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从一个天文现象推测影响万有引力常数的一个因素

已有 2483 次阅读 2019-12-22 19:28 |系统分类:科研笔记

首先看太阳系中各行星自转速度和质量的变化关系:

水星 质量3.302×10^23千克,自转周期58.6462天;
金星:质量4.67×10^24千克,自转周期243.01天;
地球:质量5.9742×10^24千克,自转周期1天;
火星:质量6.419×10^23千克,自转周期1.026天;
木星:质量1.9×10^27千克,自转周期9.84小时;
土星:质量5.69×10^26千克,自转周期10.65小时;
天王星:质量8.68×10^25千克,自转周期15.5小时;
海王星:质量1.024×10^26千克,自转周期16.11小时。

从太阳系来看,行星的自转越快,它本身的质量也越大,这个行星所俘获的卫星也越多,从粗略角度来看,自转速度和天体质量以及这个天体所拥有的卫星三者之间有着正比关系。

以下我们把自转,质量,卫星数量在各行星中做个对比(金星除外

 

比如说木星,太阳系行星中它的质量最大排第一,自转周期第一(自转最快),它的卫星数量第一。

 土星质量排第二,自转周期也是排第二,卫星数量同样也排在第二名。

 天王星质量排第四,自转周期排第三,卫星数量第三

 海王星质量排第三,自转周期排第四,卫星数量第四位。

 地球质量排第五,自转周期排第五,卫星数量第六位

 火星质量排第六,自转周期排第六,卫星数量有两个排第五

 水星质量最小排第七,自转周期排第七,卫星数目为零也是第七

 其实金星自转周期最长(几乎不自转,据说还是反向自转),无卫星,质量根据数学计算,据说是排在地球后面,比地球轻比火星重。

以上是国内学者王互博客首先观察到的。数据都来自王互的博客。



前博文中已经阐述,物质的引力场来自于其内部的运动。

若物体静止时其引力场为g0, 且起因于物体的内能E0=m0c2;当外力矩对物体做功dw,使物体以ω旋转时,物体的内能会改变,进而引起引力场的改变量dg。则有:

g0: E0=dg: dw

上述微分方程的解为:

   (1)

其中

所以,物体自传时的引力场强度会增加,从而吸引更多的物质。其变化率为

   (2)

若只考虑地球的自转,不计算公转,地球因自转引起的引力场增加率为


其中

m

     rad/s


由方程(1)可知,若把G看作可变化量,则有


(3)


所以,因自转引起的引力常数的变化为


      (4)

推论:如果地球的角速度值周期变化,则G的测量值也随之周期改变。这个结论已经被实验证实。参见文章http://www.cas.cn/kj/201504/t20150423_4343128.shtml 


结论: 物体的引力场因自转而增强;转速越快,引力场越强,所捕获的质量也越多。




http://blog.sciencenet.cn/blog-828981-1211050.html

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