1、以实验模型试解“地球自转和天体运动形态”之谜 王邦 王福邦 南京市六合区瓜埠镇中学 摘 要： 本文介绍了一个发明“星球运动模型”, 本模型于 2006、2007 年在中国地球物理年会演示, 科学界均无异议。本文就“模型”发生的现象作一探索, 对现在的关于天体运动理论作一个对比。关键词： 星球模型; 万有引力; 万有推力; 地球自转; 天体运动形态; 一、万有引力与万有推力星球运动模型为了让人们更形象地了解自然、认识宇宙, 我们根据磁性具有相吸与相斥、两磁因相对位置改变导致磁极变化的原理, 设计了“万有引力与万有推力星球运动模型”, 并于 2007 年 6 月 6 日获得中国国家专利授权。万有引
2、力与万有推力星球运动模型的结构为:在一个大圆盘上放置两个空心球体, 两个空心球体中各置一块磁石。一个球固定在圆盘中间模拟恒星, 另一球放在圆盘边缘模拟行星, 圆盘就是行星绕恒星公转的轨道平面。恒星的南北极左右横置, 与公转轨道面平行, 而行星南北极与公转轨道面斜交, 两球磁极轴有一定夹角。模型结构设计符合科学家对地球与太阳磁场的设想和描述:第一, 根据开普勒设想, 太阳发射的磁力流像轴承一样在黄道上绕太阳自转1;第二, 观测表明, 太阳的黑子分布在日面纬度40范围内2, 反映出太阳磁场在其赤道平面附近强度较大, 因此可以将磁场的 N、S 极置于“太阳赤道”面附近;第三, 研究表明, 相对于地球
3、, 太阳磁场是一个倾斜的偶极场, 同样, 相对于太阳, 地球也是一个倾斜的偶极场, 由此可以认为地球与太阳的磁力线是相互交叉的。二、模型的运行及典型天体运行方式的模拟用电机驱动圆盘使行星绕恒星公转, 以观测行星围绕恒星运转时的状态变化。通过对“恒星”和“行星”磁极方向、夹角和相对空间位置的调整, 可以模拟各种方式的天体运动。譬如:(1) 行星磁极轴倾斜 20 度左右, 模型运转出现了与自然界中地球绕太阳运转相吻合的现象:行星在自转的同时, 还沿椭圆轨道绕恒星运动, 有近日点和远日点, 一年四季分明, 北极始终指向北斗 (如图 a 所示) 。(2) 调整两球的磁极, 将恒星的磁极轴方向调至与行星
4、磁极轴平行的方向。这时, 两球体处于相互排斥状态, 行星磁极轴倾斜, 沿椭圆轨道绕恒星公转, 有自转 (两球的赤道不会在一个水平线上) , 也没有四季之分, 只有在近日点或远日点处北极才指向北斗 (如图 b 所示) 。(3) 把行星磁极南北上下颠倒过来, 使之与恒星磁极相反, 这时两球处于相吸引状态, 行星出现垂直运动, 走纯圆轨道, 不自转, 没有四季之分 (如图 c 所示) 。(4) 把恒星和行星 SN 极置于在一个水平线上, 该行星垂直运动走椭圆轨道, 有近日点和远日点, 但无四季之分 (如图 d 所示) 。根据以上的四种试验可以推断, 星球运动大概有如下四种模式:(1) 两球相对排斥;
5、 (2) 两球相对吸引; (3) 两球吸引与排斥并存; (4) 两球的 SN 极在一个水平线上; (5) 介于以上几种模式之间。三、几点启示以磁力为基本作用场的星球运动模型可以较好地模拟地球绕太阳公转及自转的现象, 解决了牛顿万有引力理论无法解释的问题, 证实了哥白尼关于行星运动有驻留现象的观测。由此可以得到如下启示:(1) 关于宇宙运动的动力:宇宙处在电磁场中, 除了偶极场外, 宇宙中还有其它形式的磁场, 宇宙运动的基本动力是电磁力, “万有引力与万有斥力”并存, 电磁力维持着宇宙的平衡。有关银河系磁场的研究印证了上述推想3。(2) 关于星球自转和运动平衡:两球的磁力正负摩擦、切换造成了行星
6、的自转, 而行星的驻留现象在两球正负极切换的交叉点上出现。星球间的运动平衡主要受星球间磁场引力与斥力的控制。这一认识能够较好地解释星球的自转与公转运动的动力问题, 比康德、拉普拉斯的“星云说”以及麦克斯韦的“灾变说”更合理。(3) 关于万有引力与电磁力的关系:运动的电荷会产生磁场, 反之, 在磁场中, 电荷的运动速度也会发生变化, 电荷的质量随其运动速度的增加而增加, 这是科学研究已经揭示的事实。质量是物质在万有引力场中表现出的性质, 而物质的质量由于与磁场相关, 据此可以认为, “万有引力”是物质在磁场中运动过程中表现出的一种效应, 宇宙的原动力是电磁力。四、结论本文研究的内容及认识总结如下:(1) 引入磁场力的“万有引力与万有推力模型”可以很好地模拟自然界星球运动的现象, 可以帮助人们形象地认识宇宙中星球运动的规律。(2) 宇宙运动的基本动力是电磁力, 万有引力是电磁力的派生力。星球之间的运动平衡主要受星球间磁场引力与斥力的控制。参考文献1赵树智, 宋汉阁.科学的突破M北京:科学出版社, 1999.55 2林亨国.中国青少年自然科学丛书天文卷M沈阳:辽宁人民出版社, 1998.11 3韩金林.银河系磁场的研究J自然杂志, 2007, 29 (2) :96101
