前文分析了地球公转运动服从的开普勒第一定律的本质和成因【1】。本文分析开普勒第二定律的本质和原因。开普勒第二定律也叫面积定律,也可表述为行星在相同时间扫过的面积相同,其实质就是角速度与半径之积守恒。无论行星作圆周轨道运动或作椭圆轨道运动,都有ωr=常数 (1)对于匀速圆周运动,角速度与半径都不变,从(1)式直接可看出,无须证明。对于椭圆轨道运动,(1)式就不那么明显。但根据我提出的太阳系行星形成的悬臂断裂模型,知道了椭圆轨道形成的原因,就比较容易理解(1)式了。为了简化处理,我们将地-月双星看作地球系统,并简称地球。 如图1所示,图中的虚线圆表示在断裂前,原胚地球椭悬臂一起围绕原始太阳作匀速圆周运动, 轨道半径为r0,速度为υ0。当转到a点时地球从悬臂上断裂,悬臂产生的粘滯拉力消失,相当于对地球产生了一个外抛力,类似于对地面上的物体的一个上抛力。此上抛力是沿半径向外的。根据牛顿第二定律,一定对地球产生一个径向的加速度,使地球获得一个径向最大初速度υr。此时地球不再按原来的与半径垂直的切向方向运动,而向外偏离了一个θ角,进入虚线椭圆表示的轨道。速度υ可由υ0和υr的矢量合成得到。在a点时θ角是最大初始角, υr也是最大径向初始速度。从a点到c点,半径r逐渐增大, 随υr减小而θ角也逐渐减小,角速度ω逐渐减小,υ=υ0/cosθ
北京时间2026年8月28日13时13分34秒四川内江市隆昌市(北纬29.23度,东经105.22度)发生5.1级地震,震源深度6千米。属多源地震类型且发震时刻错位并分析如下:(部分资料源于网络、未证实)。 上图是根据此次地震的监控画面截图手工绘制的X波、Y波图,时间段为2026年8月28日13时13分32秒至13时13分58秒,时长26秒,截106张图,每图或每单元时长为千分之245秒。一、符合多源地震的定义:多源地震是由二个或二个以上的震源在同一时间、同一区域内集中释放地震能量所形成的地震称为多源型地震。在X、Y波图中13分34秒至13分39秒、13分44秒至13分47秒出现明显的波峰,且相互重叠。是两次地震能量从震源点上释放,通过6千米的地表介质传递到地表面时,地表面介质出现较强的抬升、移位、变型、破损等形成的地震现象。二、发震时刻、预警时刻与升降波时刻错位:发震时刻是地震预警最重要的时刻,简单来说发震时刻是地震预警时刻。发震时刻错位地震预警时刻错失。上图13分32秒至13分34秒的地震波图出现明显的波动,是地震释放的能量从震源点上通过6千米的地表介质向地表面释放过程中,地表介质出现破损、移位及内部压力的变化等多因素作用下所产生的震动波所形成的不规则的地震波图形。因资料原因不能计算地震的发震时刻。三、此次地震的X、Y波图形相对规整,中轴线相对对称,说明地震能量作用于
在前文[1]中指出:“我们的地学研究中,地质考古最早可追踪至南北两大古陆。再早的事就认为是不靠谱的。然而,在天学研究中,更不靠谱的事多了去了。”2026年8月4日科普作家杨钦兆在科学探索者发文“教科书又得更新了?韦伯望远镜传回照片,宇宙年龄或将改写”。据百科参考资料和杨钦兆介绍,在过去的两年中,科学家使用NASA’s的韦伯望远镜(也叫韦伯或JWST)探索了被天文学家称为宇宙黎明时期的已知最遥远的星系。其中一个代号叫JADES-GS-z14-0的星系,红移值高达14.32。据此红移值按现行理论计算,我们今天的韦伯望远镜看到该星系的光是在宇宙诞生仅2.9亿年时发出的。这些光旅行了134亿年才到达韦伯的镜面上。除此星系外,韦伯还发现了红移值为12.5的GLASS-z12星系,红移为11.5的JADES-GS-z11-0,红移高达16.7的CEERS-93316星系。在这些星系中人们还发现了氧元素的光谱,按标准模型,在星系的核聚变中氧属于重元素。重元素是不可能在第一代星系中存在的。发出这些光谱的星系至少应在5到10亿年的宇宙年龄时才可能出现。按标准模型计算的宇宙年龄为138亿年,韦伯发现的宇宙黎明时期的高红移星系的年龄已经远大于138亿年了。现行的标准模型向来的做法是,与新观察数据不符时,就修模型。因此,人们估计标准模型又要改宇宙年龄了。但宇宙年龄是根据哈勃常数计算的,哈勃常数是改不了的。
我在本栏目发表的“《关于古地球质量及重力加速度的计算》一文的结论——论证了宇宙从暴胀到膨胀过程中质量与能量的统一演化之能量封装与辐射”一文中论述到,膨胀阶段,宇宙的质量开始辐射。虽然宇宙的质量不在指数级地减少,但是宇宙的质量仍然是在减少的,并且质量减少的主要原因是——辐射。据此继续论证:暗物质起源的普朗克尺度机制与宇宙质能转化。宇宙中暗物质占全部物质总质量的85%,也就是说,物质占全部物质总质量的15%。暗物质是从哪里来的呢?其实,暗物质是由物质转化而来的。分析、论证如下:不论是物质还是暗物质,都是由基本粒子组成的。基本粒子是相互绕转的两个半元电荷,组成的规律是:M^2R=Q,其中,M是基本粒子的质量、R是基本粒子的空间半径、Q是常数。其他所谓的基本粒子都是由基本粒子组合而成的,并且单独的半元电荷是不能独立存在的,所以按照带电的不同,基本粒子存在三种类型:正元电荷基本粒子、负元电荷基本粒子和中性基本粒子。电子是负元电荷基本粒子、正电子是正元电荷基本粒子、光子(辐射粒子)是中性基本粒子,并且是辐射到外部空间的基本粒子,中性基本粒子也存在于物质内部,注:我的这一结论被美国物理学会2022年冬季学术交流会录用。根据基本粒子遵循的规律可以知道,基本粒子的质量、空间半径是可变的,爱因斯坦质能方程告诉我们,质量的损失,必然产生能量,产生的能量E=mc^2,其中,E是能量、m是损失的质量、c是光
树木年轮的多维信息解码:从方向辨向到历史气候与地质事件重建摘要:树木年轮作为自然界长期积累的“生物档案”,不仅记录了个体生长年龄,更蕴含着丰富的气候、生态、地质及水文信息。本文系统梳理了年轮在方向判别、气候反演、虫灾记录、地震滑坡识别及考古断代等领域的应用原理,探讨了从宏观形态到微观解剖的多尺度信息提取方法,展示了年轮科学在交叉学科研究中的独特价值。1. 引言树木年轮(tree ring)是木质部次生生长的周期性产物。传统上,年轮宽度被视为气候变化的代用指标;然而,其记录的信息远不止于此。从不对称生长揭示的环境梯度,到细胞尺度记录的季节节律,年轮构成了连续的高分辨率“自然历史档案”。2. 年轮形态与环境方向的关联年轮的偏心生长是树木对外界非对称刺激(光照、风向、重力)的响应。• 光周期效应:在北半球,南向光照充足,形成层活动旺盛,导致年轮宽度呈现“南宽北窄”的特点;南半球则相反。这一规律在孤立木中尤为显著。• 应力响应:当树木因地震或滑坡发生倾斜时,上坡侧(受拉)形成层分裂加速,下坡侧(受压)生长受抑,形成显著的偏心年轮,其偏心方向可精确指示地质灾害的滑动方向。3. 气候与生态事件的微观记录年轮不仅是“宽窄标尺”,其细胞结构和化学组分更记录了短时极端事件。• 旱涝与温度:湿润年份形成宽而疏松的早材(春材),干旱年份早材变窄,且晚材(夏材)占比升高。年轮宽度序列可重建百年至千年尺度的
从单摆运动到节气智慧:地球公转中的极值错位与变化速率之思摘要:本文基于日常天文观测,提出一个被广泛忽视的认知:夏至并非日出最早之日,冬至亦非日落最早之时。通过引入“均时差”原理与地球轨道几何,本文揭示了极值日期相对于节气的“错位”现象。同时,借助单摆运动的物理直觉,创新性地阐释了春分、秋分变化速率最快,夏至、冬至变化速率最慢的规律,并以“极限思维”推演纬度对日照时长的影响,试图在科学严谨性与科普趣味性之间寻找平衡。关键词:均时差;节气;单摆模型;日照时长;极限思维1. 引言:一个普遍的认知误区公众普遍认为,夏至(6月21日前后)是一年中日出最早、日落最晚的一天,而冬至(12月22日前后)则是日出最晚、日落最早的一天。然而,真实的天文数据否定了这一直觉。本文旨在剖析这一错觉背后的深层规律,并构建一个简洁的物理模型来统一理解这些现象。2. 极值错位:均时差的几何根源2.1 现象描述在河北中北部地区(约北纬40°):• 夏至:白昼最长,但日出最早出现在6月中旬(夏至前),日落最晚出现在6月底(夏至后)。• 冬至:白昼最短,但日落最早出现在12月上旬(冬至前),日出最晚出现在1月上旬(冬至后)。2.2 成因分析该现象源于均时差,由两个轨道因素叠加产生:1. 椭圆轨道:地球公转速度不均匀,近日点(1月初)速度快,远日点(7月初)速度慢,导致真太阳时(日晷)与平太阳时(钟表)产生偏差。2. 黄
陆地能够合拢成十分完整的球体外壳和古地球上生活着巨大的恐龙,这两个证据证明了古地球体积和质量都很小,我们的地球在长大。如果地壳下面没有软流层,地壳和下面不能产生滑动,那么在地球长大过程中地壳就会被拉裂成碎块,这样在地壳上就只有拉张力没有挤压力。因为地壳漂浮在软流层上,地壳会在软流层上滑动,所以在地球长大过程中地壳整体受力均匀,这样地壳只会在最容易破裂的海岭处裂开,岩浆从地壳的裂开处涌出、凝固形成新的海底地壳。图一是两根连在一起的棍子放在一个不可拉伸的凹槽里,我们在棍子的连接处施加一个小的向下压力F,根据力的平行四边形法则,向下的压力F分解成对棍子的挤压力,当高度h很小时棍子上的挤压力就会很大。图二是一个漂浮在水中的木块,我们用弹簧秤向上提这个木块,木块逐渐离开虚线位置,这时候从弹簧秤上可以看到木块的重量从零开始逐渐增大,木块受到的浮力逐渐减小。在图三中,虚线的弧度代表地球表面的弧度,陆地地壳漂浮在软流层上,虚线的位置是这时陆地地壳底部的位置。在图四中,随着地球的长大,地球表面的弧度将不断地发生改变,这样陆地地壳就会逐渐离开虚线位置,软流层对陆地地壳的浮力逐渐减小,陆地地壳的重量逐渐增加,在重力的作用下陆地地壳要向虚线的位置下落,由于陆地地壳的边缘受到海底地壳的阻挡不能向外扩展,又因为陆地地壳离开虚线的高度很小,因此就会在陆地地壳上产生强大的挤压力。随着地球的长大陆地地壳上产生的挤压
预警时间指地面最初识别震动波(P波)时间开始到面积最产生前的时间差。现以2016年1月21日1时13分在青海海北州门源县(北纬37.68度,东经101.62度)发生6.4级地震,震源深度10千米为例并分析(图源于网络、未证实)。 上图为此次地震的地震波图,利用制图工具中的像素值进行相关计算如下: 1像素=(689-86)/500=0.8292秒。 预警时间=(S波最初像素274-P波起点对应像素167)*0.8292=88.72秒。 通过以上计算,门源县6.4级地震的震中预警时间理论值为88.72秒,。更多分析见本栏其他内容。