汉语是联合国官方正式使用的 6 种同等有效语言之一。请不要歧视汉语！

Chinese is one of the six equally effective official languages of the United Nations.

Not to discriminate against Chinese, please!

   没有大胆猜测，就没有重大发现。No great discovery was ever made without a bold guess.

——牛顿

   想象力比知识更重要。Imagination is more important than knowledge.

——爱因斯坦

[讨论] 引力会怎样？假定米兰科维奇理论 Milankovitch theory 足够精确

地球空间运动： motion of the Earth in space    

牛顿引力常数： Newtonian constant of gravitation

宇宙的未来： future of the universe

统一场论： unified field theories

修改的引力理论： modified gravitationed theory；alternative gravitationed theory

其他相对论性引力理论： other relativistic gravitational theories

本文的要点：

寻找修改万有引力定律的实验证据，

特别是过去百万年以上时间的地球运动客观证据。

   去年（2023年）暑假期间，学习了“2023年暑期教师研修”里“科学素养提升”里的《理解宇宙02》。对我们的大宇宙的结局有点好奇。

   目前主流观点：宇宙的终极命运处于“大冻结”和“大撕裂”的边缘。差不多就是《三体3：死神永生》。

   此外，目前“统一场”中引力一直没有得到良好的处理。会不会与“对引力的认识尚不完善”有关？

一、起因

   （1）目前主流结果：牛顿引力常数的精度在万分之 0.22 。

   G = ( 6.6743 ± 0.00015 ) × 10⁻¹¹ m³ kg⁻¹ s⁻² .

   当进行 10万以上的地球公转轨道等计算时，牛顿引力常数的不确定度会引起多大的误差？且不讨论广义相对论的精度。

   （2）仅依据近几百年的天文观测，怎么保证对过去（或未来）数十万年、数百万年以上的地球轨道精确计算？

   类似的“最主流”观点：

宇宙的未来/future of the universe，中国大百科全书，第三版网络版

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=179807&Type=bkzyb&SubID=87498

   观测上，宇宙学对暗能量的测量有约百分之一的误差。所以，就算暗能量的性质不发生突变，人类也只能预测数百倍于现在宇宙年龄的未来。

二、[资料] 地球古气候重构

图1  近三百万年来的重大跨冰期长期变化

黄色阴影表示由δ13Cmax到北极冰盖事件的转折期，虚线表示与偏心率最低值对应的δ13Cmax，红色曲线为偏心率（据Wang et al.，2014改）

Fig. 1.  Major transglacial long-term changes over the last three million years

http://www.earth-science.net/cn/article/doi/10.3799/dqkx.2022.248?viewType=HTML

   上图可用于帮助理解本博文的思路。

三、主要假设：引力会怎样？

   （1）假定“米兰科维奇理论 Milankovitch theory”足够精确，即隐含假定近几百万年地球表面变化并不明显。即假设，“地球表面变化”不是地球气候变化的主要原因。

   从地球古气候重构结果，反推“地球的运动状态”。

   （2）约10万年的偏心率周期信号却很强，就是因为地球轨道客观上存在这个明显的10万年周期。

   （3）气候变化的主周期为何会在80万～120万年期间发生转型，就是因为地球轨道客观上存在这个转型。

   不难想象：地球轨道运动，地球古气候重构，地球表面变化，……，几个领域研究结果越来越正确时，会相互促进其它领域、学科的发展。

   实际上，假如质量之间存在“运动效应”，即类似电荷运动会出现磁场作用，则太阳系内的行星运动应该可以类比为一个宏观量子过程。

   基尔比（Jack St. Clair Kilby）在2000-12-08 的诺贝尔演讲（Nobel Lecture）里写到：

   Charles Townes won the Nobel Prize for his work in laser technology, and he summed up how I feel. Townes said, "It's like the beaver told the rabbit as they stared at the Hoover Dam. 'No, I didn’t build it myself. But it’s based on an idea of mine!'"

https://www.nobelprize.org/prizes/physics/2000/kilby/lecture/

   查尔斯·汤斯（Charles Hard Townes）因其在激光技术方面的工作获得了诺贝尔奖，他总结了我的感受。汤斯说：“这就像海狸盯着胡佛大坝对兔子说。‘不，它不是我自己亲自建造的。但它基于我的想法！’”

参考资料：

[1] 武向平. 天文学中的暗物质和暗能量问题之由来和困惑[J]. 物理，2015, 44(06): 411-417.

doi:  10.7693/wl20150610

https://wuli.iphy.ac.cn/cn/article/doi/10.7693/wl20150610

[2] 2022-01-20，宇宙的未来/future of the universe/王一，中国大百科全书，第三版网络版[DB/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=179807&Type=bkzyb&SubID=87498

   根据推测的宇宙学模型，宇宙的终极命运处于“大冻结”和“大撕裂”的边缘。

[3] 田军, 吴怀春, 黄春菊, 李明松, 马超, 汪品先, 2022. 从40万年长偏心率周期看米兰科维奇理论. 地球科学, 47(10): 3543-3568.

doi:  10.3799/dqkx.2022.248

[3-2] Tian Jun, Wu Huaichun, Huang Chunju, Li Mingsong, Ma Chao, Wang Pinxian, 2022. Revisiting the Milankovitch Theory from the Perspective of the 405 ka Long Eccentricity Cycle. Earth Science, 47(10): 3543-3568.

http://www.earth-science.net/cn/article/doi/10.3799/dqkx.2022.248?viewType=HTML

[4] 2023-05-12，米兰科维奇理论/milankovitch theory/鹿化煜，中国大百科全书，第三版网络版[DB/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=480966&Type=bkzyb&SubID=78211

   10万年周期问题

   偏心率调控的太阳辐射量变化很小，但是，在很多地质记录中，约10万年的偏心率周期信号却很强，尤其是在约120万年以来明显超出了地轴倾斜度和岁差的周期信号。学术界对10万年周期背后的驱动力和在中更新世气候变化的主周期从4万年转变成10万年的原因展开了研究。

   关于10万年周期的解释主要有以下几个观点：①地球系统对偏心率调节的岁差变化的响应；②对地轴倾斜度变化的捆绑式响应；③对岁差和地轴倾斜度的联合响应，此外还有可能是系统内部的自振荡现象。

   关于气候变化的主周期为何会在80万～120万年期间发生转型，主流的观点认为中更新世转型是大气CO²浓度的降低，全球变冷背景下的系统内部反馈作用发生变化造成的，尤其是冰反馈作用，一方面当冰盖累积到一定程度，产生“过剩冰”（excess ice），

[5] 2023-03-16，米兰科维奇理论/Milankovitch theory/方修琦，中国大百科全书，第三版网络版[DB/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=633824&Type=bkzyb&SubID=248202

  传统的米兰科维奇理论也难以解释第四纪气候变化的若干重要现象：①古气候变化记录中以10万年为主要周期，但在地球参数变化此周期范围内所导致的辐射变化并不显著（10万年问题）。②最显著的冰期-间冰期转换发生在轨道参数变化很小的时期（11阶段问题）。③距今80万年前后气候变化的主周期由4.1万年变为10万年，但地球轨道参数并未发生变化（更新世晚期主周期转换问题），需要把轨道驱动与地球系统内部反馈机制结合起来考虑。

[6] 2023-06-04，水星近日点进动问题/problem of the advance of Mercury’s perihelion/童傅，中国大百科全书，第三版网络版[DB/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=72442&Type=bkzyb&SubID=87321

   但是，这里仍存在两个问题：首先，根据牛顿定律，水星近日点应有每世纪 Δω_N = 5557.62 角秒的进动，其中的 90％ 是由坐标系的岁差引起，其余的部分是由其他行星，特别是金星、地球和木星的摄动引起的；而实际观测值为 Δω_N = 5600.73 角秒，二者相减得每世纪 43.11 角秒。因此，岁差常数的任何微小变动，如有万分之一的变动，都会直接影响到对广义相对论的验证，而这种变化是完全可能的。其次，影响水星近日点进动的因素很多，任何一个微小的因素，如太阳的扁率，对它都有直接影响。因此，这个问题尚需继续研究。

[7] Chris E. Forest, Peter Molnar, Kerry A. Emanuel. Palaeoaltimetry from energy conservation principles [J]. Nature, 1995, 374(6520): 347-350.

doi： 10.1038/374347a0

https://www.nature.com/articles/374347a0

[8] 周浙昆，2023-12-25，古植物学和物理学的一次联姻 精选https://blog.sciencenet.cn/blog-52727-1415282.html

[9] 2023-01-13，古气候/paleoclimate/方修琦、郑斯中、龚高法，中国大百科全书，第三版网络版[DB/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=117788&Type=bkzyb&SubID=209986

   过去250万年来，全球气候主要受地球轨道参数驱动，以10⁴～10⁵尺度的冰期与间冰期交替变化为特征；过去1万年的间冰期气候中存在10³年尺度的波动，中全新世为暖期，在8.4千年和4千年前等时段出现强变冷事件，亚轨道参数变化和地球系统内部反馈机制可能是变化的主要原因；

[10] 2022-12-24，古气候学/paleoclimatology/鹿化煜、王先彦，中国大百科全书，第三版网络版[DB/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=490703&Type=bkzyb&SubID=78204

   在古气候旋回变化中，存在显著的约10万、约4.1万和约2.3万年的周期，其中约4.1万年和约2.3万年的气候周期较为稳定，而约10万年的周期在最近约120万年中显著增强，指示了冰期气候的转型特征。在新生代更长的时间尺度，还存在着约40万年的周期，被称为“地球的心跳”，而约40万年周期在约120万年以来减弱，与约10万周期增强形成对照，可能是冰量增多调制气候变化的结果。

[11] 2023-08-16，古气候记录/paleoclimate record/吴乃琴，中国大百科全书，第三版网络版[DB/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=22256&Type=bkzyb&SubID=78200

   ⑥石笋沉积。可记录年际至百万年际的气候变化。因石笋记录精确的测年手段，使其成为古气候研究中具有最准确年代框架的记录之一。

[12] 2022-12-23，古气候重建/paleoclimate reconstruction/刘连文，中国大百科全书，第三版网络版[DB/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=409119&Type=bkzyb&SubID=197928

   通过保留气候变化信息的地质材料，确定地质体年龄，根据物理、化学和生物等反映古气候变化的指标，建立古气候变化的时间序列。

   用于古气候重建的地质材料主要有黄土、深海沉积、冰芯、石笋、树木年轮、珊瑚、湖泊沉积等。

[13] 2022-01-20，古气候替代指标/paleoclimate proxy index/吴乃琴，中国大百科全书，第三版网络版[DB/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=22257&Type=bkzyb&SubID=78200

   直接或间接地指示过去气候环境变化特征的指标。又称古气候代用指标。

   按指标形成性质和属性，古气候替代指标可分为物理指标、化学指标、生物指标、沉积指标等；按指示气候变化程度和能力，古气候替代指标又可以划分为定性指标、半定性和半定量指标、定量指标。以中国黄土为例，黄土记录中的古气候替代指标按照属性和特征可以分为物理指标，如常用的有磁化率、颜色等；化学指标，如常用的有元素比值、同位素比值等；生物指标，如常用的有孢粉、植硅体、蜗牛、生物标志化合物等；沉积指标，如常用的粒度参数、土壤形态等。

[14] 2022-12-23，古气候代用指标/paleoclimate proxy/刘连文，中国大百科全书，第三版网络版[DB/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=409242&Type=bkzyb&SubID=197929

   常用来恢复古气候的载体包括深海沉积、湖泊沉积、风尘堆积、冰芯、石笋、珊瑚、树木年轮等。

[15] 2022-01-20，古气候定量重建/quantitative reconstruction of paleoclimate/羊向东，中国大百科全书，第三版网络版[DB/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=22288&Type=bkzyb&SubID=78204

   80年代中期以来，定量化研究进入空前发展时期，包括来自海洋、湖泊和黄土沉积的各种生物（如硅藻、介形类、蜗牛、摇蚊和枝角类等）、生物标志化合物（简称生标，如甘油二烷基甘油四醚类化合物、长链烯酮）、生物壳体同位素（如介形类壳体同位素）、物理和地球化学指标（如黄土磁化率、生物壳体碳酸盐微钙体锶钙比、碳酸盐二元同位素温标）等定量化研究成果不断涌现，重建的气候及与气候有关的环境要素包括温度、降水、有效湿度、盐度、水位等。

[16] 2022-12-23，古气候模拟/paleoclimate modeling/程军，中国大百科全书，第三版网络版[DB/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=480983&Type=bkzyb&SubID=78204

   使用气候系统数值模式模拟过去地球气候变化的学科。

   古气候模拟的边界条件

   ①大陆分布；②地形；③水深；④陆面特征；⑤陆地冰川分布及高程；⑥太阳光度；⑦轨道参数；⑧大气成分。

[17] 2022-01-20，宇宙的未来/future of the universe/王一，中国大百科全书，第三版网络版[DB/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=179807&Type=bkzyb&SubID=87498

   根据推测的宇宙学模型，宇宙的终极命运处于“大冻结”和“大撕裂”的边缘。

   暗能量的理论本质还是一个谜。观测上，宇宙学对暗能量的测量有约百分之一的误差。所以，就算暗能量的性质不发生突变，人类也只能预测数百倍于现在宇宙年龄的未来。所以，为了预知宇宙的命运，我们迫切需要进一步的实验观测，以及对暗能量理论性质的进一步研究。

友情推荐：

[1] 杨冬红，杨学祥，刘财. 2004年12月26日印尼地震海啸与全球低温[J]. 地球物理学进展, 2006, 21(3): 1023-1027.

https://kns.cnki.net/kcms2/article/abstract?v=3IEynGI71r_UwDiJFJDPp72c3LrisSXIVex_djCmK-Op_bpW5rPWcdTUIQRRwMJR2uZgs1PwpktR74S4FwlD95HFvAK8g7qOH5izW3WH7gBnl6dmBuQEhnogvJHV_b8nrkvTszLndnA=&uniplatform=NZKPT&language=CHS

   大气浓度变化、地壳均衡运动和强潮汐变化三种作用能增强10万年周期作用,给出10万年冰期周期的合理解释.

[2] 杨学祥，2024-01-30，大冰期10万年周期为什么特别显著？

https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1419840.html

[3] 杨学祥，2018-02-02，惊人的发现：北半球冰盖的消长周期为10万年源于轨道-温室效应

https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1098180.html

相关链接：

[1] 2023-10-19，[阅读笔记，气候，全球变化] 古气候变化的几个要点

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1406540.html

[2] 2023-10-16，[惊悚，恐惧，讨论] 地球古气候、厄尔尼诺、遥相关、万有引力，地球和宇宙的未来结局

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1406160.html

[3] 2023-10-23，[求资料，求数据] 过去百万年以上时间的地球轨道和运动状态

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1406987.html

[4] 2023-10-18，[小资料，图片，全球变化] 地球公转轨道“黄赤交角/地轴倾斜度”近2百万年数据

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1406431.html

[5] 2024-01-02，[汇报] 2023“大事”小结

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1416360.html

[6] 2024-01-25，[优先权？] “P对NP”已经解决。 The P vs NP (P versus NP) has been solved

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1419345.html

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