1.“环在赤道”

1.1“行星环”

“行星环”引指围绕行星旋转的星际物质，主要为一些碎片颗粒，目前在太阳系的一些行星上发现。在远处观测（地球），由于反射太阳光而形成一条环状的带子而得名。最早发现该现象的科学家是伽利略（土星环）。太阳系中拥有行星环的行星有木星、土星、天王星和海王星。 ^［1］

图1 “行星环”

1.2 “星系盘”

星系盘是圆盘星系，例如螺旋星系或透镜星系的一部分，星系盘是其中的平面部分，包含有螺旋、棒状和星系的盘状物。 ^{［2］［3］}

图2 “星系盘”

1.3“吸积盘”

“吸积盘”是一种由弥散物质组成的、围绕中心体转动的结构（常见于绕恒星运动的盘状结构）。比较典型的中心体有年轻的恒星、原恒星、白矮星、中子星以及黑洞。 ^{［4］［5］［6］}

图3 “吸积盘”示意图

上述的“行星环”、“星系盘”，以及“吸积盘”都是在“中心自转天体”的“赤道”平面上——这是为什么呢？

2.“赤道弯曲”

2.1“空间弯曲”

爱因斯坦的广义相对论认为，由于有物质的存在，空间和时间会发生弯曲，而引力场实际上是一个弯曲的时空。 ^［7］

在广义相对论中，引力被描述为时空的一种几何属性（曲率）。 ^［8］

图4 “引力”与“空间弯曲”示意图

图5“空间弯曲”示意图

图6 “引力”是一种“空间弯曲”

“静引力场”对应“稳定”的“弯曲空间”。

图7 “静引力场”对应“稳定”的“弯曲空间”

2.2“质量弯曲空间”

因为，万有引力源于“质量”，“引力场”对应的“空间弯曲”，本质是来说，是“质量”对应着“空间弯曲”——“质量弯曲空间”！

所以，物质“质量”m₀与其对应“空间”的曲率K₀成正比，即有m₀=αK₀，α为比例系数。

也就是说，物质的“质量” m₀，对应着一定的“空间弯曲”——曲率K₀。若其曲率半径为r₀，则k₀=1/r₀。

图8 “空间弯曲”与“质量”

也可以说，物质“质量”，反映物质空间的“弯曲”情况，是物质空间“弯曲”一种表现，有什么样的物质“质量”的存在，就有什么样的“空间弯曲”（曲率）分布——“物质告诉时空如何弯曲”——“质量弯曲空间”。

那么，物质“质量”的变化，也一定对应着“空间弯曲”——“曲率”的变化。反过来，本质上，应该是“空间曲率”——“空间弯曲”的变化，可以通过物质“质量”的变化来表现。

2.3“速度弯曲空间”

如果把静止“质量”为m₀、曲率半径为r₀的“质点”，在速度为v的情况下的“质量”设为m、曲率半径为r，c为光速，那么根据相对论的“尺缩效应”，在速度v的方向上有r=r₀√1-(v/c)²。

图9 “空间弯曲”与“速度”

若设“质量” m对应“空间”的曲率为K， 由k=1/r，k₀=1/r₀，r=r₀√1-(v/c)²，则有k=k₀/√1-(v/c)²。

k=k₀/√1-(v/c)²说明，静止“质量”m₀以速度v运动后，其对应的“空间曲率”会发生“增大”变化——“速度弯曲空间”。

又由m₀=αK₀，m=αK和k=k₀/√1-(v/c)²，可有m=m₀/√1-(v/c)²。

m=m₀/√1-(v/c)²说明了，静止“质量” m₀以速度v运动后，“质量”发生的变化——“速度增大质量”（“质增效应”），是由速度v“弯曲”了“质量”m₀对应的“空间”而产生的——“速度弯曲空间”。  ^［9］

速度v对质量为m的质点所对应的“空间”施加了“弯曲”作用——“速度弯曲空间”。“弯曲”的能力量度，是“相对论因子”√1-(v/c)²。

图10 “速度弯曲空间”

2.4“赤道弯曲”

在“自转天体”上，越是靠近赤道的“质点”的线速度v越大，根据“速度弯曲空间”，越是靠近赤道处的“空间弯曲”越显著，其所在的“空间”越“弯曲”——就会出现“赤道弯曲”效应：表现出的“万有引力”就会“越大”，附近空间的物质就会被“拉过来”——呈现“在赤道平面附近的环状分布”：“行星环”、“星系盘”，以及“吸积盘”。

图11 “赤道弯曲”

3.“脉冲在轴”

3.1“脉冲星”

脉冲星，是中子星的一种，为会周期性发射脉冲信号的星体，直径大多为20千米左右，自转极快。 ^{［10］［11］}

就像“旋转陀螺”那样，在发生“绕轴旋转”的同时，也可以发生“轴旋转”，出现“脉冲”现象。

图12 “旋转陀螺”

图13 “脉冲星”

3.2“黑洞喷流”

由环绕地球的钱卓拉太空观测站拍到的超高速喷流，是从一个恒星系统的黑洞候选者中喷射出来的。在1998年，X射线源XTE J1550-564曾进行过一场巨大的爆发。物质喷流以接近光速的高速被送进太空，冲击附近的空气并加热它们，使它们在X射线波段产生炽热光芒。 ^{［12］［13］［14］}

图14 “黑洞喷流”

科学家在对比太阳大数倍的4U1630–47黑洞调查过程中发现黑洞释放的喷流中存在镍和铁的证据，速度大约为光速的66%，接近7.08亿公里每小时。 ^{［12］［13］［14］}

图15 “黑洞喷流”示意图

同样地，上述的“脉冲星”、“黑洞喷流”，都是在“中心自转天体”的“自转轴”方向上——这又是为什么呢？

4.“轴向平直”

若设：“静止且不受其他因素影响的情况下的质量”为m₀的行星A(看成“质点”A)，绕“静止且不受其他因素影响的情况下的质量”为M₀的恒星B(看成“质点”B)做圆周运动，半径为R，两者都静止时他们之间的万有引力为F₀，G为引力常数，则有：F₀=GM₀m₀/R²。

图16 “静止引力”

若设：A绕B作圆周运动时，环绕速度大小为v，行星A的质量为m，这时恒星B的质量为M，两者之间的万有引力为F，则有：F=GMm/R²，且m=m₀/√1-(v/c)²。

图17 “圆周运动”

若F=F₀，则Mm=M₀m₀，所以有M=M₀√1-(v/c)²。

即如果恒星B的原有质量M₀所对应的“空间曲率”为K₀，那么在行星A速度v的作用下，发生“平直”——“轴向平直”，其对应的“空间曲率”“减小”为：K=K₀√1-(v/c)²。致使“恒星B的质量”“减小”为：M₀√1-(v/c)²——“反引力”效应。 ^［15］

通俗地可以说，行星的公转速度，使得其所绕转的恒星的“质量减小”。

但是，一般的，如同“速度弯曲空间”一样，“速度平直空间”的宏观表现都很微弱，不易觉察，难以检测。

“轴向平直”表现为“自转轴方向上”的“空间平直”——“质量减小”——“引力减小”，导致了高密度、大质量、强引力天体，在“自转轴”方向上产生“辐射”——“脉冲星”、“黑洞喷流”。

图18 “轴向平直”

图19 “赤道弯曲”与“轴向平直”

参考资料:

［1］《行星环》百度百科

［2］《星系盘》百度百科

［3］《星系盘》维基百科

［4］《吸积盘》百度百科

［5］《吸积盘》互动百科

［6］《吸积盘》维基百科

［7］《阿尔伯特·爱因斯坦》百度百科

［8］《引力》维基百科

［9］《“速度弯曲空间”》

［10］《脉冲星》百度百科

［11］《脉冲星》维基百科

［12］《黑洞喷流》 互动百科

［13］《科学家发现黑洞喷流神秘物质：接近光速66%》 腾讯科技

［14］《每日一天文图》看看新闻网

［15］《检测“反重力”的实验装置》

［16］相关资料请参考《“引力场”与“空间场”》

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