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◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆ 《时空波动论》 第九章：宇宙与银河系现状的完美解释 作者：陈少华 ◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆ ◎加速膨胀的宇宙，原因在于宇宙辐射压的不均衡作用 "引力"现象，是宇宙辐射压引起的。这样，就能完美解释宇宙膨胀的原因了。 一个科学理论，存在的理由，有资格取代其它科学理论的原因，就是它能更好更准确地解释现实中发生的现象，能将原有理论无法解释的现象都一一解答。如果不能正确地解释这些现象，它还不如不要存在的好。更谈不上可以取代原有的科学理论。 宇宙在加速膨胀，这个事实让人们不得不接受，却很难找到合适的膨胀理由。反而是，根据万有引力定律，由于天体之间存在着相互吸引的力量，宇宙应该是有凝聚靠拢的趋势的。何至于产生加速膨胀这种奇异现象呢？ 当然，宇宙大爆炸产生了一个相当大的膨胀初速度。但由于接下来宇宙天体就将处于引力的作用下，宇宙膨胀的这个初速度再大，也将在引力的阻碍下减速，直至停止膨胀，接着就是相互靠拢，星系相撞在一起，宇宙又将坍缩为一个火热高压的奇点。一个炸弹爆炸后，飞向四处的弹片，在引力的作用下，最终会减速为零，掉向地面。 所以，万有引力理论，和广义相对论，都无法解释宇宙没有坍缩，反而在加速膨胀这个事实。 “暗能量”假说，又是那样的牵强，难以自圆其说。一个占宇宙总质量73%、却从来没有被观测到过、其斥力产生的原理也没有清楚的机制。它只能是一种假说，难以成为令人信服的科学理论。正的宇宙常数导致宇宙膨胀，但它为正的原因呢？怎么合理解释？仅仅设定一个正的常数，当然是很简单的。 而用宇宙辐射压力来取代引力后，一切就变得自然而然了。 宇宙辐射自大爆炸之后，大量地产生，随着宇宙膨胀，弥漫于宇宙的每一处空间。在宇宙的中心，其间的天体受到来自四面八方的辐射力作用，所以这个力量保持平衡。 宇宙最外围的天体，位于宇宙最边缘。在它的外面，向中心方向将天体内推的宇宙辐射是不存在的。大爆炸产生的辐射都是向外的。那种向内辐射，基本上是来自于天体的反弹或发射。而最外围的外面，并没有任何天体。对于最外围的天体而言，将受到来自各方向的辐射外推力，而没有任何辐射内推力。这个力量将产生一个向外的加速度，使它加速向宇宙外围飞驰而去。 对于宇宙次外围的天体，会受到一个向内推的辐射力。但这些内推的辐射，只是来自最外围那几个少得可怜的天体的自身散发的辐射和反弹的辐射。而向外推的辐射力则来自所有宇宙辐射与其他的宇宙天体反弹、发出的辐射之和。 两者差距不是一般的大。所以，次外围天体将受到一个向外推的力，虽然这个力会小于最外围的天体所承受的外推力，但仍然会使次外围天体产生一个向外的加速度，以仅次于最外围天体的速度和加速度飞奔向更深处的空间。 同理，可知，离宇宙中心越远，向宇宙外飞奔的加速度就越大。离宇宙中心越近，这个加速度就越小。 这同加速膨胀的宇宙现状完全符合。天文学家测量发现，离地球越远的天体，离开地球的速度就越大。而且，其加速度也越大。 ◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇ ◎万有引力无法让银河系稳定存在 万有引力定律如果有效，引力如果存在，将给银河系带来的不太好的后果。 银河系、宇宙中所有星系的稳定存在，万有引力理论都无法解释。星系里，所有恒星相互的位置不发生变化，位于不同的半径，围绕着星系中心旋转。这在力学中，是不可能保持稳定状态的。 银河系里，恒星们成为银河中央黑洞的“行星”，围绕着中央黑洞公转。要使离心力等于引力，这些恒星的公转 ______ 周期T必须符合开普勒第三定律，r3／T2=K K为常数，仅由中心黑洞的质量决定。T=√r3／K，离银河中央越远，T越大。离银河中央越近，T越小。而银河系的恒星们，无论其旋转半径为多大，公转周期却T却都基本是相同的。这明显是个矛盾。 ______ 再来看恒星的运动速度。V=2πr／T ，T=√r3／K，代入可知，V与r成反比，与T也成反比。当公转半径R越大，速度就越大，公转周期T就越小。角速度=2π／T，当然更加快。这可以通过太阳系的行星运动得到验证。离太阳最近的水星，运动速度最快，公转周期最短，只有88天。所以给它取名叫墨丘利―――一个神话中的信使。金星公转周期为224天；地球为365天；火星为687天；木星为12年；土星为30年；天王星为84年；离太阳最远的海王星，运动速度最慢，公转周期也最长，达到164.77年。可见，随着离太阳距离的增加，行星的公转周期越来越长，其速度越来越慢。 土星拥有非常美丽的光环，这些环的运动状态也证实了这一点，靠近内侧的环上的冰晶块，运动速度比外侧的更快，周期也更短。其角速度是不同的。因为其公转半径比较小的缘故。 银河系的自旋运动，虽然不是一处严格的同周期自旋，但跟太阳系相比，差别极大。按照牛顿引力定律和开普勒运动定律，几乎有一半的恒星无法保持平衡态。 ◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇ ◎新理论下，银河系能够稳定存在吗？ 现在用宇宙辐射压力来解释银河系的稳定存在。本节，先从理论上大致来分析恒星随r变化时受力的变化情况。 一个天体A，位于银河系中心时，受到来自各个方向相同的辐射力，其P辐射压=0。当它位于银河中心的左侧时，它被银河系的左侧所有天体集团与银河系右侧的所有天体集团夹在中间。由于左侧的银河天体总质量要小于右侧银河天体的总质量，宇宙辐射在经过它们时，被吸收和反弹的辐射量将有差别，将它推出银河的向右的力将小于将它拉入银河的向左的力。把质量更大的右侧天体团想象为一个地球，质量更小的左侧天体想象为月球，就什么都明白了。夹在地月中间的物体当然会掉向地球。 这个辐射压力由两个星团的质量之差决定。 银河系质量分布是均匀的。设其密度为ρ，星团质量为ρ*体积V 设银河系半径长为R。当一个左侧天体A的公转半径为r时。此天体左侧星团的长度为R-r，这个星团可以看作是正方体，也可以看作是球体。其最后结果其实是一样的。 现设星团为正方体。则左侧星团体积为（R-r）3；右侧星团的长度为R+r，则右侧星团体积为（R+r）3。其体积之差为 （(R+r) 3）－（(R－r)3）=2r*(3R2+r2)=2r3+6R2*r 其质量之差M为（2r3+6R2*r）*ρ 这个质量差M，使得天体A受到辐射压力。m为天体A的质量，Φ为天体A的“辐射压变换”。 F辐射压力=m*Φ=m*M／r2=m*（2r3+6R2*r）*ρ／r2=mρ*（2r+6R2／r） 可知，F辐射压力同公转半径r成正比。当r增加时，天体所受的向内辐射压力同等增加。 天体A因围绕银河中心旋转，角速度为ω，其离心力为 F离心力=ma=m*ω2*r 可知，天体A所受的离心力同公转半径r成正比。当r增加时，天体所受的向外离心力同等增加。 所以，在银河系内，所有天体都可以在不同的公转半径，用同一个角速度绕中心旋转，并处于一种平衡稳定状态。因为随着r的改变，天体所受的向外离心力和向内辐射压力都同等地正比增加。 在上面的公式中，F辐射压力=mρ*（2r+6R2／r） 由于多了一个6R2／r，F辐射压力 与r并非完全成正比。原因在于，天体A的左右两侧的星团并非规则的正方体，银河系是一个象飞碟形象的大星团，一个恒星左侧和右侧的空间形状，是不规则的。用正方体的体积计算公式，当然会产生一个误差。这个误差因子就是6R2／r。 用另一个方式，来验证在宇宙辐射力的作用下，银河系的稳定原理。 其实，只要理解了一个要点，就可以明白，F辐射压力 必然同公转半径r成正比。 这个要点是，体积与长度的立方成正比。无论是正方体，还是球体，其体积公式里都含有r3，表明体积大小与半径r的立方成正比。 定义天体A距离银河一端的长度为L1。距离另一端的长度为L2。
银河左端 银河中心 银河右端 |----------A--------- B -----------------------------------------------------------------------------| L1 L2 天体A离银河两端的距离 当天体B左端的天体A，其公转半径比B要大，距度银河右端的距离L2比B要大，距离银河左端的距离L1比B要小。两者都以ω的角速度围绕银河中心旋转。当B保持平衡时，A能保持平衡吗？ 对F辐射压力=m*Φ=m*M／r2 M即天体A的两侧空间质量差，M=ρ*V。V为两测空间体积之差。其大小同r3成正比。当r为0时， 当天体A在银河空间公转半径改变△r时，其左侧和右侧的空间体积一个减小一个增加。其变化的幅度同△r的立方成正比。两侧星团的质量之差，会相应增加，这个变化额，△M，也一样是与△r的立方成正比。那么两侧星团总的质量差，同其公转半径r的立方成正比。 当天体的r改变，在银河空间中的位置改变时，空间两侧的体积随之改变，两个体积之差将与r的立方成正比。当r为0时，两个体积差为0；r越大，体积之差越大，当r变为银河系的半径时，这是r可取的最大值。天体此时就位于银河最边缘，这个两侧空间的体积差将达到最大。质量差从而与r的立方成正比。 M正比于r的立方。M=r3*H，H为一个代数值，在此，只表明M与r的正比关系。 F辐射压力=m*Φ=m*M／r2=m*r3*H／r2=m*r*H 清楚表明，天体所受辐射压力与其公转半径r成正比。 F离心力=mω2*r 清楚表明，天体公转离心力与其公转半径r成正比。 因为天体B能够保持平衡，天体A的公转半径比B要大。两个天体公转周期T相同，其角速度ω=2π／T保持不变，当公转半径r增加时，由于天体所受辐射压力与离心力同等增加，正比于r，所以两个力在大小上会一直相同，天体A在其轨道上，依然完全能够保持平衡状态。 似乎看来，银河系，大致能够保持稳定。 ◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇ ◎对银河系稳定的数学分析 银河系，是与人类关系最密切的星系，它直径10万光年，银河中间突出部最厚处1．5万光年。有四至五条旋臂。我们无限崇敬的对生命无比重要的太阳，是银河系里一颗非常普通的恒星，位于猎户旋臂上，处于银河边缘地带。距离银心2．8万光年。整个银河系，有大约2000亿颗恒星。银河两冀的中间最厚处，厚度为5000光年。 在牛顿万有引力定律和开普勒运动定律的推导下，银河系将无法维持稳定。 即使真的存在暗物质，也无法使银河系保持稳定。暗物质分布应该是均匀的。只会增加银河密度。恒星距中心距度r的增加△r， F离心力=mω2*r，增加△F，当△r一定时，这个增加值也是一定的。而F引力=GMm／r2，与r平方成反比，不会随r增加，反而会大幅减小。即使银河的平均密度再大，也是无济无事，它无法改变引力随着半径增加而减小这一事实。 在新的宇宙辐射压力理论下，我在前文中，用一种大致的数学方法，得出结论，银河系能够保持稳定。但误差较大，并没有从深入层面用数学手段来进行证明。 一个理论，如果不能得到精确的数学证明，其基础将是脆弱的，其他人就有了不认可它的理由。爱因斯坦提出广义相对论后，为了使之更具权威性，推导出了引力方程。这个方程是出了名的繁琐艰深。但也许，这就是他想要的效果。数学手段，在物理学的研究上，是很重要的。当年牛顿为了研究物理时证明推导的方便，深入研究了数学，从而发明了微积分。一个人要想真正在科学探索上有所成就，数学基础是不可少的。 要想真正用新理论证明银河系的稳定，就必须要用精确的数学计算消除误差，达到令人信服的结果。 下图是银河系从侧面看时的大致形状。，它就象是一个草帽、斗笠。如果你有想像力的话，还能看出，它更象是一只飞碟。它中间部相当突出，密集着大量寿命较大的老年恒星。中心是质量巨大、达数百万太阳质量的中心黑洞。两冀比较薄，比较长。
从正面看，银河系是圆形的旋涡状。把一个大斗笠平放在地面，眼睛居高临下看到的形状----一个大圆形，跟银河系正面形象差不多。这个圆的直径，其实就是从侧面看时两冀的长度。科学家们已经测定，银河的直径为10万光年。 现在来定义银河系的各个参数。设银河半径与单冀长为R。单冀厚度为H。一颗恒星A，标记为☆，位于右冀，距离银河中心长度为r。 以银河中心黑洞●建立一个坐标系。Y轴垂直，X轴水平。则 辐射压力公式：F辐射压力=m*Φ；Φ=M／r2 除了中心黑洞，银河其它部分质量均匀。其密度为ρ。要求出恒星A的辐射压力，首先要求出A左右两侧的星体质量差M=M左－M右，只需要求出左右体积差V=V左－V右。可以看出，两冀是严格对称的。在距度中心为r的左侧的位置B，这里到左端的体积，等于A到右端的体积。V左 减去 V右，可以看成A到左端的体积减去B到左端的体积。 V左－V右其实就是从B到A这段空间的体积。其直径为2r，半径为r。只要求出这段体积，就可以得到A所受的辐射压力。这段立方体，高度为单冀之厚度H，长度为r，唯一不能确定的，是其宽度Z。 要求出这段体积，需要使用积分函数。先求出一个截面的面积，再对这个面积进行积分，就可以得到体积。 沿箭头↓方向切出一个截面，这个截面是什么形状呢？ 想像一下，把两个扁的圆盘扣在一起，它就成了一个扁的类球体。虽然从正面上看是一个圆形，但从侧面上看相当的扁。垂直切出一个截面，将得到一个扁圆。之所以说它扁，是因为它不象一个圆，圆的半径是相等的。这个扁圆，其半径不相等，有的长，有的短。 这个扁圆，就是椭圆。圆的代数公式为X2+y2=R2 ； R为半径; 椭圆的代数公式为X2／a2 + y2／b2=1，a为长轴半径，b为短轴半径。 积分对于求面积体积相当有效。比如，要想求一个半径为R的球的体积，先求出一个截面的面积，以球心建立一个坐标系，这个截面的与X轴垂直，距原点为X。 _______ Y=√(R2－X2);这是截面圆的半径。 其面积S=πY2=π(R2－X2); 进行积分 ∫π(R2－X2)dX = R2*X－X3／3 当积分范围从0到R时，得到的定积分值就是球体体积。将X=R代入式中，得到V=4πR3／3 _______ ______ 要想求得圆的面积，可以对圆的中间线段进行积分。线段长=2Y=2√(R2－X2) 。 其积分为∫2√(R2－X2) dX ；X的取值范围从－R到R。这样的积分得到的将是圆面积。 _______ ■先来计算∫2√(R2-X2)dX _______ ____________ 设X=R*sint。dX=Rcosdt。√(R2－X2) = √R2 －R2*sint2 =Rcost _______ f(R)=∫2√(R2-X2)dX = 2∫R2*cost2*dt = 2 R2∫（(1+cos2t)／2）dt= （R2 (t+sin2t／2)） =R2（t+sint*cost） _______ _________ = R2 (t+sint√1－sint2 ) = R2［arcsinX／R + X*√1－(X／R)2］ _______ 结果是明确的，当R的积分范围从－R到R时，圆的面积=∫2√(R2－X2) dX=f(R)－f(－R)=πR2 。 _________ 可知，X取值范围在0到R之间时，定积分∫√(R2－X2) dX 的几何意义为一个四分之一圆的面积。 其值= πR2／4 _______ ___________ 公式8：∫√(R2－X2) dX = R2［arcsinX／R + X*√1－(X／R)2］
如果X的取值范围从0到r，会得到什么结果?它的几何意义为，从Y轴X=0开始，到X=r为止，夹在中间的这部分的面积。 ______ 这部分面积=f(r)-f(0)=［r√(R2-r2) + R2*arcsin(r／R)］／2 椭圆的面积，利用上面的公式，可以这样计算出来。 椭圆的特点是横向半径a大于竖向半径b。其面积，可以看成是竖向直径Y的积分。椭圆的公式为：X2／a2 + Y2／b2=1。 ___________ ___________ Y=b√(1－ X2／a2) 。竖向直径为2b√(1－ X2／a2) 。 _____________ ________ 椭圆面积S=∫2b√(1－ X2／a2) dX=（2b／a）*（∫√(a2－X2) dX）X |－aa ；f（a）－f（－a）= πab 对于银河系这个扁球圆盘而言，一个椭圆截面，短轴b的半径为冀厚H。长轴a的半径随着恒星位置r不断变化，在坐标系中，因为它沿着圆的轨道变化，其长度就是坐标值。 _________ 故可以用公式来表示：b=√（R2－r2）。 _________ 截面椭圆面积S=πab=πH*√（R2－r2） 对它以r为变量进行积分， r取值范围为0到r。(只需计算出右侧的体积。要得到全部体积，用它乘以2即可。) _________ _________ V=∫πH*√（R2－r2）dr=πH*∫√（R2－r2）dr ; r取值范围从0到r 。为了便于分析，现将变量r换为变量X。这对于积分值无影响。 __________ V=πH*∫√（R2－X2）dX ； X取值范围从从0到r。 _______ _________ 前面已经得到了公式∫√(R2－X2) dX = R2（arcsinX／R + X*√1－(X／R)2） __________ 故V=πH*R2［arcsinX／R + X*√1－(X／R)2 ］ ______ 定积分值V=V(r)－V(0)= πH*［r√R2－r2 + R2*arcsin(r／R)］／2 ______ 左右质量差为2Vρ=Hρπ［r√R2－r2 + R2*arcsin(r／R)］ 银河中心突起部分的质量极大，是不能忽略的。设银河中心的质量为M0。 ______ M质量差=Hρπ［r√R2－r2 + R2*arcsin(r／R)］+M0 _____ 对于恒星A，其“辐射压变换”Φ为：Φ=｛ Hρπ［r√R2－r2 + R2*arcsin(r／R)］+M0 ｝／r2 _____ 辐射压力F=mΦ=m［ Hρπ｛r√R2－r2 + R2*arcsin(r／R)｝+M0 ］／r2
可以看出，这近似于一个F=1／r的反比函数。随着r的增加，恒星A所受到的辐射压力将减小。 而以ω为角速度的匀速圆周运动的恒星A，其离心力为 F离心力=mω2*r 银河系的自转，是一种"较差自转"。天文学家通过精确测量，得到银河系不同公转半径天体的运动速度。发现，银河突起的球形部分，好象一个刚体，以整体形式自转，其中的恒星角速度相同，公转周期相同。运动速度离中心越远就越大，最高达到250米每秒；之后随着r的增加，恒星公转速度开始降低，角速度下降。当r为1光年时，速度减为最小。当r为3万光年时，恒星公转速度开始随着r的增加而缓慢的增加，但角速度仍是减小的。最边缘的恒星，其速度为275米每秒。太阳位于距中心2．8万光年处，公转速度为250米每秒。
速度 | 275 。 。 | 。 | 250 。 。 。。。。。 。 ☆ 。。 。 。。 | 。 | 。 | 。 | 。 | 。 |_____________________________________________________半径(万光年) 1 3 5 ☆为太阳所处位置。
银河中央突起的球体以整体形式自转，随着r的增加，恒星速度增加。是因为在此处，恒星受到的辐射压力最大，为了抵消它，恒星的运动速度必须快速提高，使离心力增加，来平衡辐射压力。 当r为1万光年时，r增加，V减小。这是因为r增加时，F辐射压力减小。故F离心力=mV2／r需减小。V需要减小才能使两个力达到平衡。 真正的难题出现在3万光年之后，随着r增加到5万光年，速度缓慢地上升，从250米每秒增加到275米每秒。 这段速度曲线同天文学家的计算结果相悖----根据牛顿引力定律与开普勒定律，如果想让恒星在此达到平衡，恒星的公转速度应该是减少的。离银河中心5万光年的恒星，速度应为150米每秒。而根据测量，这个速度达到了275米每秒。很难想象，如此高速下恒星能够保持平衡态。 这就是天文学家们面临的困惑。即使引入了"暗物质"，这个矛盾仍然是不可解决的。 其实，这个问题是可以解决的。如果运用新的辐射压力理论，就可以得出结论，辐射压力与离心力可以达到平衡。 太阳r=2．8万光年，速度V为250米／秒，角速度ω=V／r=89.28 边缘恒星r=5万光年，速度V=275米／秒，角速度ω=V／r=55 可知，ω与r是反比关系。设ω=K／rn 将两个值代入，可得这个函数应为 ω=211／r0.8355 F离心力=mω2*r=44521m／r0.7 即，离心力与r的0.67次方成反比。 前面已经求得： ______ F辐射压力=mΦ=m［ Hρπ（√(R2－r2) + (R2／r)*arcsin(r／R)）+M0／r ］／r ；
______ F辐射压力看似与r成反比。其实，√(R2－r2) + (R2／r)*arcsin(r／R) 随着r增加而增加，故F辐射压力应该是与r的0.8次方左右成反比。 可以看出，恒星所受辐射压力是与r的0.67次方成反比，而离心力是与r的0.8次方成反比。 _______ m［ Hρπ（√(R2－r2) + (R2／r)*arcsin(r／R)）+M0／r ］／r 与 44521m／r0.67，并非恒等式。这两个力并非完全相等。 也就是说，辐射压力理论计算结果表明，银河系中的一些恒星可能无法保持稳定。 银河系，当然不可能不保持稳定。否则，人类早就不再存在。 我的理论，看来似乎是错误的。 但是，比牛顿的万有引力定律的计算结果要好得多。在牛顿的引力计算公式里，F引力 与r的平方成反比。F引力=GMm／r2 。M为银河中心的质量，保持不变。而离心力与r的0.67次方成反比。F离心力=mω2*r=44521m／r0。67。这两个值随着r的增加，将迅速变化，一个以平方的速度迅速变小，一个以0.67次方的速度缓慢变小。两者差距为r的1.33次方。从而相差较大，这两个力很快就无法保持平衡。
_____ 用辐射压力理论，计算出来的F辐射压力近似于与r的0.8次方成反比（由于（√(R2－r2) + (R2／r)*arcsin(r／R)）随着r的增加而增加，故其除去r后的函数，其导数将减小。也就是说，随着r的增加，F辐射压力将减小，但减小速度大为缩小，小于反比函数。F辐射压力随r增加而减小的速度下降，这无疑对力的平衡有利。）。而离心力与r的0.67次方成反比。两者差距为r的0.13次方。两个力虽有差距，但已经差距很小。 新的“辐射压力理论”使银河系有了稳定的希望。 因为随着r的变化，恒星所受力变化不再迅速。 ◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇ ◎银河系的形成与沙盘 银河系是如何形成的呢？ 一大团星云，在宇宙辐射压力的作用下，渐渐靠拢，凝聚在一起。辐射压力使这些星云的密度较大的部分开始压缩，产生高压和高温。内部开始核聚变，恒星就产生了。这团星云产生了一些恒星后，由于宇宙辐射压力的作用，这些恒星受到指向星云中心的力，将向星云中心撞击，被中心吞掉，并产生爆炸和反弹。这种不稳定的过程会持续到恒星不再撞向星团中心，而是沿着圆形轨道环绕星云团中心旋转。由于旋转会产生离心力，这个力将抵消掉辐射压力，使恒星在轨道上保持稳定，不再被星团中心吞没。 银河系开始旋转。这种旋转的原因就在于辐射压力的作用，它要想保持稳定，就必须自旋。宇宙中，那些没有自旋的星系，内部就一直在进行着撞击和爆炸。在它开始自旋之前，这种情形将一直继续。它何时开始成为稳定星系，取决于一个偶然的情况下，恒星在反弹和撞击中，由于作用力的不均匀，偏离了原来走向灭亡的轨道，开始围绕着中心旋转，而不是撞击它。这种情况，只要时间足够长，是必然会发生的。 银河系的自旋逐渐加快。星云的恒星由于离心力的影响，开始被甩向周围的空间。自旋速度越快，被甩出的距离就越大，银河系的半径也就越大。这种自旋速度如果快到一定程度，最边缘的恒星将无法保持稳定，它的离心力是最大的，最终将被甩出银河系，逃逸到宇宙深层空间。质量减小后的银河系，自旋速度将会减小。最终，这个速度稳定在一个值，这个值使银河系保持着稳定，不会有恒星被甩出星系，也不会有恒星被吸入中心。 星云和恒星原本是堆聚在银河中心范围的。在银河自旋过程中，它们的一部分从中间滑向两冀。自旋速度增加时，一部分恒星再从两冀滑向星系边缘。所以，银河系中心是突起的，这里质量密度最大，充满着巨大的黑洞、年老的红色恒星。随着与中心距离r的增加，两冀的厚度在逐渐减小，上面的恒星也呈现出比较年轻的蓝色。最终，银河系成了现在飞碟式或斗笠式的形状。它就象是一个大旋涡，有四至五条旋臂。 银河系很象是一个沙盘。沙盘里的沙子，就是一颗颗恒星。最初，这些沙子是堆聚在沙盘中央的。沙盘在外力的作用下，以中心为原点开始自旋。沙子将向四周漫流而去。随着自旋速度加快，中央沙堆越来越矮，一些沙子渐渐滑到了沙盘边缘。如果速度再快一些，最边缘的这些沙子将会被甩出沙盘。如果速度保持在一个适当值，沙盘将会处于稳定状态。沙子遍布于沙盘，但密度有所有不同----中心部分最厚，随着距中心距离增加，沙层厚度开始减小。 上一节，计算结果表明，银河系里的恒星，其辐射压力和离心力无法保持平衡。似乎看来银河系无法稳定存在。问题出在哪里呢？ 沙盘里，每个沙子，其角速度都相同，其离心力同r成正比，不同半径的沙子，其离心力都不相同。为什么沙子能够保持平衡呢？因为沙子会受到来自沙盘的摩擦力，抵消了离心力。 对于不同半径的沙子而言，这个摩擦力是不同的，离中心越近，离心力越小，所受摩擦力越小。离中心越远，离心力越大，所受摩擦力越大。 正是因为摩擦力可以随着轨道半径变化而变化，所以，不同半径的沙子都能保持平衡。自旋的沙盘可以处于稳定状态。 银河系的稳定原理，恒星受力平衡原理，跟沙盘是很相似的。 银河系与沙盘的不同之处，在于银河系的超大质量，任何恒星在其附近都会受到辐射压力，以此来抵消离心力。沙盘则是通过摩擦力来抵消离心力。 恒星的超大质量，也是与质微量轻的沙子的本质区别。 质量的如此大区别，在物理特征的表现上，必然会有所不同。 一颗沙子，要改变它的运动方向，很小的力就可以。 一颗恒星，惯性非常大，要改变它的运动方向，很不容易。这个力绝对不能太小。否则，对恒星是无法产生影响的。比如，你去推一个巨石，没有一定的专业训练，要将它推动是很难的。因为天体的质量都非常巨大。质量大，惯性大，要想改变其运动状态，需要的力量也大。牛顿惯性定律F＝M*a，加速度与质量成反正，一个微小的力量作用于巨大的天体上，根本不会产生任何的影响。这可以由宇宙辐射压来加以解释。一个天体，用一个力量去推动它向一个方向产生位移，天体就会在这个方向产生运动速度。这个速度使天体位移的前方会受到宇宙辐射压光子流更大速度的冲撞，使天体位移方向的后方会受到宇宙辐射压光子流更小速度的冲撞。两者会有一个差值。这个差值就是改变天体运动轨道力量的最小值。 一颗高速运动的恒星，要改变它的运动方向，更是难上加难。作用其上的力必须要达到一个特定的值，才能产生影响。一架高速运行的飞机，要想在侧面推它，使它改变运动方向，一般大小的力无法达到目的。 太阳每秒钟绕银河中心行程250米。银河系里围绕中心旋转的恒星，是高速高质量的天体。要改变其运动方向，作用力必须达到一个特定值。这个最低的值，为“天体改向力最低值”，低于这个力，天体的运动不会受到影响。 这就好象，恒星在其轨道上受到一种粘滞力。它可高可低。最低值为0，有一个最大值，就是“天体移动改向力”。要想将它推出轨道，施加的力必须要大于粘滞力的最大值。 这个粘滞力，就好比沙盘的摩擦力。其力可大可小，用来平衡恒星。当离心力大于辐射压力时，粘滞力将是两力之差，方向指向银河中心。当离心力等于辐射压力时，粘滞力不需要存在，所以为0。离心力小于辐射压力时，粘滞力将是两力之差，方向指向银河之外。当两力之差增加时，粘滞力也同样增加；两力之差减小时，粘滞力也同样减小。 _______ 恒星受到的F辐射压力为m｛ Hρπ［r√(R2－r2) + R2*arcsin(r／R)］+M0 ｝／r2 ； F离心力为 mω2*r=44521m／r0.67 ； _______ 两力之差为m［ Hρπ（r√(R2－r2) + R2*arcsin(r／R)）+M0 ］／r2－44521m／r0.67 ；这个值，就是恒星所产生生的轨道粘滞力大小。
在离心力与辐射压力不相等时，银河系能够保持稳定，恒星能够在其轨道保持平衡，其原因就在于此。 这就要求离心力与辐射压力不能相差太远。如果随着r的变化，两个力之差变化太大，很快就超过了粘滞力，恒星就将偏离轨道，或飞出银河，或撞向中心，打破银河系的平衡，后果严重。 在牛顿引力理论中，离心力与引力的变化之差为r的1．33次方量级。当r改变时，一个力如果不变，另一个力将与r的1．33次方成正比。这个变化速度非常大。两力之差将迅速超过粘滞力。银河系将只能在一个极短的半径内才能保持稳定。银河中间突起的半径将与两冀的半径相当。很象是一个圆球。 在新的辐射压力理论中，离心力与引力的变化之差为r的0．13次方量级。这比牛顿理论的结果低了一个多量级。这一个多量级，使两力的变化差改变的速度大为减小。粘滞力在足够长的距离可以发生作用。银河才能形成中间突出、银盘两冀扁长的斗笠形状。 这些不同形状的星系，其稳定平衡原理，同银河系是一样的。在离心力与辐射压力之外，粘滞力的存在使恒星处于平衡状态，使星系保持稳定的自旋。它们有一个共同的特点：中间较厚，两冀变薄；距中心越远星系就越薄。这都是由自旋使星云向周围扩散造成的现象。 ◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇ ◎银河系恒星的公转模式为什么跟太阳系差别那么大? 为什么太阳系每个行星拥有不同的公转周期与公转角速度，银河系的恒星就拥有相似的公转周期与公转角速度？想象一下，如果银河系采用与太阳系相似的运动体系，靠近中心的公转速度最快，靠近边缘的公转速度最慢，这样的银河系也可以保持稳定。但为什么银河系却象一个整体在自旋，恒星拥有相似的公转角速度呢？ 毫无疑问，银河系同太阳系比起来，恒星运动的情况要简单得多，太阳系行星公转太有个性，每个都不一样，幸好行星很少，否则会很麻烦，如果行星多到几百万个，我想太阳系也很难维持目前这个充满个性的状态。而对于拥有几千亿颗恒星的银河系而言，如果选择太阳系这种给予每个恒星个性化的公转方式的化，银河系是很难维持稳定的。原因在于，万有引力定律只在太阳系范围内准确无误，一旦到了银河系，就成了错误。只能使用辐射压理论来解释。万有引力定律只关注于银河中心的黑洞产生的引力的存在，辐射压理论将辐射压的影响扩展到了银河系内所有恒星的质量。 根据辐射压理论，银河系如果以目前的状态，可以在一个十万光年范围内持续稳定。一旦以太阳系的运转方式，银河系的范围将会小很多。银河系最边缘的恒星A，如果按照太阳系行星的运动方式，一定是转速非常缓慢，这样才能使离心力小到可以同辐射压力相平衡。一旦银河系仍然保持在10万光年直径的规模，那么银河系最边缘的恒星不可能保持稳定。因为既然恒星A转速非常缓慢，离心力自然很小，远小于A在银河系正常公转时产生的离心力。而10万光年的银河系所有2000亿颗恒星都会产生辐射压，吸引着恒星A，这个辐射力不会因为恒星公转方式改变而改变大小。这个辐射压力原本与恒星A正常公转时的离心力保持平衡。如今恒星A突然以极低的速度公转，离心力大幅下降，由此产生的后果很明显，由于离心力远小于辐射压力，这颗恒星A会被辐射压力拉向银河系内。银河系将无法保持在目前的范围，而是大幅度收缩，很可能星系直径在几百光年内才能保持一个稳定的局面，想象一下几千亿颗恒星拥挤在一个几百光年的范围内，那将是一个可怕的灾难。银河系一直就会碰撞爆炸。事实上，银河系在形成之初，就不可能选择太阳系的那种运动方式，否则根本就无法形成。根据最省力实用原理，为了使星系可以顺利形成，使星系达到最大的规模，银河系会自动采用目前这种形成一体的自旋方式来运动，恒星拥有近乎相同的公转角速度。这使得银河系的直径达到十万光年，并成功容纳约两千亿颗恒星。太阳系在形成过程中，由于行星很少，采用较为个性化又只能在一个较小范围内保持平衡的公转系统就可以了。 ◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇ ◎结语 对于“引力”，对于宇宙辐射压力，我已经耗费了大量的篇幅，之所以似乎不够简明扼要，只为了将这个原理讲解得更加清楚明了。在本篇“时空波动论”中，引力的真相，之所以成为最后部分之一，就是因为，对它的真相破解，实在太过重要，其意义决不亚于前文对质量速度关系新发现、时间速度等新观念的提出。 这也是我不惜在“时空波动论”中对新辐射压力理论耗费大量篇幅的原因。对光和时间的运动，我只用了一章就讲完了，尽管对于光和时间的运动，我对旧有科学观念给出了相当多的纠正。尽管它们对于科学进步的意义而言，也并非不重要。 只因，只有明白了重力的来源和本质，人类才能走出重力的束缚，轻松飞上太空，轻松从宇宙中获取无限的能源，摆脱对渐渐枯竭的石化能源的依赖。而获得给飞船加速的动力能源，就是自然而然的结果。让飞船轻易就达到前所未有的高速，直至达到原本无法想象的光速，进行时间旅行和宇宙遨游。 |
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