本帖最后由 日地月 于 2015-7-9 08:57 编辑
国家天文台退休研究员郑怡嘉，2012年8月21日在博文《宇宙学方程对大众的误导》中指出：“爱因斯坦为了得到他的宇宙学方程而引进的宇宙学原理，其结果是把广义相对论引力方程中的非径向运动分量完全去掉。这导致大众误以为，在宇宙学研究中非径向运动分量没有什么意义，因此人们在研究宇宙学问题时，常常忽略了非径向运动分量的重要作用。实际上如果没有各种非径向运动分量的存在，太阳系、星系、星系团等宇宙中不同尺度层次的成团结构是无法稳定地存在。” “近年来人造卫星和空间站已经为世人皆知，人们仍然只知道‘自由下落的局域参考系’，而无视人造卫星和空间站这样‘非惯性参考系’的做法就让人无法理解。也许这是因为非径向运动的成因一直是个让人头痛的问题，所以人们不愿意去触碰它。牛顿就因为无法解释太阳系中各个行星非径向运动的成因，最后只好把它归结为，是‘上帝的第一推动力’形成了太阳系中各个行星的非径向运动存在。” 上帝推动问题既是以二质点机械作用为基本对象的牛顿力学体系不可逾越的科学难题的宗教外衣，又是经典力学在开创期所必经的形而上学线性发展阶段，也是现代科学进军现实复杂系统非线性相互作用的响亮号角。但由于多方面原因，学术界对此重大科学谜题的深远意义尚无清醒认识，致使牛顿力学的历史局限扩散到相对论和宇宙学领域。 正如郑怡嘉所言：“因为（天体）非径向运动的成因一直是个让人头痛的问题，所以人们不愿意去触碰它。”下面简介我在这方面的初步探索结果。 70年前，科学家发现某些星系以极高速度围绕星系团中心在旋转。按照万有引力定律的计算结果，这么高的速度已远远超出其逃逸速度。既然如此，星系团因何缘故没分崩离析呢？于是科学家猜想星系团中可能存在可以发生引力作用的大量暗物质。这样一来，星系团的质量大幅度增加后，星系所具有的极高速度便返回到合理范围了。 科学发展常有惊人的相似之处。忆往昔牛顿因拘泥于日地二体系统找不到造成地绕日轨道所必需的切线力而求助上帝推动，看今朝天文学家囿于星系和星系团二者关系而设置暗物质谜题，顿感前后三百年的历史间隔陡然消失。 仔细对敲不难发现，牛顿力学体系存在着“以子之矛攻子之盾”的内在危机：一方面，按照牛顿第二定律，开普勒发现的地绕日非匀变的轨道速度，必由一横向作用力所引起；另方面，在日地二体系统中，地球除受太阳引力外，再没受别的作用力。反转来，地球若仅受日对地的吸引力就只能作自由落体运动，而不能形成地绕日的椭圆轨道。如果“造成行星轨道的未被说明的切线力”（《马克思恩格斯选集第三卷》人民出版社1972第一版第449页）不存在，由牛顿第一定律和力的独立作用原理可知，地球在地绕日轨道切线方向上，只能保持静止或匀速直线运动。假如此力存在，那么它来自何方？与其对应的反作用力又在哪里？
考虑到日地月系是力学作用紧密体，地球是多个活跃圈层交互作用的复杂体，依据复杂系统演化论扬弃近代力学推崇的二质点作用模式，我立足日地月系统分别考察地月上部圈层的相互作用，从中推出作为三体系统质的两个系列新结果。与本文相关的两个结果如下所述。
1、日地月系中存在由三体复杂性相互作用所衍生的万有引力波动机制。从表面上看，地恒受日一排斥力，其值与日地距离的三次方成反比。地球1千克质量受此力的极大值为百万分之6.3牛顿。地月间的引力波动变化，总体呈减小趋势。日对月引力呈加大趋势。
2、日地月系中造成并维持地绕日椭圆轨道的切线力，在地绕日由近日点至远日点的前半周，此力顺地绕日方向；后半周逆地绕日方向。地球1千克质量受此力的极大值约为百万分之5牛顿。
由日地月系统中的非线性作用机制似可类推：造成星系公转极高速度的横向推力，来源于比星系和星系团二体更大的系统结构里；这个更大系统中的引力波动机制的力学效应，因超级复杂性交互作用而超乎我们的想象。因此，现在的暗物质假说与三百年前困惑牛顿的“未被说明的切线力”，可谓是未知科海中同根同族的患难兄弟。
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