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物理学前沿问题探索
来源:  [ 2006-9-7 10:54:49 ]  作者:   编辑:
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13.宇宙膨胀过程中光的传播速度
光是物质从高能态向低能态跃迁时的能量释放。光的传播速度随着宇宙的不断膨胀发生相应的变化。在宇宙膨胀的早期,由于抗裂变背景压力太高,光的传播速度也就较低;随着宇宙的继续膨胀,抗裂变背景压力的下降,光受到的约束减小,传播速度也就增加。
如同容器内的水从小孔喷出一样,水的压力越高,喷射的速度越快高,如果保持容器内部压力不变,改变容器外部环境压力,若内、外压差小,水从小孔喷出的速度就小;压差相等时,水也就不能从小孔喷出;若进一步改变内、外压差,并使得外部压力高于内部压力,外界环境中的水或其它物质将会受外界背景压力的作用进入容器内。光的传播速度也是这个道理,原子核的裂变和聚变同样也是这个道理。在宇宙膨胀的不同区域,抗核裂变的背景压力不同,有可能使得某些跃迁不能发生,甚至产生逆转,因而光的传播速度也不相同。
14.太阳系的起源
太阳系的起源理论必须能合理的回答下面所列的几个主要问题:太阳系物质的来源,行星的形成过程,行星轨道特性(共面性、同向性、近园性),提丢斯-波特(Titius-Bode)定则,太阳系的角动量分布,三类行星(类地、巨行、远日行星)的大小、质量、密度方面的差别,行星的自转特性,彗星的起源,地-月系统的起源。
太阳相对于它的公转银河中心运行时约带一点扭矩,所以太阳的自转赤道与黄道(星盘)面有7度多的夹角,所形成的行星自转轴,也不垂直于黄道面。(黄道面:地球绕太阳公转的轨道面。黄道带:黄道两旁各宽8度的范围,日、月、行星都在带内运行)
原初太阳系,不是由太阳和绕太阳运行的行星组成,而是仅为一个原初太阳球。绕银河高速旋转,同时自身也在高速自旋。
处于高速自旋的太阳球外表面的物体,由于受太阳自转的作用,与太阳外表面的太阳大气一同绕太阳高速转动,产生极大的离心力,同时,太阳外表的物体和太阳大气受太阳引力的作用,使物体和大气都束缚在太阳周围。当物体受到的引力和离心力相等时,物体悬浮在太阳大气中既不上升也不下降。
由于处于太阳中心的巨大的原子核在不断进行核裂变,放出巨大的核能。能量和射线穿透太阳大气火焰层进入茫茫宇宙,这时太阳质量慢慢减少,太阳对外表物体的吸引力也随之慢慢减小。从而使得悬浮在太阳大气中的物体慢慢远离太阳,形成在低轨道上绕太阳运行的行星。最早从太阳表面分离出来的行星就是现在离太阳最远的行星。随着时间的推移,太阳将继续演化,有可能还会从太阳表面形成新的行星。
太阳产生新的行星的条件主要有两点:
第一,太阳必须保持高速自转。在太阳外表的物体受到的离心力必须等于或大于太阳对它的引力。
第二,太阳内部必须继续发生核反应。反应产生的能量和射线能透过太阳大气进入茫茫宇宙。使太阳的质量逐渐减小,从而使太阳对其外表的物体的吸引力逐渐减小。
从原初太阳球转化成太阳系的过程,是一个极其漫长的天体演变的过程。太阳最初的产物是冥王星,其次是海王星、天王星、土星、木星、火星、地球、金星和水星,以后可能还有新的行星从太阳中诞生,加入到太阳系行星大家族。
随着宇宙体积不断膨胀,太阳系的体积也随之膨胀,太阳对其周围行星的吸引力将随着太阳的质量的减小和体积的膨胀而逐渐减弱,使得行星慢慢远离太阳,但这个过程极为缓慢。随着太阳与行星的距离增大,行星受到的太阳辐射减弱,行星表面的温度将会下降,下降到一定程度将会破坏行星表面生物的生存环境,也会影响到人类的生存。由于太阳系轻微的天体演变,将会在很大程度上改变人类赖以生存行星环境,使得整个人类社会消亡。
刚刚从太阳表面分离出来的行星,是由太阳内部剧烈的核爆炸喷发出来的带有大量的较重的原子核的集合体组成的,和太阳一样也发生着剧烈的核裂变和核聚变,但行星中心的原子核的质量要比太阳中心的小得多。由于上面所说的原因,随着时间的推移,行星离太阳距离逐渐增大,行星受到的抗核裂变的背景压力下降,有助于行星中心核的裂变,同时行星受到的太阳的辐射热也大大减少。所以,相对太阳中心的原子核来说,行星中心的核裂变很快减弱,行星表面的温度很快下降。从以上的分析容易得出,太阳和行星中心的温度肯定要比其表面温度高。

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