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重力、开合旋动力学不应再称假说-- 暨马杏垣、杨巍然(张抗等)地球动力学理论不再是假说

已有 494 次阅读 2024-6-3 13:38 |系统分类:科研笔记

重力动力学是马杏垣院士进一步深化的地球动力学地球动力假说;开合旋动力学是杨巍然、张抗等进一步深化的地球动力学地球动力假说。然而,随着太空中可塑物质球内物质稳定平衡的性质-球内性质、球内引力场展布特征及浮力的数理理论的求出,发现两地球动学理论不应再称假说。

1、地球内部物质稳定平衡的理论基础

当发现相当客观量的可塑物质在太空舱中为球态时,且可塑物质为球与表面张力无关。通过对球内引力场的讨论,无论是单一密度,还是多密度物质在太空中,在可塑的的前提下,前者形成均匀球体,后者形成具有同心球层的球。这时前述两者球内物质稳定平衡时,就具有以下的球内性质性质1:球内任意点引力强度方向指向球心,该点引力线为过球心的直线性质2:球内等引力强度面、等压力面、等引力位面均为球形性质3球内同球面上:引力强度值、引力位值、压力值处处相等性质4球内同球面上,沿球面任意点引力强度、引力位、压力梯度横向各参数梯度为零。纵向上任意点上,同半径的任意点各参数上梯度值相等。性质5:球内引力线与各参数等值球面垂直性质6:球内任一点的各向应力值与该点的压力值相等性质7:所有物质,由球心而外,按密度从大到小圈层展布。”上述性质下球内任意质点是稳定的,或者说球内所有质点稳定平衡的前提应具有以上七条性质。

而对于具有多同心球层,内球或任意球层上有异于内球或球层密度的物质,要么上浮要么下沉,其受合力为:F=-Vρ-ρE(r),[式中V物异于内球或球层密度的物质的体积,ρ为内球或球层密度,ρ物质的密度,E(r)物质质心处引力强度,F物体受力,当(ρ-ρ)大于零,物质远离球心上浮,当(ρ-ρ)小于零,物质接近球心下沉]。这部分可参考《首揭均匀介质中物体浮、沉与阿基米德定律存在的数理根源(2)https://blog.sciencenet.cn/blog-3433895-1399996.html》。

2重力动力正确的原因

马杏垣院士(1987年)认为重力可以影响一切构造变形,在岩石圈-软流圈中由各种因素引起重力失稳的动力系统中重力均衡是地壳隆起、沉陷最主要原因,就连滑坡、崩塌陷落等外力地质现象也主要是重力作用引起的”,这是马杏垣院士重力动力学的核心。

在讨论重力动力学不是假说前,先谈一下前面球内性质,其前提是不同物质形成的同心球层及内球具有一定的可塑性,即具有一定的黏度或刚性极小。对于地球的表层除水(未结冰)和空气外,各种岩石都具有一定刚性,这种刚性造就了各种构造及目之所及的自然景观。根据球内性质,表层的地壳并没有形成同心球层,因此地球表层横向上,存在因刚性而形成的应力累计。这种应力累计为物质的横向运动埋下伏笔,如,剥离风化物在水等的参与下由高出向下游搬运;当应力积累大过所处物质的刚性,则会造成等级不同的地震。以上所举之例的远动,正是具有横向应力积累减小向球层过度的过程。通过上面的简单举例可以看出,重力动力学对构造运动具有重要的决定性的作用,因此重力动力学不应称为假说,而是一重要的地球动力学理论。而被称为假说的背后原因是没有搞清星体为球的原因,这是其一;其二没有厘清为什么存在浮力的数理根源;其三没有从理论上厘清形成星体形成同心球层的理论。这三者的没有从宏观力的根源万有引力定律上的厘清,必然导致重力动力学只能是假说。但此时是否可以说马院士的重力动力学就可以说完全正确,笔者认为如果重力动力学的内涵扩展至前述的球内性质,重力动力学就完美了。

3、开合动力学正确的原因

杨巍然、张抗等将开合旋运动动力学有以下定义,“地球上一切物质(大至地球,小至分子、原子、质子、粒子)都做开合运动。以热力(热能)驱动物质上浮运动定义为开;以重力(势能)驱动物质下沉的运动定义为合。开合运动具有垂直开合与水平开合的同步统一性和开合相互依存,相互对立,相互转化两个重要特性。地球物质(地质体)水平上的运动为开,相向运动为合;垂向上离心运动为开,向心运动为合。综合而言开合构造可表述为地球膨胀为开,收缩为合。在旋转运动的统领和调剂下,将所有地球物质、构造、能量等从无序状态转到有序状态,最后建成了动态稳定的开合旋构造体系。”这是开合旋构造运动动力学的核心,其中涉及热(地球膨胀、甚至脉动)、重力(重力均衡)、上浮及地球自转四个力学参数,这与巫建华将将地球动力学划分的(重力、膨胀收缩与脉动、地幔分异与对流、地球自转及星际作用)五大地球动力系统仅缺少星际作用。

    开合旋动力学及巫建华五大系统动力学的划分,也没有将物质的粘性纳入地球构造运动的研究之中。但根据球内性质,当准稳定系统,受到的地球内部非均匀热的作用,异常温度高的部分粒子间距离增大高于周边,因而造成密度低于周边的降低。根据前面的公式,这部分受热物质必然上升,它的上升必然对周边物质形成挤压,位于大陆下时,由于大陆物质的刚性,先是造成陆体撕裂,后是造成对陆体的推动因而形成开的构造运动,这一点梁光河博士做了大量的工作。但也要看物质受热上升的同时,还将引起底部物质的亏损而形成真空,真空的形成将导致周边的物质补充,从而受迫对流形成。在这受迫对流中,所有质点由于处于地球自转力场和地外星体力场中,因而受迫对流具有旋的痕迹,以及地外星体作用的痕迹,这些痕迹记录在构造运动中。由此看杨巍然等老师的开合旋动力学无疑是正确的,但这种正确是有缺憾的。这种缺憾主要表现在于没有搞清星球内部物质质点稳定的理论,或最基本的一切物质形成星体为球态的理论没有厘清,这也应是开合旋动力学之前称为假说的重要原因。

以上简单在球内性质的基础上陈述两种动力学正确的根源,其目的想重复陈述:许多学者的动力学成果是有正确的成分,都在以所据的参数解释着构造运动的形成,但却忽视了最为根本课题的研究和解答,而恰恰是对这基本问题的不完整回答,在笔者看来影响了动力学理论的健康发展。而最基本的动力学是什么呢?从上面的简单陈述看,所有研究地球动力学的学者忽视了以下三个问题终极理论探讨:1、星球为什么是球体?为球体基于什么理论?2、物质上浮与下沉是基于什么样的数理理论而形成?形成上浮与下沉球体内部引力场具有怎样的特征?3、多密度物质为什么形成同心球层,其背后的数理原因是什么?这三问题的不从理论上解决,笔者认为今后涉足地球动力学的学者,将和之前学者一样寻找地球动力学理论,并将寻找到的理论扩大化的运用,而无判断标准。这是因为,当我提出球内性质,从数理上解决完物质上浮力、下沉力及球内引力场变化后,发现国内外学者们的动力学都是有正确的成分,如胡宝群的地压梯度动力学、李德威三级层流动力学、万天风陨击动力学等等,这里不再举例,可参考毛小平博士的各种地球动力假说汇总及周向应力https://blog.sciencenet.cn/blog-2367565-1207448.html。以上仅是个人的一种认识,如有不当,请老师们批评指正!



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