地球为什么一直可以转?谁提供给它的动力?
关于地球的自转,可以说从它产生开始就有的了,那是谁提供了这个动力的呢?
这个说起来,就得追溯到了地球形成的伊始。
太阳系的前身是一团密云,受某种力量驱使,使它彼此相吸,这个吸积过程,使密度稀的逐渐变大,这就加速吸积过程。原始太阳星云中的质点最初处在混沌状,横冲直闯,逐渐把无序状态变成有序状态,一方面,向心吸积聚变为太阳,另外,就使得这团气体逐渐向扁平状发展,发展的过程中,势能变成动能,最终整个转起来了。各种天体的自转都是朝同一方向的原因是因为它们都在数十亿年前在同一片太阳星云中形成。
开始转时,有这么转的,有那么转的,在某一个方向占上风之后,都变成了一个方向,这个方向就是现在发现的右手定则,也许有其他太阳系是左手定则,但在我们这个太阳系是右手定则。地球自转的能量来源就是由物质势能变成动能所致,最终使得地球一边公转,一边自转。
地球的自转
地球存在绕自转轴自西向东的自转,平均角速度为每小时转动15度。在地球赤道上,自转的线速度是每秒465米。天空中各种天体东升西落的现象都是地球自转的反映。地球自转的周期性变化主要包括周年周期的变化,月周期、半月周期变化以及近周日和半周日周期的变化。
地球的两种成因可能性的抉择
首先,我们相信一个古老的哲学:聚则成器,散则成气。这个理念,并非想当然莫须有的,而是从无数自然现象总结出来的。由此我们联想:地球的成因有两种可能:
地球要么“化大为小”:
换言之,地球是某个恒星衰变的残骸。可是,如果地球是恒星变来的,这就引发了一连串的问题:恒星来自何处?如果是超新星爆炸,那么超新星来自何处?如果来自黑洞,黑洞来自何处?显然这是一个死逻辑。
这又使我们联想一个著名的经典问题:“先有鸡还是先有蛋?”,这个问题显然无法通过实证来回答,但是逻辑可以回答:
简单聚合成复杂,复杂化解为简单,成长总是从小到大,衰变总是从大变小,即:
小→大→小→大...,不能倒置:大→小→大→小...,换句话说,时间不能倒流。
因此,我们相信“先有蛋后有鸡”。不过,这个蛋最初没有壳,而是由氨基酸变来的。
地球要么“积小成大”,即地球是由宇宙尘埃、低温等离子体之类不断吸积而成。这是我们唯一的抉择。
地球积小成大的动力学解释
地球成因于积小成大法则,是毫无疑问的。可问题是,这个“小”究竟小到什么程度?这个是无法验证的。只能通过现有观测的现象,先给出一个公设,以便建立自洽的一个逻辑链。
我们知道,地球近1000千米的大气层密度梯度成急遽递减的态势,50千米高主要是空气分子,越来越高越稀薄,出现自由原子与低温等离子体,到了地球1万千米左右的内辐射带,多有自由质子。到了4万千米左右的外辐射带,多有自由电子。到了150万千米的背景微波辐射带,多有7.35厘米左右的电磁波。
可见,地球外空间的质密梯度递减分别是酱紫的:分子炁→原子炁→离子炁→质子炁→电子炁→光子炁→场量子炁(混沌或炁)。
有一点可以肯定:电子与质子是极其稳定的基元粒子,光子是能密多变的场量子,其余粒子都会随着空间场密度的急遽递减而纷纷解体而不复存在。
我们知道,大型强子对撞机(LHC),电子在光速进动时会湮灭或急遽膨胀为超高频的场量子。我们有下面的“超热公设”:
超热电子(质子)急遽膨胀为(1836个)超高频光子,反之亦然,即:e↹γ
还要注意,在离地150万千米或更远的背景带,电子在超低温的真空场,会膨胀为超低频场量子。我们有下面的“超冷公设”:
超冷电子(质子)缓慢消弭为(1836个)超低频光子,反之亦然。即:e₀↹γ₀
现在可以推导积小成大的地球成因了。
进程1,假设在银河系某个充分大的深太空处于混沌态,或基态真空场,其基态温度T₀=1K。满足热力学第一定律:hc/λ₀=1.5kT。基态波长:λ₀=hc/1.5kT=9.6厘米。
进程2,由于该混沌区不可能是封闭系统,总要受到外天体引力场的影响,混沌区的能密必然不均匀,局部区域场量子的能密加大,超冷光变成超冷电子与超冷质子。
这就有了实体存在的基元粒子——电子与质子,二者依然保持原有光子光速自旋的本性。
进程3,质子是最高密度的天体,质子引力场是电子引力场的1836倍,因而很容易吸引电子,成为电子椭圆公转的一个焦点。
根据旋进动量守恒,m*v*=m₀v₀,质子旋进速度:v*=v₀/1836,通常电子绕核的主控速度,即基态速度v₀=αc=2200km/s,故质子旋进的震荡速度:v*=1.2km/s。
运动的电子磁力线切割运动的质子磁力线,产生洛伦兹力F=ke²/R²,此力提供电子绕核运动的向心力,是生产氢原子的结合力。
进程4,这一步涉及BEC即玻色爱因斯坦凝聚态,也叫超流效应。
在超冷超真空条件下,质子与电子合成中子,核子与核子合成氦核或α粒子,合成碳氮氧等元素或分子乃至宇宙尘埃,都会轻而易举。
真空场的强力效应与超导效应。否则,就无法解释星云气体、宇宙尘埃的来源问题。
有人说,来自恒星的宇宙射线或超新星爆炸,这不可能,因为无法解释超新星如何形成。
进程5,有了宇宙尘埃,就可以进入“吸积模式”了。有一点必须明确:
太空中的电子与质子,既有光速自旋,又有高速进动。大颗粒尘埃做不规则与不均衡的就地翻滚,这种不规则运动,加大了复合粒子的生产机会。
进程6,现在偶尔有一个大颗粒尘埃发展得很壮大,其它尘埃纷纷汇聚于此,假以时日,在诸多小行星中脱颖而出,成了大行星地球了。
吸积效应使地球越来越壮大,原本常见的轻元素参与了地核炼狱般的核聚变与核裂变。经由火山爆发,各种重元素被带到地面上来。
进程7,按照目前的态势,地球依然不会停止吸积运动。吸积会越来越加快。也许再过数十亿年,地球会吸积成一个太阳。
地球自转的动力学解释
我们注意到,运动是普遍存在的自然现象。用自然哲学或动力学语言,可以表述为:
其1:存在是物质的,物质是运动的,运动是旋转的。物质必运动,运动必旋转,旋转必自旋,自旋必进动。
其2:自旋与进动,简称旋进。旋与进之间是互为因果、相互制衡的超对称关系。故有动量守恒与角动量守恒。
其3:孤立无靠的孤体,总会自旋与进动;归属有靠的附体,总会随从母体一同自旋与进动。
在深远的外太空,自由电子与自由质子,作为孤体,总是飘荡或旋进在超冷的真空场中。
在原子的内空间,核外电子除了固有旋进的惯性运动,还受作为向心力的电磁力约束。
在原子核内空间,质子除了固有旋进的惯性运动,还受到其它核子的强作用力的约束。
在超冷效应力的作用下,我们有了宏观的大粒子,如星云气体、宇宙尘埃、流星雨、小行星,它们在随机的飘,在做固有的旋进。
它们小时候很像土豆,不像陀螺一样自旋,而在胡乱翻滚,翻滚是一种不规则的自旋。
它们长大了很像南瓜,是近似球体的椭球,在做或快或慢的旋进。已知脉冲星的自旋速度超过0.3c,大约10万千米/秒。
它们是比较成熟的类地行星:地球、火星、金星与水星。它们是不够成熟的类土行星:土星、木星、海王星与天王星。它们是非常成熟的恒星:太阳、脉冲星、磁星、黑洞。
在吸积的历史长河中,我们不敢排除,地球有朝一日会成长为一个太阳,甚至是超新星,然后爆炸,凤凰涅槃,开始下一个轮回。