引力mg/R2!而非牛顿的万有引力Gmm/R2。因此,近日点进动值与这引力赋于行星公转的速度成正比,与别的如岁差和行星间的摄动均无关!用ω表示进动值。
ω=VK(4-1)
式中的K为系数,是进动值ω与公转速度V的比值。以水星近日点进动的观测值和公转速度为标准。
按上面的式(4-1),水星近日点的进动值
水=116.9×47.89=5.600.73
行星近日点进动的值因都同其公转速度成正比,故行星近日点进动的值与其公转速度的比值,是个统一的常数即
ω1=V1=ω2/V2=ω3/V3
因此
(4-2)
这样,行星公转的速度因都已知,便可根据水星近日点的进动值,用公式(4-2)去推算其他行星的进动值。经推算的结果如下表
行星近日点进动观测值的推算表        (角秒)
行星
水星
金星
地球
火星
木星
土星
天王星
海王星
轨道线速度
47.89
35.03
29.79
24.13
13.06
9.64
6.81
5.43
进动观测值
5.600.73
4096.75
3483.94
2822
1527.36
1127.39
796.42
635
这推算出的诸行星近日点的进动值,如果同实际吻合,那就说明本文的观点正确,近日点进动是公转运动的秉性,其速度越大动量越大而惯性越大进动值越大,与别的无关。
公转和近日点的进动因均由太阳作用于行星的引力mg/R2所产生,由于这mg/R2≠Gmm/R2这公转和进动与牛顿的万有引力无关!因此,用这万有引力计算得出的“进动值”并非进动值,所以它与观测值的分岐并不存在!纯属错误观点的产物。广义相对论公式的解释所以是错误观点的产物之产物,毫无意义!
五、轨道运动有无辐射的问题
如前所述,原子中电子在轨道上的转动由核的电场力所维持,这电场力表现在一大一小相垂直的两力之合力上面。其中那较大之轨道切线方向的力,因电子左右两侧的电荷与核的电荷分别相撞掉与相挤压,致使这两侧的电荷失去了平衡而产生。这相撞掉而反射的电荷为两束对称的光(其动能mc2叫量子),便是电子在轨道上应有的电磁辐射(参看图1-1、2)。也因有这轨道上的辐射,才必有玻尔兹曼定律。因温度越高分原子(均为带电粒子)的电场越强,其相互作用及由此产生的热运动越剧烈,故这热运动中产生的热辐射密度越大。另外,温度越高带电粒子的电荷密度越大而越强,电子绕核运转的速度越大,它在轨道上与核相撞掉而相反射的电荷又密度越大。这两个密度越大加起来便为空腔的辐射密度同温度的4次方成正比,即从u=OT4。
电子在轨道上有电磁辐射,太阳系中的彗星因同原子中的电子相当,其在轨道上也必有这电磁辐射!“1957年发现阿伦德·罗兰彗星有两条尾巴,一条既粗又长背向太阳,另一条细长的彗尾则直指太阳。”[1]这细长而直指太阳的彗尾,就由彗星轨道上的辐射之向阳的一束照亮了那里的物质所致,其对面的那束辐射则照得背阳的彗尾变粗了。彗星有这轨道上的辐射行星也必如此,“1963年行星际监测飞船进行科学考察时,发现地球有一条长长的尾巴,安德森则发现地球的辐射尾也有向阳与背阳的两条向阳的那条伸展到地球辐射带的外边,背阳的那条伸展得更远。”[2]这地球的尾巴也由地球轨道上的电磁辐射照亮了空间中的物质所致。
然而,传统观点却认为,古典电磁理论能解决天线的辐射,但不能解决原子中电子在轨道上的辐射。因此,为了说明原子的稳定性,玻尔规定电子在轨道上不辐射,只在轨道的跃迁中辐射光子。实际上,振荡电路的辐射与电子在轨道上的辐射,是两种不同的辐射而不能相提并论的!前者来自电磁的阻尼振荡,这振荡是无动力维持的惯性运动。电子的轨道运动则是由核的电场力维持的非惯性运动,其辐射不仅不会使电子耗减能量而坠到核上去,且还是产生这轨道运动的原因!也正是这轨道辐射使加速器在把电子加速,而不是相反,电子在轨道上的辐射与在加速器中的辐射,是同一种辐射。
总之,原子的核型结构与古典电磁理论是相容不悖的!说其相矛盾是把天线辐射与轨道辐射这不同的二者相提并论之错误!卓越的玻尔之规定电子在轨道上不辐射,是被这错误所误!因此,这里又要有逆耳之言:在轨道运动有无辐射的问题上,传统观点和玻尔的规定也是不可迷信的!
关键词:天体的公转、电动原理、引力之一分为二。
参考文献
[1] 冯占良  谈反粒子、反物质电反宇宙《天文爱好者》97.6:24
[2] 宇宙消息 《天文爱好者》 64.8:18。
2009年3月于杭州
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