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王金甲

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只看楼主 2009-02-14 21:28

用数学模型验证牛顿对岁差的解释是否正确

用数学模型验证牛顿对岁差的解释是否正确
摘要；本文根据近一百年的天文观测资料，发现极移包含各种复杂运动。除了周年周期和张德勒周期外还存在长期极移周月、半月和一天左右的各种短周期极移。地球的非刚体引起地壳自由摆动极移的振幅约为±0.4角秒，相当于在地面上一个12×12平方米范围。其中长期极移表现为地极向着西经约80°70°～80°方向以每年3.3～3.5毫角秒的速度运动。[/b]
根据以上资料，针对牛顿解释岁差是地轴作圆锥运动，大胆提出了怀疑。26000年的岁差周期与地月公自转周期相差甚远。同时也不合乎惯性的逻辑。喜帕恰斯和虞喜推算出的岁差常数相差甚远。许多矛盾说明，牛顿对岁差的解释有误。牛顿对岁差的解释可用数学模型A+a=0来表示，根据数学模型，南北半球的历法，应有两个“岁差常数”事实上却没有，但却不影响南半球的历法。所以对“岁差”的解释必然还存在另一种鲜为人知的解释方法——“地球较差自转”。[b]
关键词；地球层圈构造地球较差自转地球倾斜自转万有引力外核潮汐与时俱进
公元前二世纪，古希腊天文学家喜帕恰斯首次发现了岁差现象，并推算出每100年后退1°。公元四世纪中国天文学家虞喜也发现了岁差现象并定出每100年后退2°，关于岁差产生之原因，在两千多年漫长的时期里无人能解。喜帕恰斯和虞喜都同属北半球国家，在数据上出现巨大差异，这里隐藏一个“地球较差自转”问题，值得我们今天认真研究。
到了十八世纪，牛顿发现了万有引力，因缺乏来自南半球的观测数据，把“地球较差自转”引起的“岁差”现象，错误地解释为地轴圆锥运动（如下图所示）。按牛顿解释岁差的方法可以用数学模型A+a=0来表示。用地壳因外核的潮汐作用滞后于内核旋转来解释岁差现象更为合情合理。

根据坐标图所示，X轴上面A设为正，則X轴下面則为负。北半球应与南半球的符号相反。
在北半球来讲；岁差导致二分二至点西移，根据A+ a=0数学公式，我们不难看出，在南半球来讲；岁差导致二分二至点必须东移。这样一来影响南半球的历法问题。从牛顿解释岁差的三百多年的时间里，南北半球共用北半球的“岁差常数”对南半球的季节没有任何影响，出现了A+ a= 2A或2 a的数学模型，与牛顿解释岁差数学模型A+a=0相互矛盾。这就给我们提出一个尖锐的问题，牛顿对岁差的解释是否出现失误？现在看来，我们有必要在南半球测量南半球的“岁差常数”。我们把北半球的西移岁差常数设为正，那么南半球的东移“岁差常数”必然为负（其实常数没有正负），根据公式A1+ a2=0，南北半球的岁差常数之合必然为零。如果测量的南北半球岁差常数相加等于零那么就证明牛顿地轴圆锥运动就正确的，否则就是牛顿把由“地球较差自转”引起的岁差错误的解释为地轴圆锥运动。“地球较差自转”的发现必然引起地学的又一次革命，改变了三百多年以来人们对“岁差”形成的错误观念。
现代发现地球是层圈结构，主要由地壳、地幔、液体外核、固体内核等组成（见下图）。

各个层圈密度不同、压力不同、体积不同、温度不同、旋转惯性亦不同。外核的潮汐使地幔和地壳在内核上向西差速。导致二分、二至点的西移，延长了恒星年的时间。这就是“地球差异旋转”，宋晓东博士利用地震波成像系统，经过十年的努力已证实地壳每年慢于内核旋转0.3~0.5°。又因地壳是龟裂板块状，潮汐又在低纬度幅度大，故而使地壳板块有“较差自转”现象。早在上个世纪60年代，中国地质的先驱，李四光就提出了地球存在层圈转速差比，从内到外分别是；3.270：1.696：1.162：1的理论（见上图所示）。
其实岁差的发现，是说明地球存在“地球较差自转”和“地球差异旋转”的现象，只是在当时“地球固定论”的那个年代，人们还没有发现地球是层圈结构，还不知道地球层圈存在差异旋转，受地球固定论的限制，牛顿把地球较差自转导致的岁差现象，错误地解释为地轴的圆锥运动。
因地球倾斜自转，“地球较差自转”和“地球差异旋转”的共同作用，将导致地壳和地幔在内核上的南北半球的易位。解决了两极有热带遗迹、赤道有冰川遗迹、岩石感应剩磁场来回反向（地球磁场逆转）、大陆漂移动力、沧海桑田变换、地球差异旋转、壳幔弦动等诸多问题。对天文、地理、生物学、地震预报研究、未来可持续发展等领域影响意义重大。
参考文献；
[1]：[法]拉普拉斯.宇宙体系论.上海.上海译文出版社.1978
[2]：柴东浩陈廷愚.新地球观山西.山西科学技术出版社.2001
[3]：柴东浩，地球科学的100个基本问题。山西.山西科学技术出版社.2004
[4]：王金甲，美国《自然科学研究》(中文版)2006年4月总第四期用哲学的观点?天地结合探讨大陆动力
[5]：谢学枢王金甲科学学报大陆漂移的真正动力
[6]：杨学祥等地球差异旋转动力学吉林大学出版社
[7]：王金甲等用实验的方法破译地球磁场逆转之谜《中国当代思想宝库》中国文联出版社
[8]：韦闵峰王金甲万有引力-地球磁场逆转的原因科学学报 2005年第四期
[9]：王金甲等地壳弦动才是大陆漂移的真正动力中国科技发展经典文库中国档案出版社2006卷

作者；韦闵峰王金甲等
单位；北京航天自动控制研究所
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wopkd640

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