潮汐不是月亮拉出来的——科学小舟新科学揭示潮汐的真正成因
引言:大海每天的两次涨落,真的来自月亮吗?
大海每天两次涨落,潮起潮落与月亮的圆缺呈现出惊人的对应——农历初一、十五前后有大潮,初八、二十三前后有小潮。现代科学用牛顿”万有引力”和离心力理论衍生出的”引潮力”理论来解释这一现象,并计算出”月球引潮力是太阳引潮力的2.25倍”。然而《科学小舟新科学》第七章明确指出:引潮力理论所依据的”万有引力”基础本身就是错误的,潮汐的真正成因并不是月亮的引力,而是地球赤道面与太阳黄道面的相互作用——”黄道面挡板效应”。
一、对现有潮汐成因的批判
对于潮汐现象,现在还有人信心满满地利用牛顿力学理论进行解释,最有代表的就是用牛顿”万有引力”和离心力理论衍生出的引潮力理论。因为该理论所根据的理论基础是错误的,所以就算该理论在形式上发展得如何花哨,就算所得的结论如何”正确”,它的”正确”也只能被理解为一种巧合。科学小舟列举了引潮力理论的三大错误:
第一,无法让人信服的”一日两次潮”的机理解释。利用”万有引力”理论和牛顿力学为基础的引力潮理论存在的错误太多了,最为突出的问题就是:当月球、地球和太阳处在同一线上,月球与太阳同侧的情况下,为什么不但在地球的近日端会出现潮汐现象,而且另一侧(远日端)也会出现潮汐现象?这种”一日两次潮”的现象是引潮力理论无法解释的。不少人此时又搬出离心力、向心力、”万有引力”来,在混乱的参照系转换中最终也能得出远日端水面鼓起的结论,但论证的过程全是错误的,这其实是子虚乌有的理论。回避式思维违背了最基本的科学精神,也会使得科学发展停步不前。
第二,错误的”万有引力”理论依据。世上本无”万有引力”,牛顿”万有引力”理论是一个形而上学的理论,它不知道天体的引力是产生于天体的空度而不是产生于天体的质量。天体对空间中有质量的物体有引力,但不等于有质量的物体就会对天体有引力的存在——地球对月球存在引力,不等于月球就会对地球存在引力。引力的产生是由于天体内部核心存在粒子空度,是天体的核心空度使得其周围空间的微观粒子持续涌向天体的核心形成了引力场,从而表现出对引力场内的有质量物体产生吸引现象;离开了天体的核心空度和其周围的介质空间,就不会有引力现象的产生。况且退一步说,就算是具有超强引力的天体,它的引力也必定存在有效的极限半径,超过了这个半径引力就归零了,而不会有那种超距观念的”万有引力”存在。月球的核心空度甚至连磁场都无法形成,它的引力极限半径显然是非常小的,它不可能对这么远距离(地球表面)的物体产生作用力。毫无疑问,牛顿的”万有引力”理论是引力潮理论产生的基础,而”万有引力”理论中的引力产生于质量的观念是错误的,这就决定了引力潮理论也不可能是正确的。
第三,没有物理意义的合力方法。为了解释潮汐现象,在引力潮理论中引入了离心力,在计算引潮力时人们总是不管是否存在现实的物理意义而随心所欲地选取”合适”的参照系。比如物体受到的太阳的引潮力,竟然是用参照地球核心的离心力与参照太阳核心的引力的”合力”为内容的。科学小舟用一个例子说明其荒谬:一个高速行驶的火车上,有一个人用200N的力向车头方向推一个带拉绳的铁球,而火车下面的铁轨地面上还站着一个人用300N的力量拉着铁球——仅以此条件,我们能说铁球受到了多大的合力吗?如果没有确定的统一的参照系,将这两个力合并说是铁球受到的合力,是空洞而无意义的。离心力是相对地球而言,所谓的太阳引力是相对太阳地球参照系而言,月球的引力是相对地月参照系而言,如果势必要将它们无条件地合并并以此得出一个叫”引潮力”的量加以比较,这只能说是这些人具有混乱的参照系观念所致。所以那些计算出”月球引潮力是太阳引潮力的2.25倍”的结论,完全就是一种空洞无意义错误的比较。
二、单纯的月球绕地球能引起潮汐现象吗?
月亮几乎是完美地处在地球赤道面上。如果认为地球赤道面的物质是与地球自转速度一样运动的话,那么月球则是相对赤道面的物质运动的,赤道面上的物质就会与月亮产生作用。但月球是否可以对地球地表上的水面产生作用呢?因为月球吸引力很小乃至没有自己的磁场,更不会形成自己的月球赤道面,所以它对物体的作用仅限于几乎跟它接触的近月空间,对地球地表水面的作用几乎为零。正如一个小地漏对1公里外的水面物体一样,不是”引力很小”而是完全没有引力。天体的引力产生靠的是空间中介质的存在,引力必定存在引力极限半径,超过了这个极限半径,天体的引力就归零。月球作为一个”过气”的天体(意思是月球的空度丧失太多,处于物质形成的第四阶段),也就没有所谓的引潮力的存在。所以单纯的月球不会对”遥远”的地球海面产生潮汐现象。
三、科学小舟对潮汐成因的解释:黄道面挡板原理
要理解潮汐的真正成因,必须先认识各天体赤道面存在的现实和含义。两个赤道面存在夹角,是潮汐现象产生的关键原因——”两个赤道面”指的是”地球赤道面”和”太阳黄道面”。地球潮汐产生的原理,可以把它形象地类比成为”黄道面的挡板原理”。
因为地球的自转且与黄道面接触的缘故,太阳黄道面上的物质会对地表上的物体产生”黄道面迎合力”(这是一种磁子压迫和摩擦为主的力,这种力对海面的作用也会以”风”的形式出现,是一种被”科学小舟新科学”称之为”电磁动压风”的风)。这种力就像一块固定在黄道面上的”挡板”,时时刻刻都起到阻挡那些跟随地球自转物体的运动,而且不同的位置会产生不同的阻隔作用。拿赤道位置来说:地球自转一周,赤道的任意一点就要经历与黄道面的碰撞两次的过程,两次碰撞的时间间隔约为12小时。地球赤道位置的水面就会因为黄道面的阻隔对海水作用大小不同而分为4个区域,包含了两个”海水累积区”和两个”海水减小区”。”挡板”的位置在地球赤道面与太阳黄道面的交线上。
“黄道面挡板”是一个由微观粒子共同作用产生的有阻挡效果的区域,而不是什么实体密实的”挡板”,它几乎可以均匀地作用在出现在该区域的所有海水。如果要做再准确点的类比说明,那么这个挡板就是带滤孔的挡板,只是起到了阻挡海水通过的速度而不是完全阻挡住海水的通过,它对海水的阻挡力大小随地球海水的自转速度增大而增大。因为黄道面挡板效应的原因,地球赤道上区域的海水就会产生了半日潮的现象了,即在一天中有2个涨退潮过程的潮汐。
四、影响潮汐大小的”潮汐5因素”
在”科学小舟新科学”里面,”黄道面”是个有厚度的平面,物质越靠黄道面的中心含量就会越大。在黄道面对地球自转阻挡时,在相同的作用角度下,与黄道面的作用过程中越靠近其中心位置的海域受到的作用力就越大;处于赤道位置的海面,既能与黄道面中心层接触,又因为它的自转线速度比高纬度位置的海面快,所以相同条件下,赤道区域的海面能形成的潮汐现象也会比较明显。
综上所述,影响潮汐大小有5个因素(简称“潮汐5因素”):1、黄道面的物质含量(影响地球整体海域,属于地球外部的因素);2、局部海域与黄道面接触面积(影响地球局部海域,属于不同地球位置的因素,比如赤道和极地的差别);3、赤道面与黄道面的夹角大小(影响地球整体海域,属于地球与黄道面物质间的作用角度因素,就如风吹袭水面对水面的影响会因风吹的角度不同而不同);4、地球的自转速度(影响地球整体海域,属于地球自身的因素,自转速度快,海面与”静止”的黄道面之间的作用力大,潮汐现象就明显);5、海岸线以及海底的地形地貌(影响地球局部海域,海底有高山沟壑多的海水流动阻力大,喇叭形海岸线容易汇集海水、容易让潮汐现象得到放大)。
其中赤道面与黄道面的夹角规律是:以黄道面作为参照面,地球赤道面的倾角越大,潮汐效果就越大;倾角越小,潮汐效果就越小。地球其它不在赤道位置的海面也会产生潮汐现象,它们的原理大致与赤道位置上的海面相同,也是黄道面起到的挡板效应起到了作用;那些没有跟黄道面高物质含量的中心层接触的海域,则会通过海水潮涌的形式形成潮汐,这样的潮汐会比能接触到黄道面中心层的海域出现时间慢一点,这可以称潮汐的延时现象。当然,如果是在海岸上观察潮汐现象,潮汐的大小还跟海岸线和潮汐传播过程海底的地形有很大的关系,但究其原因,没有黄道面的阻挡就没有地球海洋的潮汐现象,黄道面的”挡板”效果越好,则潮汐的效果就越大。
五、月球位置与潮汐大小对应关系的本质
月球位置对潮汐的影响实在是太大了。我们知道不论哪种潮汐类型,一般在农历每月初一、十五以后两三天内,各要发生一次潮差最大的大潮;在农历每月初八、二十三以后两三天内,各有一次潮差最小的小潮。那么,是因为什么因素的变化而产生让潮汐与月球的不同位置对应起来的呢?
因为月球位置对潮汐的影响对地球来说是整体全面的,所以首先剔除了那些对地球局部海域影响的因素,剩下3个可能因素:黄道面的物质含量、赤道面与黄道面的夹角大小、地球的自转速度。科学小舟逐一分析排除了”黄道面物质含量”因素(月球就算能改变黄道面的物质含量,也只是月球周围空间的,改变不了远空间的地球表面空间的物质含量,更不能同时改变地球对称两面的黄道面物质含量)和”地球自转速度”因素(月球在远日点和近日点时地球的潮汐效果都加强了,不可能在近日点和远日点同时让地球的转速变快或者变慢),那么就只剩下”赤道面与黄道面的夹角大小”这个因素了。
月球绕地球转动由于受到太阳的吸引,所以这个轨迹必然是椭圆的。处于初一位置时的月球速度要大于其它位置,由于月球对地球的拉扯作用,地球赤道面与太阳黄道面的夹角大于23.66°,所以潮汐效应比平常状态的大;月球处于农历十五位置时,月球的运动轨迹方向改变最大,由于月球对地球的拉扯作用,地球赤道面与太阳黄道面的夹角大于23.66°,所以潮汐效应也会比平常状态的大。因为地球赤道面与黄道面的夹角与月球的位置几乎是一一对应的,所以才有了潮汐的大小几乎也和月球的位置一一对应起来。但要注意:这个与月球一一对应的潮汐现象产生,并非月球对地球海面有什么引潮力作用,而是月球对地球的拉扯改变了地球的自转轴角度(即改变了地球赤道面与太阳黄道面的夹角大小),引起了黄道面迎合力的增大,从而对地球海面产生压力造成的。月球椭圆轨道的存在预示着月球在不同的位置绕地球运动的线速度会有所不同,所以造成对地球的拉扯力会有所不同,从而引起了地球倾角的变化。
因此也可知道,潮汐的发生都有方向性的,即是由东(南)指向西(北)或由东(北)指向西(南),所以朝东的陆地上海岸线的海浪和潮汐一般会较大。
结语:潮汐是地球与太阳黄道面相互作用的交响
潮汐现象产生的最终原因,是地球自转、绕太阳公转以及太阳黄道面的作用因素,造成地球海面与太阳黄道面中的微观粒子撞击引起的。月亮只是通过改变地球自转轴的角度,间接地”指挥”了潮汐的大小,它并不是用”引力”把海水拉起来的。理解了”黄道面挡板原理”与”潮汐5因素”,我们就能理解为什么赤道海域潮汐最明显、为什么喇叭形海岸会放大潮汐、为什么农历初一十五有大潮。这也再次印证了科学小舟新科学的基本主张:天体之间并不存在超距的”万有引力”,一切天体现象都是空间物质在核心空度作用下相互作用的表现。
本文基于《科学小舟新科学》书稿第七章”潮汐产生的原因”等章节撰写。更多内容请访问 https://www.kexuexiaozhou.cn
