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如果取r为行星的物理半径,则:
为了把奥皮克的结果应用到我们讨论的问题,方程可简化为近似式:
tpxsiniq2
用p5年a3天文单位,我们就得到
t9x109sini年,
或从上述较简单的论证得出大约13个平均自由路径的寿命。
请注意,在两种计算中,一种是在地球半径n之内,有物理碰撞可能性的n2倍。因此,当n=10时,略去63,000公里,上述t值必须减少二个数量级。这大约是地球与月球之间距离的六分之一。
对维里科夫斯基的工作来说,必须使用一种较严密的方法;毕竟他的书就叫碰撞中的世界。此外,书中宣称第72页,由于地球经过金星的结果,海浪将涌起到1600公里的高度。从这点出发,很容易从简单的潮汐理论潮高与3成正比,这里的金星质量,r为相遇时行星间的距离中倒推计算出维里科夫斯基所谈的摩擦碰撞,即地球和金星表面摩擦。但也请注意,即使忽略63,000公里,碰撞物理学也救不了维里科夫斯基假说的命,这个附录中勾划出这些问题的梗概。
最后,我们看到,木星的轨道和地球的轨道相交的那条轨道,意味着与木星再次密切接近,使之在与地球近遭遇时从太阳系中抛出星体的高几率先锋10号宇宙飞船的弹道就是一个自然的范例。因此,金星这颗行星的现实存在必定暗含着,维里科夫斯基的彗星很少造成后来到达木星的途径,所以,这颗彗星的轨道迅速成了圆形轨道了。似乎无法实现这种迅速圆形化的问题,在正文中已作了讨论。于是,维里科夫斯基必须假定,彗星与地球的紧密相遇,在它从木星抛出之后就立即发生了这与上面的计算相一致。
彗星从木星中抛出后只在几十年内就会冲击地球的几率在百万分之一的机遇和兆分之三的机遇之间,那是建立在存在诸多残骸成员的两个假定基础上的。即使我们假设:如维里科夫斯基所说,彗星是从木星中抛出的,并作出这样一个不可能的假定,即;它与我们今日在太阳系中所见到的任何别的星体无关就是说,较小星体从没有从木星中抛出来过那么,它冲击地球的平均时间将约为三千万年,与他的假说约一百万的因子是不一致的。即使我们让他的彗星在接近地球之前漫游内太阳系几个世纪,但统计学依然会有力地反对维里科夫斯基的假说。当我们断定维里科夫斯基相信在几百年内从统计上有若干**的碰撞见正文时,他的假说是真的纯可能性慢慢地消失了。他的行星反复遭遇战,将需要可能被叫做碰撞中的世界的那种东西。
附录2 关于地球自转突然减缓的结果
问:那末,布赖恩bryan先生,你一直在思考地球如果依然在那里,它会碰巧发生什么的问题
答:没。我相信上帝会负责安排这件事的。达罗darrow先生。
问:你不知道它会转变为一种熔化的物质吗
答:当你站在这里时,你就在验证了这一点。我将给你一个机会。
试验的范围1925年
把我们固定在地球表面的万有引力加速度是103厘米秒2=1克。而减速度a=10-2克=10厘米秒2,几乎是不可觉察的。如果造成的减速度是不可觉察的,那么,使地球停止其旋转的t是多少呢地球的赤道角速度是Ω=2πp=73x105弧度秒;赤道线速度是rΩ=046公里秒。因此t=rΩa=4600秒,或者说略微超过1小时。
地球自转的比能是
e=12iΩ25rΩ24x108尔格克
这里的i是地球的主要转动惯量。它小于硅酸盐熔解的潜热l4x109尔格克,因此,克拉伦斯达罗clarencedarro2ecp100度k,足以使温度上升到超过水的正常沸点。接近地表和低纬度处甚至将是最严重的;具有vrq,tv2cp240度k。值得怀疑的是,居民们竟不能注意到如此戏剧地发生的气候变化。减速只是要逐渐充足,而不是变热,这也许还是可以忍受得住的。
附录3 如果由接近太阳的路径给金星加热,则金星目前的温度如何
假定与太阳接近的路径加热金星,又由于辐射到太空而使行星最后冷却,这是维里科夫斯基论题的中心。但是,他没有计算过任何地方的热量或冷却速率。然而,一个粗略的计算是能够很容易地做到的。掠过太阳光球层的星体,如果它来自外侧太阳系,就必定以很高的速度运行:500公里秒是近日点路径上的典型值。但太阳半径是7x1010厘米。因此,加热维里科夫斯基彗星的典型时间标度是14x1011厘米5x107厘米秒3000秒,这比1小时要少。彗星因它紧密接近太阳而可能达到的最高温度是6000度k,这也是太阳光球层的温度。维里科夫斯基没有讨论他的彗星与太阳发生近一步摩擦的事件;随之,该彗星成了行星金星并在太空中冷却这些事件,比方说,一直到目前为止已经历了三千五百年。但以辐射方式加热和冷却,以及以服从斯蒂芬玻尔兹曼热力学定律的同样方式支配这些事件的物理学,都要求热量和冷却速率均正比例于温度的四次幂。所以,彗星在3,000秒太阳热中所获得的温度增值与3,500年辐射冷却中的温度增值的比率为3x103秒1011秒14=0013。金星从这一来源中所致目前的温度,至多只有6000x0013=79k,或者说大约恰好是空气冷凝时的温度。维里科夫斯基的机制无法使金星保持是热的,纵然对“热”一词作了名符其实的定义也罢。
即使有若干条不止刚好一条接近的途径通过太阳光球层,结论实质上也不会改变。金星高温的来源,不管如何戏剧性,不会只发生一次或几次加热事件。热的表面需要有连续的热源这热源或者是内生性的来自行星内部的放射热,或者是外源性的太阳光。现在,正如许多年前所提示过的那样参见怀尔德[],1940;萨根,1960,事情很明显,来源正是后者:正是太阳目前的辐射,连续地落在金星上,才使它的表面具有高温。
附录4 使偏心的彗星轨道圆形化所需要的磁场强度
我们近似计算了使一颗彗星的运动产生有意义的振动所需磁场强度的数量级,维里科夫斯基没有这样做。摄动场可能来自彗星即将更靠近的行星,或来自行星间的磁场。因为这个场起了重要作用,所以,它的能量密度必须可与彗星的动能密度相比较。我们甚至不用担心彗星是否具有电荷和场的分布,将允许这种分布对强加的场作出反应。因此,条件是
b28π=[122][43πr3]=12pv2这里的b是磁场强度,单位是高斯,r是彗星的半径,彗星的质量,v是它的速度,p是它的密度。我们可以看出,这一条件与彗星的质量无关。取内太阳系中典型的彗星速度约为25公里秒,p取作金星的密度,约5克c,我们发现,
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第37节
需要超过一千万高斯的磁场强度。如果圆形化是电场而不是磁场所致,则将应用静电单位的类似值。地球赤道表面的场大约是05高斯。火星和金星的场都小于001高斯。木星的场,根据先锋10号所测结果表明小于10高斯。典型的行星之间的场是10-5高斯。在太阳系这样一个大尺度范围内,无法产生接于10兆高斯的任何电磁场。也没有迹象表明,地球附近有过这样的场。我们忆起,熔化的岩石在再度冻结过程中的磁域是由占优势的场来定向的。如果地球在3500年前曾经历过即便是相当短暂地10兆高斯的场,岩石磁化证据就会清楚地表明这一点。但实际上并没有任何证据。
:甲小丙整理
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