


版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
1、宇宙天体系统的场结构场作用与转动规律的探寻附件: 图示 地轴的锥形进动人们习惯上常以陀螺的进动进行类比,但是两者的进动是有 很大区别的。地轴的进动(地轴的长期运动)称为岁差,而 其周期运动则称为章动。岁差和章动引起天极和春分点在天 球上的运动,对恒星的位置有所影响。公元前二世纪古希腊 天文学家喜帕恰斯是岁差现象的最早发现者。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 年后退一度。太阳在黄道上,从冬至点开始,经过一个回归年的运行不能 够回到原来的冬至点, 也就是说冬至点每年都要向后 (即向西 ) 移动。地球春分点或冬至点的逐渐西移,造成了回归年
2、小于 恒星年。如何理解春分点沿黄道的逐年西移?当地球围绕太阳公转 一周时(一个恒星年) ,假若没有地轴的倾斜进动,那么太 阳直射的光还应当照射到上一年的春分点上。但是由于地轴 在绕日逆时针公转的同时,还绕黄极轴非常缓慢地顺时针方 向倾斜转动,倾斜角即是黄赤交角,这样也就带动地球赤道 面绕黄极轴逐年发生微小的转动,当地球绕日公转一周时, 太阳直射的光照射不到上一年春分点的位置,而是春分点西 边的位置, 春分点在黄道上每年约向西移动 50''.29 ,也就是说地球环绕太阳一周时,地球已经转过了上一年春分点的位 置,以致于回归年小于恒星年 20 分 20 秒,造成了春分点的 逐年西移
3、即春分点沿黄道顺时针方向移动,同样地夏至点、 秋分点和冬至点也是逐年沿黄道顺时针方向向西移动。由于 地球进动造成了黄赤交点不固定,使两分点沿黄道缓慢的向 西移动,每五十年西移一度(现代值71.62 年/度)。现今,北极星是小熊座a星,12000年后,北极星将是天琴座 a星 (织女)。但是,由于春分点逐年西移的量非常微小,在年 份相隔不长的时间里几乎是看不出什么变化,地轴的指向和 地球的赤道面方向基本保持不变。若从进动的方向上来看, 地轴进动的方向与地球自转和公转的方向相反。从地球往天 上看是天北极在画逆时针的圈,若在天上看地球北极,则北 极在画顺时针的圈。这也说明地球产生的是一种圆锥形倾斜 进
4、动。 参阅资料: 地轴始终指向北极星吗?地球在自转的同 时,又绕日公转, 且地轴与公转轨道面斜交成 66.5°的夹角, 地轴的倾斜方向保持不变,始终指向北极星附近。这种说法 只有目前在较短时间内才是正确的,从长时间看,小熊座 a 星,中名是勾陈一星并不永远是北极星。现阶段的北极星距 天北极有51的角距。公元1000年时,这颗星离天北极约 6°,开始登上北极星的宝座;1940年后,以每年约15的速度向天北极靠拢,大约在公元 2095 年,这颗星距天北极 的角距达到最小,约26 30。此后又将远离天北极。 因此, 在最近一段时间内,小熊座 a星成为指示天北极的标志,故 叫它北极
5、星。当小熊座 a星离天北极较远时,其北极星的资 格自然取消。如公元 2750 年前后,地轴指向天龙座的 a 星, 同样公元4000、7000、10000和14000年时,仙王座 丫、仙 王座a、天鹅座a和天琴座a将先后成为指示天北极的标 志。待到公元27800年,小熊座a星将再次成为北极星。可 见,地球自转轴的方向并非永远不变。 为什么地球还没有环绕太阳一周时,地球就已经提前转动到 了春分点的位置呢?地球为什么会产生顺时针方向的圆锥 形倾斜进动呢? 这有三种可能的原因:第一种可能的原因是,地球的倾斜进 动使得地球的四季点沿黄道顺时针方向逐年西移,并造成地 球的回归年小于恒星年,而冬至点和夏至点
6、分别是离地球距 离最近的点和最远的点,也是地球绕日椭圆形运行轨道长轴 方向上的两个点,地球绕日椭圆轨道长轴上的两个点的逐年 顺时针方向移动反映出地球的椭圆轨道也是逐年顺时针方 向移动的,这说明地球的椭圆形轨道在逐年不断地产生顺时 针方向的进动。而水星的进动则是逆时针方向的,恰好与地 球的顺时针进动方向相反。水星的逆时针方向的向前进动是 由于受到太阳逆时针方向的旋转场和太阳风的推动作用,因 此地球的顺时针方向的后退移动则正说明是受到了逆时针 方向的太阳旋转场和太阳风的阻碍作用,以至于地球的回归 年小于恒星年。进一步的分析会发现,假如只是存在地球椭 形轨道的后退进动,那么地球在绕日逆时针公转的过程
7、中地 轴总是表现为一种相互平行的指向,而不是呈现圆锥形进 动。虽然地轴顺时针方向的平行后退进动,加上黄赤交角的 存在也能够使地球产生春分点或冬至点的逐年西移,但是却 不能解释地轴一年四季总是指向北极星的现象,不能解释地 轴的圆锥形进动。第二种可能的原因是,地球受到太阳旋流 场的旋流作用。地球是在太阳旋转场里面绕日逆时针方向公 转,同时地球本身还在自转,地球的面向太阳一侧和背向太 阳一侧处于太阳旋流场的不同位置,地球内侧受到太阳旋流 场的作用大些,而外侧受到太阳旋流场的作用小些,由于太 阳旋流场是逆时针方向旋转的,因此逆时针自转地球的内侧 部分受到旋流场的阻碍作用大于外侧部分受到旋流场的推 动作
8、用,这将使地球的自转逐渐变慢,而且必然在地球逆时 针自转逐渐减慢的过程中,发生春分点或冬至点等节气点出 现提前的现象,这种情况虽然能够使春分点或冬至点的西 移,但是这样的春分点或冬至点与太阳的距离却不是处于固 定的距离上,冬至点和夏至点也将不必然是地球距离太阳最 近的点和最远的点。而第三种可能的原因是,假如地球在太阳旋涡场中产生顺时 针的向后滚动,也能够使地球春分点产生逐年西移和产生圆 锥形进动,这正是本文所要重点讨论的内容。因为地球在太 阳场里面是呈现顺时针方向的圆锥形倾斜进动,地球的圆锥 形倾斜进动说明了太阳场总是不间断地提供给地球一个指 向黄极轴方向的支撑力,而太阳的旋涡场恰好能够满足这
9、种 锥形进动的条件,所以地球的锥形进动与太阳场的旋涡构形 直接相关。春分点或冬至点逐年后移说明地球在绕日逆时针公转的同 时地轴还产生一个与公转反向的顺时针方向运动(从黄北极 来看地轴进动是顺时针运转的) ,这也同时导致地轴北极星 指向的更替。牛顿是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。他指出,因为地球与其轨道 平面 (黄道面 )成一倾斜角,所以作用在地球赤道鼓出部分的 太阳引力,一定要引起地球的自转轴绕着垂直于黄道面的直 线缓慢地转动,在太阳和月球的引力作用下,地球自转轴绕 着黄道面的垂直轴旋转,在空间绘出一个圆锥面,绕行一周 约需 25800 年。在天球上天极绕黄极
10、描绘出一个半径约为 23° 26(黄赤交角 )的小圆,即春分点每 25800 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 国天文学家贝塞耳首次算出日月岁差为 5,035".05( 历元 1755.0),今值为 5,029".0966( 历元 2000.0) 。 传统上人们是按照牛顿对于岁差的解释来分析地轴进动的。 传统的解释是,地轴的进动是因为地球赤道部分的隆起和月 球、太阳对地球赤道隆起部分的引力作用,所以导致赤道面 和黄道面互相重合的趋势,地轴才会象陀螺那样倾斜进动, 周期为 25800 年。地轴进动的结果,使地轴所指方向发生变 动,从而
11、出现天极的移动和北极星更替现象。 参阅资料: 岁 差:春分点在黄道上长期西移的现象。地球是椭球体,赤道 与黄道斜交,太阳、月球都在黄道面附近,它们对地球赤道 带突出部分的附加引力,有将地球赤道面拉向与黄道面重合 的趋势。在自转很快的地球的抵抗下,产生地轴绕黄道轴作 圆锥运动。春分点沿黄道每年西移 50.2564 角秒( 1976 年国 际天文学会通过对于标准历元 2000 年的新值为 50.290966 )。 造成回归年比恒星年短 20 分 24 秒。春分点约需 25800 年内 绕行一周,称为一个“ “宇宙年”。 这里引用两例网上资料关于地轴进动的分析作以说明。 例一: 地轴的进动类似于陀螺的旋转轴环绕铅垂线的摆动。当急转 的陀螺倾斜时, 旋转轴就绕着与地面垂直的轴线, 画圆锥面, 陀螺轴发生缓慢的晃动。这是因为地球引力有使它倾倒的趋 势,而陀螺本身旋转运动的惯性作用,又使它维持不倒,于 是便在引力作用下发生缓慢的晃动。这就是陀螺的进动。 地球的自转,就好像是一个不停地旋转着的庞大无比的大 “陀螺”,由于惯性作用,地球始终在不停地自转着。地球 自身的形状类似于一个椭球体,赤道部分是凸出的,即有一 个赤道隆起带。同时,由于黄赤交角的存在,太阳中心与地球中心的连线,不是经常通
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 电梯轿厢租赁协议书模板
- 驳回经纪合同解除协议书
- 附条件与附期限合同范本
- 签劳动协议不签劳动合同
- 浙江电商管理咨询协议书
- 机械厂员工外包合同协议
- 瓷砖维修质保协议书范本
- 法人代表转让协议协议书
- 空置楼房拆除补偿协议书
- 离心加湿器采购合同协议
- 劳务派遣与服务协议
- 2025年新修订治安管理处罚法课件
- 消费者权益保护培训课件
- DB11T 2454-2025 职业健康检查质量控制规范 生物样本化学物质检测
- 贸易公司员工职业操守行为准则制度
- 电气安全基础知识安全培训
- 部门保密培训课件
- 福建省南平市2024-2025学年八年级下学期期末考试数学试卷(含答案)
- 工厂绩效计件方案(3篇)
- 慢性阻塞性肺疾病急性加重(AECOPD)
- 尿路感染多重耐药诊疗与管理
评论
0/150
提交评论