《渦旋力簡介》
 zyh (2006-01-09 08:55:42)
渦旋力簡介
在上個世紀之初，天體物理學家們面臨一道難題，水星近日點的進動（牛頓理論偏差值:43角秒每年），這是引經據典的學者們無法解釋的，也是牛頓經典力學理論無法通過的一道難關。這時年僅37歲的愛因斯坦於1916年發表了《廣義相對論基礎》，德國數學家史瓦西依照廣義相對論場方程解出了水星進動之謎；因此水星近日點的進動被看作建立廣義相對論初期的第一個重大實驗驗證。後來測得的地球、金星等行星的近日點進動值也與廣義相對論的計算吻合得相當好。水星進動與光線在引力場中的偏轉、光譜線的引力紅移稱為廣義相對論的三大判據。
在新世紀之初，又有一道難題擺在天體物理學家面前，這就是NASA(美國航天局)發射的“先驅者10號”、“伽裏略號”等四艘宇航器減速問題。美國科學家經十多年的觀測，發現宇航器的減速受到的作用相當於地球表面重力加速度的一百億分之一，為此NASA科學家對牛頓萬有引力定律提出質疑；不過，另有一些科學家認為，飛行軌道是依據最好的參數計算出來的，懷疑基本定律為時尚早。
本人經長期探究，於2001年用卡文迪許扭秤測出萬有引力不僅有法向分量（即牛頓提出的萬有引力），而且有切向分量的存在，並得出公式。以我們地球為例，除了原有萬有引力（即法向分量）之外，隨著地球的自轉，在其周圍還有渦旋力（即切向分量）的存在，該渦旋力（即切向分量）與地球自轉速度成正比關係。
在引力理論方面要選代表人物，看來非開普勒、牛頓和愛因斯坦莫屬。值得注意的是三位代表人物中有兩位同意行星或恒星自轉可以在周圍產生渦旋。開普勒設想引力象車輪輻一樣，一方面使行星保持在它們的軌道上不能跑掉（即法向分量），另一方面又隨著太陽的自轉迫使行星繞太陽轉動（即切向分量）。愛因斯坦廣義相對論中還有一個鮮為人知的待驗證的預測，叫引力框架拖曳[frame dragging]；當一顆行星或恒星在空間自轉時，它會將時空拖曳在其周圍。這一點極像下面這個例子，當你在裝滿水的碗中放一個球，並使其自轉，球表面所產生的摩擦力會將水沿球轉動的方向拖曳，球附近的水會轉動得快一點，離球越遠，摩擦力對水的拖曳效果就越弱。牛頓理論不承認星球自轉產生渦旋，所以牛頓理論就過不了“水星進動”這一關，也過不了宇航器減速這一關，不僅如此，還在很多天文現象中束手無策，諸如太陽系角動量問題，金星逆自轉問題等……。
實踐是檢驗理論的唯一標準，實驗室得出的結論也須接受實踐的考驗才能上升為理論。利用渦旋力（引力切向分量）公式，可解釋並計算以下問題。
渦旋力十大判據[定量計算]:
1.水星進動43″每年.（牛頓理論的偏差值。）
2.金星進動 8.4″±4.8″每年.（牛頓理論的偏差值。）
3.地球進動5.0″±1.2″每年.（牛頓理論的偏差值。）
4.“先驅者10號”等四艘宇航器減速問題。（其減速相當於地面重力加速度的一百億分之一）
5.月球離地，（每年3cm).
6.地球自轉週期變慢。（每百年0.00164s]
7.寇里奧利力下落東移.
8.火衛一繞火星運動，公轉週期變慢，每週0.1ms
9.太陽同步軌道衛星軌道面進動；900公里高空的極軌衛星軌道面進動每日1度。由於軌道面相對渦旋力垂直靜止，該狀況為證明渦旋力及公式準確性的絕佳機會。
10.地球扁園性，5×10—5m/s2；對全球定位系統GPS衛星軌道每天產生近萬米的影響，這一現象可用渦旋力理論解釋並計算。衛星軌道計算中最大攝動項——非球性攝動，並非地球的扁率引起，而是渦旋力的作用.
新的引力公式 :
F=Fn+Ft
法向分量Fn=GMm/r^2
切向分量Ft=kGMmωCosα/r^2
其中K=0.4為係數，ω為旋轉球角速度，單位：圈/秒；α為軌道平面與旋轉球赤道平面之夾角，由於九大行星均處於太陽赤道平面，故Cosα=1。
使用新的公式，容易理解、計算簡便，高中生都可掌握並親自解答世紀難題。
參考：
以上資料網上可搜：Google. --渦旋力--系統科學之窗
渦旋力一書已出版
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1:zyh張貼:2006-01-09 09:02:48:地點 中國江西.南昌
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