天體運(yùn)動(dòng)中介質(zhì)的阻力和推力與超光速運(yùn)動(dòng)的粒子.pdf

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1、第26卷,第3期光譜實(shí)驗(yàn)室Vol.26,No.32009年5月ChineseJournalofSpectroscopyLaboratoryMay,2009天體運(yùn)動(dòng)中介質(zhì)的阻力和推力與超光速運(yùn)動(dòng)的粒子①?gòu)堎F平(自由職業(yè)者上海市芳華路573弄6號(hào)202室201204)摘要行星在太陽(yáng)風(fēng)中運(yùn)動(dòng)受太陽(yáng)介質(zhì)阻力和推力的作用。阻力使行星公轉(zhuǎn)速率逐漸變小。推力使行星逐漸遠(yuǎn)離太陽(yáng)并使行星的溫度在長(zhǎng)期內(nèi)逐漸降低。推力是太陽(yáng)系、銀河系和宇宙膨脹的原因。除非粒子和介質(zhì)發(fā)生碰撞,否則粒子的運(yùn)動(dòng)不受介質(zhì)的阻礙可以超光速運(yùn)動(dòng)。證明宇宙

2、射線中的粒子是超光速運(yùn)動(dòng)的粒子。關(guān)鍵詞介質(zhì);行星;天體;紅移;力;光速中圖分類號(hào):O433文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):100428138(2009)03207042021行星運(yùn)動(dòng)中太陽(yáng)介質(zhì)的阻力和推力地球圍繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)時(shí)并不是在完全真空中運(yùn)動(dòng)而是在太陽(yáng)風(fēng)中運(yùn)動(dòng),太陽(yáng)風(fēng)是太陽(yáng)介質(zhì)的存在形式。地球表面物體的運(yùn)動(dòng)受到空氣介質(zhì)的阻礙,地球在太陽(yáng)介質(zhì)中進(jìn)行公轉(zhuǎn)同樣受到太陽(yáng)介質(zhì)的阻礙,受太陽(yáng)介質(zhì)阻力的作用。由于太陽(yáng)介質(zhì)的密度很小,所以太陽(yáng)介質(zhì)阻力和太陽(yáng)對(duì)地球的引力相比要小很多,因此在短期內(nèi)可以忽略太陽(yáng)介質(zhì)阻力對(duì)地球公轉(zhuǎn)速率

3、的影響。但在長(zhǎng)期內(nèi)太陽(yáng)介質(zhì)阻力對(duì)地球公轉(zhuǎn)速率的影響卻不可忽略。地球形成已經(jīng)有幾十億年的時(shí)間,在這個(gè)過(guò)程中太陽(yáng)介質(zhì)阻力使地球公轉(zhuǎn)速率越來(lái)越小。同樣,在短期內(nèi)可以忽略太陽(yáng)風(fēng)對(duì)地球形成的推力。但在長(zhǎng)期內(nèi)不可忽略太陽(yáng)風(fēng)對(duì)地球的推力。在過(guò)去的幾十億年時(shí)間內(nèi),這個(gè)推力使地球逐漸遠(yuǎn)離太陽(yáng)并因此使地球從一個(gè)炎熱的行星逐漸變成一個(gè)溫度適宜的行星。在將來(lái)的幾十億年時(shí)間內(nèi),這個(gè)推力將使地球繼續(xù)遠(yuǎn)離太陽(yáng)并因此使地球從一個(gè)溫度適宜的行星逐漸變成一個(gè)寒冷的行星。太陽(yáng)介質(zhì)的阻力和推力同時(shí)起作用,一邊使地球公轉(zhuǎn)速率逐漸變小,一邊使地球逐

4、漸遠(yuǎn)離太陽(yáng)。其他行星同樣受太陽(yáng)介質(zhì)阻力和推力的同時(shí)作用。在幾十億年前,火星是一個(gè)溫度適宜的行星,存在河流和海洋,可能還存在著生命。在過(guò)去的幾十億年時(shí)間內(nèi),太陽(yáng)介質(zhì)推力使火星不斷地遠(yuǎn)[1]離太陽(yáng),到現(xiàn)在火星已經(jīng)變成一個(gè)寒冷的行星,只剩下干涸的河床和大水沖刷的痕跡?；鹦堑默F(xiàn)在就是地球的未來(lái)?，F(xiàn)在金星是一個(gè)炎熱的行星,金星有以二氧化碳為主的大氣和以硫酸為主的云層,和幾十億年前的地球非常相似。金星的現(xiàn)在就是地球的過(guò)去。在幾十億年后,金星將是一個(gè)溫度適宜的行星。金星的未來(lái)就是地球的現(xiàn)在。和行星一樣,太陽(yáng)系內(nèi)小行星、

5、彗星等天體也受太陽(yáng)介質(zhì)阻力和推力的同時(shí)作用,離太陽(yáng)越遠(yuǎn)的行星其公轉(zhuǎn)速度越小這個(gè)事實(shí)的部分原因就是太陽(yáng)介質(zhì)阻力,而推力使太陽(yáng)系緩慢膨脹。①聯(lián)系人,電話:(021)50424901;E2mail:englishbookstore@sina.com作者簡(jiǎn)介:張貴平(1974—),男,浙江省磬安縣人,獨(dú)立知識(shí)分子,主要從事物理和英語(yǔ)的教學(xué)和研究工作。收稿日期:2008212204;接受日期:2008212217第3期張貴平:天體運(yùn)動(dòng)中介質(zhì)的阻力和推力與超光速運(yùn)動(dòng)的粒子7052恒星天體和河外天體運(yùn)動(dòng)中介質(zhì)的阻力和推

6、力太陽(yáng)系作為天體在銀河系介質(zhì)中公轉(zhuǎn)時(shí)同樣受銀河系介質(zhì)阻力的作用。恒星在銀河系介質(zhì)中公轉(zhuǎn)也是如此。介質(zhì)密度決定介質(zhì)阻力的大小,銀河系介質(zhì)阻力使恒星運(yùn)動(dòng)的速率受到限制使之不可能以很高的速率公轉(zhuǎn),而介質(zhì)推力則使銀河系緩慢膨脹。河外類星體和星系作為天體也受外部介質(zhì)的影響。外部介質(zhì)推力使河外天體緩慢加速在長(zhǎng)期內(nèi)積累產(chǎn)生很高的運(yùn)動(dòng)速率。推力是類星體高速運(yùn)動(dòng)的原因。推力也是河外天體普遍紅移的原因,因?yàn)橥屏κ褂钪媾蛎?并且是加速膨脹。3超光速運(yùn)動(dòng)的粒子微觀粒子的運(yùn)動(dòng)則不受介質(zhì)的影響,除非粒子和介質(zhì)發(fā)生碰撞。粒子的運(yùn)動(dòng)速率

7、完全可以接近光速或者超過(guò)光速。對(duì)宇宙射線中的高速高能微觀粒子,沒法直接觀測(cè)它們的運(yùn)動(dòng)軌跡,因?yàn)榱Ｗ硬皇强梢灾苯映掷m(xù)觀測(cè)的光源。但可以用兩種方法測(cè)量粒子的運(yùn)動(dòng)速率。第一種方法需要測(cè)量粒子產(chǎn)生位置的海拔高度和運(yùn)動(dòng)后到達(dá)位置的海拔高度并計(jì)算出它們運(yùn)動(dòng)走過(guò)的距離d,還需要知道它們的生存壽命即持續(xù)時(shí)間S。按照速率定義有“速率=距離?時(shí)間”:v=d?S,可以得到粒子速-率?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)宇宙射線中的質(zhì)子撞擊地球大氣層時(shí)會(huì)產(chǎn)生P介子,部分P介子會(huì)進(jìn)一步變成L-[2]子和中微子,L子是在約h1=10000m高空產(chǎn)生的,科學(xué)家

8、也在海拔高度約4000m的地表發(fā)現(xiàn)了---L子,即10000m高空處產(chǎn)生的L子能到達(dá)h2=4000m高度的地表。已經(jīng)知道L子的平均壽命為-69-S=2×10s。有v=d?S=(h1-h2)?S=3×10m?s,L子的速率為光速的10倍。21?2第二種方法需要測(cè)量粒子的動(dòng)能E和質(zhì)量m,根據(jù)E=mv?2的動(dòng)能公式,有v=(2E?m)。--28-物理學(xué)家測(cè)量到L子的質(zhì)量是電子質(zhì)量的207倍,有m=1.89×10kg,他們也測(cè)量到高空