星体如太阳为什么不会掉落?
这是一个宇宙的基本问题,也是一个千百年来人类都想知道的问题,当然,你不要以为万有引力定律早已解答,你也不要以为广义相对论已经解释。
我们从开普勒的第二定律知道:行星近日时,其运行的速度加快;远日时,行星的运行速度则减慢。按照万有引力所说,任何物体都有吸引力。越大的星体吸引力越大。那么,行星在运行到太阳较近时,太阳的吸引力足够大了,而行星并不能被吸引过去。牛顿把星体之间相互稳定运行在一定的轨道上称为互相吸引。那么,当行星离太阳较远时,太阳的吸引力也小,行星的吸引力也小,为什么两星体还是稳定在轨道上互不离开?特别是速度问题,牛顿的万有引力更是根本无法解释。
对于星体的运动,开普勒也认识到星体之间有一种相互的作用力,但他不知道是什么力。牛顿把这种作用力称为万有引力。但牛顿一方面用万有引力来解释自然运动特别是天体运动,另一方面他又用向心力来解释星体之间的运动,这就显示了牛顿对星体运动不能完全解释的矛盾。最后,牛顿实在无法解释星体的一切运动时,只有说:“神是第一推动力。”
你肯定以为我们是在说牛顿的不是,你肯定也以为我们是在说万有引力不对。不!恰恰相反,牛顿的万有引力是对的,不过是没有全对。天才不等于全才。没有牛顿的万有引力,我们今天不可能来说星体的运动,也不可能来说宇宙,因此,我们还必须从万有引力说起。牛顿指出:所有的物体都有吸引力,星体的运动是在引力的作用中产生。但是,星体之所以能在一定的位置上运行应当还有另外的力,牛顿有时说是向心力,有时说是反作用力,这说明牛顿想到了还有一种力。
这是一种什么力呢?
先看我们身边的“力”:篮球运动员在地面上拍打篮球用力越大,球就蹦得越高,反之,球就蹦得越低;你用手掌击打对方,使出的力气会在对方身体接掌的那一刻减弱;你随便用任何物体击打其他任何物体一定会受到阻力,这种物体在受力的情况下产生的阻力,可以称之为抗力。这种抗力在我们身边,在我们的周围,在这个世界的每一个地方,这就是万有抗力。
正是由于所有的物体都有引力和抗力,从而构成了许许多多的运动,而就是引力与抗力相对立的作用保持着天体运动的和谐性。
我们现在可以返回去看开普勒的第二定律的问题:星体近日和远日时为什么速度不同?
当星体运行至近日时,太阳引力加大,这就使得星体的抗力必须相应加大,两种力都在加大从而使得星体的速度加快;当星体离太阳远时,由于距离越远太阳的引力就越小,星体的抗力也相应变小,这时候,两种力相交的激烈程度小于近日时,速度自然就慢。
当星体运动到离太阳近时,它就动得快;当星体运动到离太阳远时,它就动得慢,多么能干的星星啊!
星体的反应如此之妙,动作如此之协调令人惊讶不已,就连牛顿这样的大师也只能认为是神的作用。这个世界上的一切物质都是运动的。这些运动都是由物质本身的属性所引起并决定的。在空间分布中,某一星体受到另一星体的引力同时作出反应产生抗力,这种信息的转换是通过物质的能量来实现的。这是一个自然发生的过程,没有物质能量以外的任何神秘力量。
为什么星体都有引力和抗力呢?星体的运动就是物质的运动,因此,我们要先了解物质。
当我们知道最小的物质单位是基本粒子、最大的单位是星体时,当我们还知道物质是整个世界运动的一切时,我们现在又知道物质有引力和抗力的本质属性,物质的概念就是:物质是分布在空间的小到微粒、大到星体,包括人类在内的具有引力和抗力属性的运动变化着的一切。
原来,物质不论其大小,其本身都具有引力和抗力的本质属性,没有这两种属性的物质是不存在的。正因为有这两种属性,物质才能自己运动,不需要其他力量来推动。物质具有的引力和抗力的既对立又统一的矛盾运动推动了物质本身的变化,从而构成了物质世界的所有现象——不管是从无机物到有机物还是从低级生物到有智慧的生命皆是如此。
运动是物质的本性。物质具有引力和抗力的本性不能不动,你不动我,我必动你,你不动我,我也可以自动,从布朗运动的花粉之舞到星体的圆舞都清楚地表明了这一自然法则。
现在,我们知道了物质为什么会运动,运动为什么与物质不可分离,其原因就是物质本身的能量即引力和抗力。
因为有引力,宇宙中不同的基本粒子会吸引到一起形成团块云;因为有抗力,部分粒子在与团块云相互拉扯中由于力的均衡而旋转起来。旋转正是引力和抗力的集中表达,旋转也是物质最基本的运动方式。因此,你会看到宇宙中的星体总是在轨道上旋转,你也会看到生物的DNA也是旋转的。旋转是自然之美,旋转体现了生命力。所以,哥白尼指出:圆球形状是由旋转作用造成的。
星体的运动只能是近圆的,不可能是直线的。直线意味着死亡之线,不是陨落就是被吞噬。
旋转表达了物质的引力与抗力所产生的一种低级运动方式,旋转也是物质运动的最基本的运动方式,从而不可避免地会演化为高级也是最理想的圆周运动。这同时也表明了圆周运动是天体运行的必然结果,而圆形是最佳运动的载体在天体运动中是如此明显。在宇宙中,直径大于100公里的小行星的形状总是圆形的,而小于100公里的小行星的形状就不规则,如有的是长柱形,有的是哑铃形。
旋转演变成了星体的圆周运动,其动力就是物质的引力和抗力。因此,公转表现了引力,自转表现了抗力。无论是太阳围绕着银河中心转,还是行星围绕着太阳转,它们都不仅需要公转,而且需要自转。
但引力和抗力只能形成一定的运动方式,它不可能长久不停地保持这一运动方式,因为任何巨大的物体都有能量消耗。所以,要想长久地不断地保持这一运动方式,物体不仅要依靠本身的能量,更加重要的是,物体必须依靠惯性运动才能长久地保持一定的运动方式。而保持惯性运动最好的形状就是球形,这正如你的车轮胎必定是圆形一样——圆体抗力最大、惯性最好。
这也正如伽利略所说:“维持运动不要力。”
我们可以做一个小小的结论:引力和抗力的作用使星体形成了公转和自转,由于星体是球形的,使得星体始终都固定在惯性运动中,所以星体能够长久地保持在椭圆轨道上运行。
此刻,你一定知道太阳为什么不落了吧!
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