重力、自转地球动力学太空实验的建议与方案

李务伦

随着中国空间站的建成，中国已成为航天大国。这对科学研究有着非常重要的作用与意义。就地球科学而言，地球动力动力学是一个需要进一步深入研究基础课题，但长期以来尽管不同学者，根据地质资料提出不同的地球动力学说，但这些地球动力学说也仅是停留在理论探讨层面上，并无实验作为理论支撑。如果有实验作为作为理论支撑，地球动力学研究将可能向着更为好的方向发展，不至于目前东家一个理论，西家一个理论，争吵不休，谁也说服不了谁；而根本问题得不到解决。

地球动力学理论，目前存在如下五大动力学系统（巫建华，2008）：①重力；②膨胀收缩与脉动；③地幔分异与对流；④地球自转；⑤星际作用。另根据毛小平博士（2020）的统计，地球动力学研究学者不少于38人（或团队）。可见在地球动力学研究上有多少学者在倾注他们的智慧，尽管如此，目前地球动力学仍处于各自为政的状态，所有形成的理论并无实验作为理论支撑。

五大动力学中的重力动力学，由马杏垣院士（1987）提出；自转动力学由李四光院士（1926）系统提出；分异与对流在不同时期赋予不同的内涵等。可这些动力学之间存在一个怎样的联系，笔者之前并没人去探讨。笔者不才，在前人研究的基础上，提出了球内合力强度方程，从理论上将重力、自转、地外作用等，通过合力强度统一到一个方程中。但这仍然处于理论层面，虽有部分实际地质资料作为存在的证据，可觉得仍难以说明它的作用。

鉴于太空舱中不规则液体能快速收缩为球体，可见重力作为一种动力，在地球演化中起着独特的作用。因此笔者建议在中国太空站中首先做以下实验。

1、选择不同密度的材料,如钢球、塑料球、玻璃球等。2、材料的粒径1mm左右，塑料和玻璃等颜色不同且透明。3、在太空舱中以各种不同比例充分混合。4、充分混合后的材料做成各种形态。5、静止观察记录：①是否收缩为球态，若仍收缩为球态，可初步证明重力在地球演化中的作用；②这些物质是否按密度进行重新组合而形成球层，若出现由球心向外为钢球、玻璃、塑料，说明球内性质的是正确的，分异动力是存在的；③全程记录温度变化，检验能量的转换，若温度升高，分异能存在得到证实。6、给混合后不规则混合体一个初始动能，使其旋转，观察旋转情况下的上述3种情况及形态；若为椭球，说明自转对地球有作用。还可观察是否存在杨学祥教授提出的差异性旋转。

如果这样一个简单实验能够成功证实球内性质以及自转作用和分异作用，可以初步判断球内合力强度方程是正确的，这对地球重力动力学，自转动力学以及分异动力学理论提供实验支撑。可以预见地球动力学可开创新的局面，对统一人们的认识将起到意想不到作用。

这尽管是笔者的一厢情愿，也希读到的这一文的学者可以提出你们的更好建议！在此首先表示谢意！