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再论岁差是地球近日点进动形成的

投稿时间:2017-04-30 08:25 投稿人:赖柏林 【字号: 访问量:

公元前二世纪,古希腊天文学家喜帕恰斯在编制一本包含1,022颗恒星的星表时,把他测出的星位与150多年前阿里斯提留斯和提莫恰里斯测定的星位进行比较,发现恒星的黄经有较显著的改变,而黄纬的变化则不明显。在这150年间,所有恒星的黄经都增加约1.°5。喜帕恰斯认为,这是春分点沿黄道后退所造成的,并推算出春分点每100年西移1°。这是岁差现象的最早发现。公元四世纪,中国晋代天文学家虞喜,根据对冬至日恒星的中天观测,独立地发现岁差,并定出冬至点每50年后退1°。《宋史?律历志》记载:“虞喜云:‘尧时冬至日短星昴,今二千七百余年,乃东壁中,则知每岁渐差之所至。’”岁差这个名词即由此而来。牛顿第一个指出产生岁差的原因是太阳和月球对地球赤道隆起部分的吸引。在太阳和月球的引力作用下,地球自转轴绕着黄道面的垂直轴(黄道轴)旋转,在空间描绘出一个圆锥面,绕行一周约需26,000年。在天球上天极绕黄极描绘出一个半径约为23.°5(黄赤交角)的小圆,即春分点沿黄道每26,000年旋转一周。这种由太阳和月球引起的地轴的长期运动称为日月岁差。德国天文学家贝塞耳在1818年首次得出日月岁差为5,034.″05(历元1755.0),今值为5,025.″64,每年50.25角秒。

直到十六世纪,牛顿以天体力学为基础,通过严格地计算,才从理论上论证了岁差现象是由于日、月及行星的引力作用于地球的必然结果。牛顿认为岁差是太阳和月亮对地球隆起部分的吸引所致。牛顿在《自然哲学之数学原理》中未能给出其证明;牛顿以来的科学家也没有证明上述作用力定会产生岁差。因此,牛顿岁差成因只是科学上的一种猜测。

地球膨裂说认为,日月岁差是地球近日点进动形成的。我们首先看一下水星近日点进动。水星的轨道偏离正圆程度很大,近日点距太阳仅四千六百万千米,远日点却有7 千万千米,在轨道的近日点它以十分缓慢的速度按岁差围绕太阳向前运行,称为水星进动。

水星是距太阳最近的一颗行星,按牛顿的理论,它的运行轨道应当是一个封闭的椭圆。实际上水星的轨道,每转一圈它的长轴也略有转动。长轴的转动,称为进动。经过观察得到水星进动的速率为每百年1°33′20〃,而天体力学家根据牛顿引力理论计算,水星进动的速率为每百年1°32′37〃。两者之差为每百年43〃,这已在观测精度不容许忽视的范围了。

水星进动的速率为每百年1°33′20〃,也就是每年56角秒。地球公转轨道的近日点也有进动现象,周期约为21000年,每年约1.03',这和地球的日月岁差50.25角秒接近。这是证明日月岁差是地球近日点进动形成的最有力的证据。

地球每自转一圈地球的公转轨道的长轴也略有转动,长轴的转动,称为近日点进动。地球公转轨道的长轴略有转动,也就是地球的公转轨道略有转动。地球近日点进动造成公转轨道自西向东进动,相对来说也就是造成春分点向西退行,形成岁差。因为地球公转轨道的近日点进动每年自西向东转动50角秒左右,相对来说也就是春分点每年自东向西退行50角秒左右。

地球膨裂说认为,日月岁差是地球近日点进动形成的。这就像运动员跑200米圆圈一样。当运动员从起跑点跑一圈回到终点(起跑点)时,因为裁判员把跑道向前旋转(近日点进动)了50.26角秒(也就是岁差),也就是把起跑点向前挪了50.26角秒,所以运动员还得跑50.26角秒才能跑到终点(新的起跑点)。原来的起跑点是回归年,新的起跑点是恒星年。运动员跑一圈回到终点(原起跑点)时已跑了360度(回归年),再跑到新的起跑点时就跑了360度加50.26角秒(恒星年)

其实日月岁差并不是春分点西退形成的,而是地球近日点进动形成的。地球膨裂说认为,既然地球近日点围绕太阳自西向东进动,春分点也必然随地球自西向东进动。因此,相对太阳来说,第二年的春分点相对第一年的春点来说就是由西向东进动50.26角秒(岁差),而相对地球来说,第二年的春分点相对第一年的春点来说就是由东向西退50.26角秒(岁差)。因此,春分点是向东进动还是西退是相对的。因此,相对地球来说,春分点由东向西退50.26角秒(岁差),其实就是相对太阳来说,春分点由西向东进动50.26角秒(岁差)形成的。

因为人们没有认识到日月岁差是地球近日点进动形成的,所以人们把日月岁差看成是相对地球来说春分点西退形成的。因此“日月岁差是春分点西退形成的”这是人们并不知道日月岁差是地球自西向东的近日点进动形成的一种误解。

作者:赖柏林