《大自然寻真》

第8章  对天体公转现象的分析-4

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8.10  行星公转椭圆轨道的长年变化

       行星诞生初期，它们的公转椭圆轨道与现在有哪些不同呢？根据8.1可知，行星诞生初期各自进入稳定轨道之后，各公转轨道都是椭圆形。分析一下可知，在太阳系诞生初期，如果第i颗行星的长半径大于或等于第i+1颗行星的短半径（如图8.10-1，OA＞OB），则两轨道相交，两颗星就总有相撞之时，最终势必合二为一。相反，如果轨道之间间隔像目前那样相距很远，则中间完全可以再多保留一两颗行星也不会相撞在一起，而太阳在诞生初期肯定有力量多喷射出一些物质去填补那些空隙。综上所述可知，在太阳系诞生初期，当各行星已经能各自稳定地绕太阳公转之后，第i颗行星的长半径，肯定要比第i+1颗行星的短半径小一些，但又不会小得太多，其间隔不可能多容留另一颗行星的存在（如图8.10-2，OA＜OB）。这就是说，在太阳系诞生初期，经过了彼此的相互碰撞之后的最初结果，各个行星的公转椭圆轨道偏心率都要比现在大得多，现在的行星公转轨道，是经过后续的长期演变之后才形成的，已经各自逐渐趋向于圆形轨道，所以相邻轨道之间的间隔才相距那么远。

       为什么行星公转的椭圆轨道偏心率会变得越来越小呢？在8.1中已经较详细分析了天体（地球）在其椭圆轨道不同位置上的不同受力情况，可知行星公转的椭圆运动实际上也是像钟摆一样的运动，是一种简谐振动。钟摆运动的具体情况是，钟摆不动时就处在平衡位置上。当钟摆摆动起来之后，每到达平衡位置时总因速度过大停不下来又摆过了头。所以，虽然平衡位置是行动的目标，却永远达不到这个目标而只能围绕着目标左右摇摆，摆个不停。与此相类似，行星在椭圆轨道上公转，它的行动目标实际上是想要做圆周运动，但它的速度和运动方向也总是与理想的正圆形轨道配合不上，总是不断地在调整着自己去逼近目标轨道，但也总是矫枉过正，永远达不到目的。不过，两者所不同的是，钟摆有着法条等形式的能量补充，使其摆动很稳定，振幅无变化。行星的公转却没能得到任何能量的补充，还要经常与宇宙间的小颗粒相碰撞和辐射掉热量等而不断失去能量。这样一来，行星的椭圆轨道运动也就变成一种阻尼振动了，结果必然逐渐地缩小了椭圆偏心率，逐渐接近于正圆形的目标轨道。因此，也就造成了目前的情况是：第i颗行星的轨道长半径相比于第i+1颗行星的轨道短半径还小很多，而且各行星的椭圆轨道偏心率也变得越来越小了。

图8.10-1：第i颗行星的长半径大于第i+1颗行星的短半径

图8.10-2：第i颗行星的长半径小于第i+1颗行星的短半径

       这样说来，众行星今后就更加永远不会相撞了是吗？是的。既然这些大行星们当初进入轨道后很长时间都未能相撞在一起，随着时间的推移，椭圆轨道各自逐渐收缩，逐渐趋近于正圆形轨道，也就更加不会相撞了。这也包括火星和木星之间的小行星们所共同占有的轨道集，都已经基本上没机会与其它大行星轨道相交，即绝大多数小行星都不会再与大行星相撞。当然，这种规律性也适用于整个宇宙的天体，兄弟姐妹天体之间都将越来越不可能相碰撞。但是，当各自的能量枯竭了之后，大家都不得不先后回撞到自己的中心核球那里去。

       公转轨道的椭圆形使得众行星的公转轨道之间疏密恰当，运行有序，越来越不会相互碰撞，这一点是意义重大的。除此之外，公转轨道的椭圆形甚至还有着更加重要的意义。

8.11  天体公转以及轨道椭圆形的意义

    天体会公转的意义很大。在5.5已经说过：“核球天体的自转使其喷射出去的子天体会公转（8.1、8.2已做了成因分析），天体绕核球公转又使自己进入公转轨道后也会自转起来（见第9章）。所以，天体公转的运动性质在天体的诞生繁衍中起到了接力棒的作用，使核球的自转本质能够以‘速度种子’的形式通过公转传给下一代”。天体公转除了有上述的重要意义之外，从核球喷射论看来，同一个核球母体的同一辈份的子天体，在它们诞生的初期都沿着螺旋轨迹向外运行出去，越向外就彼此越散开（见3.1）。因此，如果初生时期都未能相互碰撞，随着时间的推移，就更加越来越不会相互碰撞了。至于子天体们各自后来又再喷射出来的子子孙孙，由于下一级天体与上一级天体相比，在质量上和力量上都会相差很多个量级，这使得次级子天体只能在自己母体引力的小范围内旋转，既逐渐不会与同星系内的兄弟姐妹天体相碰撞，更不会与相邻兄弟星系的子天体相碰撞。这样一来，从外表看去虽然全宇宙的天体不仅数量巨大，而且转动似乎很复杂，但它们却很有序。而且，随着各自的公转轨道逐渐趋于正圆形，大天体就都永远再不会相互碰撞，一般都同宗相亲，各有自己的活动范围和运行轨道，不会相抗相残。由此可见，在“天蛋”宇宙模型中，由核球喷射论所诞生出来的天体具有的公转性质，对于整个宇宙的有序运作是非常重要的。

       再说到天体公转轨道椭圆形的重大意义，除了在8.10中已经说过的，使众行星“越来越不会相互碰撞”之外，还有着或许更加重要的意义。可以设想一下，如果所有天体被核球喷射出来后，上升到进入稳定运行轨道之时，都立即具有了正圆形的绕核球公转轨道，也即同一个星系里的所有天体的运行轨道都是以同一个核球为圆心的一些同心圆。那末，除了星系与星系之间的外围天体在初期可能相碰撞之外，各星系内部的天体之间，不论个体大小，哪怕只是一些微粒，它们都基本上不再相互碰撞。这样一来，整个宇宙中尽管也有着不同档级的星系在各自旋转着，但各个星系内部都是一片混浊，都是一大团无数大小天体和大小颗粒及尘埃混杂在一起，不断同步绕着核球做着正圆周旋转。我们不相信星云自己可以凝聚在一起而形成天体。同样，那种同心圆旋转的，虽然包含了很多大天体在内，与大爆炸理论中普遍是微小颗粒的星云有所不同的大颗粒“星云”，也只能永远是“星云”。由星云凝聚形成天体是不可能的，但我们确信的是，由大量的以椭圆形轨道运行着的大小液态天体，以及无数的大小颗粒和宇宙尘埃混杂其中所组成的，大片的特殊“星云”，因各自的椭圆轨道的互相交叉而不断产生相互碰撞合并，使逐渐形成了有序运行的星系，这倒必定是核球喷射论诞生天体过程中的一段早期历史。由此可知，天体相互碰撞也不全是坏事。天体公转轨道的椭圆形，使得天体诞生初期各轨道之间彼此有很多相交的机会，这就促使了当时大量天体的相互碰撞合并，结果才碰出了一个清晰美丽、运行有序的漂亮宇宙来。而且，正如8.10所说的那样，随着时间的推移，椭圆形轨道各自逐渐收缩而趋近于正圆形轨道，最终它又使天体之间越来越不会相互碰撞。正反两种作用它都起到了，所以我们完全有理由说，天体公转轨道的椭圆形是有重要意义的。

       在7.8中介绍了中国的历史文献所记录的9次所谓“超新星爆发”的情况，就说到了“从彩图7.8-1～7.8-11所显示出来的情况，都表明了新的星系尚未形成，那些遗迹目前仍然是混沌状态”；“只有再过若干亿年之后，它们才能按照系统演化规律演变成为类似于银河系的旋涡星系，或者类似于太阳系这样清晰有序的椭圆星系”。一个初生星系的天体群，从内部的一片混沌经过碰撞合并而变成了一片清朗；从外观的一团模糊逐渐过渡而呈现出有纹理的旋涡星系，再逐渐演变成了椭圆星系，这就是系统自组织机制在有序演化中不断发挥了作用的过程，从中也可以看出万有引力和斥力，是一对十分重要的非线性作用力。