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为什么月球绕着地球转?

发布网友 发布时间:2022-04-23 12:31

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热心网友 时间:2023-10-13 11:23

螺旋运动、波浪运动或循环式现象,不论在人们的日常生活中,还是在自然科学和社会科学的研究工作中,都几乎是司空见惯的。
一年四季气候、气温变化,是每个人都感觉到的。春—夏—秋—冬—春—夏—秋—冬,季节不断地交替循环,温度呈波浪似运动。在大波浪中又包含着许多各种各样的小波浪。春夏之交,气温在总体上逐渐上升,但往往递增几天又转化为回降,然后再转化为上升。温度每一次上升的最高点和回降的最低点,一般情况下高于上一次上升的最高点和回降的最低点。秋冬之交,气温在总体上逐渐下降,但往往递减几天又转化为回升,然后再转化为下降。温度每一次下降的最低点和回升的最高点,一般情况下低于上一次下降的最低点和回升的最高点。温度的升升降降、降降升升,升中有降、降中有升,呈现出较为复杂的波浪运动。
人们在夏日的田野里,常常可以看到旋风的十分直观的螺旋运动。它卷起一股尘土,快速旋转着掠过地面,而又扶摇直上、钻向天空。
旋涡星云则是宇宙天体中常见的现象。我们所处的银河系就是旋涡运动形,太阳系就处在它的一个旋臂上。猎犬座旋涡星系M51,是从地球上能看到的最引人入胜的星系的螺旋运动。
在自然科学和技术上,振动、摆动、振荡、波动之类的现象是非常之多的,表现在数理图象上也就有各种各样的波浪曲线、螺旋曲线以及各种形式的循环线。弹簧振子的运动、单摆的运动,声波、交流电、电磁波、光波、电子波以及普遍的物质波,电视信号波、雷达信号波、地震波、心电波等等都是明显的例子。
在植物中,有一种仙人掌类的东西,俗称螺旋转,呈十分直观的左旋或右旋形,人云左旋为“公”、右旋为“母”,这可能取了所谓“男左、女右”之说吧。菠萝也表现出螺旋形。树木的年轮也是典型的螺旋、循环现象。动物的蜗牛、田螺、海螺等都有螺旋形外壳,其名称也可能就是由此而来吧。
人的指纹也呈不同形式的螺旋形。指甲如果长到足够长,将会卷曲成更加美丽的螺旋形。印度有个西里达•契来,到90年代初之前的37年里他从未剪过右手指甲,五个指甲卷曲起来,每根约91.44厘米,一个美国人当时以10万美元收买了他的指甲当作珍品予以收藏。又据2002上半年报导,他的左手指甲45年来从未剪过,长达6米,定会卷曲得更加漂亮。
一切生物外部的螺旋形不能不与遗传基因有关系。大家知道遗传基因DNA分子是双螺旋形,信使物质RNA分子也是螺旋形。
在社会运动中,诸如资本主义的周期性危机规律;两种对立的*势力之间此起彼伏、彼起此伏地反复交替;军事斗争中的拉锯战等等,也都是常见的波动现象。
科学家还发现了一种很有趣的螺旋运动现象。有一种叫作粘菌的奇怪生物,它介于一堆单独的细胞和统一的有机体之间。它有时表现为各个生命独立体组成的、很有组织纪律性的利益群体;有时又表现为包括十万左右细胞的统一有机体。这种粘菌细胞以细菌为食物,当其周围食物多的时候,每个单独的细胞都尽情狂吃并以直接*方式繁殖。当缺乏食物的时候,某些细胞作为“领导集团”开始活动,且有节奏地发出一种叫作“环腺苷单磷酸”(CAMP)的化学物质作为向被“领导”群体发出的信号。邻近的细胞一接到信号便开始朝着“领导”细胞方向、即CAMP浓度高的方向蠕动。同时它们将信号放大、传递,致使更多的细胞向中心集聚。这种集聚的过程形成一种明显的收敛式的螺旋波。
粘菌细胞一旦形成粘腻的一团,便开始分化,首先分化出一个尖顶,从那里流出CAMP。然后转化成有一个头、一个尾的光亮、多细胞的“鼻涕虫”,成为一个统一的简单的有机体,其身长约一、二毫米。这个过程共经数小时。它形成以后便向前蠕动,找光、找水。之后,它会竖起来形成一个杆子,杆子顶上托着含有孢子的囊袋。最后囊袋破裂,风把孢子吹散开来。如果孢子散落在适当的环境中,它们便会生成新的粘菌,开始这奇怪生物的又一次螺旋运动。这里的螺旋运动有两个含义,一个是粘菌特有的在集聚过程中形成螺旋形的“队伍”;另一个含义是一般生物都具有的世代遗传更替的螺旋运动。
宇宙为什么到处都有奇妙的螺旋、波浪运动或循环式现象,他们的本质是什么?螺旋、波浪、循环,看起来相近而又不完全相同,这些现象相互之间又有什么关系呢?
矛盾运动观告诉我们,宇宙任何事物都是矛盾运动过程。事物矛盾双方的相互否定、扬弃和转化,就是一定意义上、一定程度矛盾双方的往复性运动。各种往复性运动在时空形式上的表现和描述就是螺旋运动、波浪运动或循环式现象。也可以这样说,一切螺旋运动、波浪运动或循环式现象的本质都是事物的往复性矛盾运动。事物的同一种矛盾运动,既可以表现为螺旋运动,也可以表现为波浪运动,还可以表现为循环式运动,只是不同的时空转换形式而已。
往复运动在物理学上称为振动。我们首先考察一下最简单的振动、即简谐运动、也是最简单的往复性矛盾运动的情况。弹簧振子和单摆的运动就是这类例子。弹簧振子的振动本质在于,弹簧的压缩弹力与伸张弹力、振子的弹力势能与动能之间的相互转化的矛盾运动。单摆振动的本质则在于,它的引力势能与动能之间相互转化的矛盾运动。简谐运动在两个极端连线运动方向的一维空间里,自然表现为直线的往复运动;如果再考虑到时间维,它在二维时空上则表现为余弦(正弦)曲线的波浪运动。这也就是物理学上的位移时间曲线。简谐运动的矢量图表示法中又转化成了以振幅为半径的圆周运动、即循环现象。反过来看,作圆周运动的物体在圆周直径上的投影就是振动。这就清楚地看出,振动、波浪运动、圆周运动的本质是同一种往复性矛盾运动,它们只是该矛盾运动的不同表现形式和描述形式。一个作圆周运动的物体,如果它在第三维时空里也是不断运动的,完全可以想见,这就必然形成螺旋运动。如此看来,螺旋运动是人们所能观察和描述的矛盾运动的最全面的一种时空表现形式。
把几种形式联系起来,不难看到这样一种关系:螺旋运动在螺旋圈平面上、即螺旋横截面上的投影是圆周运动;在螺旋轴及其垂线组成的平面上的投影是波浪运动;圆周运动在其圆周直径上的投影、即螺旋运动投影的投影就是振动;它们的本质都是同一种往复性矛盾运动。我们还可以注意一下,振动在垂直于振动方向上的一维、二维空间的投影就是一个静止的点。
我们再考察一下两个相互垂直简谐运动的合成情况,或者更准确点说是两种矛盾所形成的一种复合运动的表现形式。在一个铁球单摆原来摆动方向的水平垂直方向上,加上一个交变的磁场,并使其交变周期与单摆周期相同。也就是原来仅受交变重力作用的摆球,又增加一种交变电磁力。这样,摆球在重力势能与动能的矛盾运动、磁力势能与动能的矛盾运动的共同作用下,在水平面上就会形成直观的循环式运动图形。根据物理学关于两个相互垂直简谐运动合成的知识,如果两种振动周期相同、振幅相同、相位差为±π/2时,(振幅由两个作用力大小形成,相位差由两个作用力最初施于摆球的时间差形成),图形为圆形。当周期相同、振幅不同、相位差不为零和π时,图形为各种椭圆形。当周期相同、相位差为零和π时,不论振幅相同与否,都形成与原来摆动方向呈某种夹角的直线摆动、即往复运动。(见下图)

周期相同垂直简谐运动的合成:
周期相同、振幅相同、相位差为±π/2:

相位差为π/2 相位差为-π/2

周期相同、振幅不同、相位差不为0和π:

π/4 π/2 3π/4 5π/4 3π/2 7π/4 9π/4

周期相同、相位差为0和π:

0 π 2π

圆和椭圆运动在相应三维时空上都将转化为螺旋运动。直线摆动在相应二维时空上则将转化为波浪运动。象以上所考察过的,波浪运动又可以转化为另一种形式的圆周运动;螺旋运动在相应二维时空上也可以转化为波浪运动。我们再一次看到了振动、波浪运动、圆周或椭圆运动、螺旋运动内在的联系,看到它们都是同种矛盾运动的不同的外部表现形式。我们也可以注意一下,这里的任何运动图形也都可以在某种片面的维度上转化为一个静止的点。
如果两个简谐振动的周期不同,随着周期的比例变化会形成各种不同花样的图形。例如周期比例为1比2而相位差为π/2时,一般形成“8”字形;当周期比例为1比3而相位差为π/2时,一般形成近似三节葫芦形;当周期比例为2比3而相位差为π/4时,一般形成近似蝴蝶形。(见以下示意图)

周期不同简谐运动的合成:(由上至下依次周期比为1:1 1:2 1:3 2:3)
相位差为: 0 π/4 π/2 3π/4 π

相位差为: 0 π/3 π/4 3π/8 π/2

这些循环式运动在相应的三维时空上也可以转化为不同花样的、较为复杂的螺旋运动;在相应二维时空上转化为不同花样的波浪运动。所有这些形式的本质,也都是同种事物的矛盾运动。这里的一切图形也都可以在某种片面的维度上转化为静止的点。
根据科学家们的研究,动植物体内存在着“糖钟”运动。实际上,所谓“糖钟”就是由矛盾运动形成的一种周期性振荡、波浪运动、螺旋运动。动植物体内的直接燃料、能量供应者是一种叫作“腺苷三磷酸”(ATP)的物质,这是一种富有能量的生物分子。ATP具有高能化学键,它挂靠着化学家所说的磷酸群。ATP一旦失掉磷酸群,就转化为一种叫作“腺苷二磷酸”(ADP)的物质。而ADP经过磷酸化过程又可以转化为ATP。正是ATP与ADP的矛盾运动为动植物的生命活动提供了必要的能量。绿色植物利用日光把ADP和糖类合成ATP;动物则利用呼吸制造ATP;酵解使葡萄糖发酵、将其分子一分为二也可以造成ATP。因为影响ATP与ADP矛盾运动的因素比较复杂,科学家在简化的情况下作出了酵解节奏方程,对ATP与ADP的周期振荡作出了图象。在“ADP—ATP”二维座标系中,二者浓度运动曲线逐渐演化为一个循环圈(极限环)。在相应“浓度—时间”二维座标系中,二者都呈波浪曲线,但是起伏是反向的。(见以下示意图)

ATP、ADP-时间

ATP-ADP

如果在“ADP—ATP—时间”三维座系中作出曲线,它一定是螺旋形。当然,我们须要注意到“ADP—ATP”座标平面不是二维空间,而是科学家称作的“相平面”。但在这个“相平面”中所表示的是两种物质在空间中的浓度状态,因而也是一种空间状态、也是物质矛盾运动的一种空间表现形式。就是说,这里的循环圈运动、波浪运动、螺旋运动也都是同一种矛盾运动的不同时空形式。
事物运动的螺旋在一般情况下是不平滑、不规则的。大螺旋中还会有小螺旋,上升螺旋中还会有下降螺旋,下降螺旋中也会有上升螺旋。而且,它完全可能出现看不出什么规律性的七曲八翘、奇形怪状。在波浪运动的形式上也是一样,大波浪中还会有小波浪,前进波浪中还会有后退波浪,后退波浪中也会有前进波浪。而且,它完全可能出现看不出什么规律性的七上八下、奇蹊怪径。简谐运动是在条件严格*下的一种特别简单的情况。
事物运动的螺旋或波浪之所以这样复杂,一般说来是由于任何事物都处在复杂的矛盾运动网络中。各个矛盾运动之间是相互影响的,相应的各个螺旋或波浪是相互牵制、拉扯和相互干涉的。
不过,任何事物的过程都存在起支配作用的矛盾运动,该过程表现的螺旋或波浪也就由它起着支配作用。物理学中研究的各种各样的波中,一般都包含着一种基波,就是这种支配作用的表现。在物理学中振动与波是加以区分的,在哲学上可以不必区分。空间的振动也是时间中的波,空间的波也是时间中的振动,波与振动,都是可以相互转化的。物质运动中的基波是一种起支配作用的波,在螺旋运动中也就有一种起支配作用的基螺旋。由此我们可以看到,不管事物运动的螺旋和波浪多么翘曲、奇怪,它总有一种基螺旋、基波支配着,因而它总显示出整体的规律性。这也就是我们在别处所讨论过的,偶然性中的一种必然性。
恩格斯在他的早期著作《时代的倒退征兆》一文中形象生动地写道:“我宁愿把历史比作信手画成的螺线,他的弯曲绝不是很精确的。历史从看不见的一点徐徐开始自己的行程,缓慢盘旋移动;但是,它的圈子越转越大,飞行越来越迅速、越来越灵活,最后,简直象耀眼的彗星一样,从一个星球飞向另一个星球,不时擦过它的旧路程,又不时穿过旧路程。……就在历史仿佛转回到它的旧路程的那些地方,自以为是的鼠目寸光的人站出来洋洋得意地喊道,你们看到吗,他就曾经有过这样的思想!于是,我们又听到:普天下没有什么新东西!我们那些难以理解的裹足不前的英雄好汉们,我们那些开倒车的达官显贵们欢天喜地、企图把整整三百年当作进入禁区的大胆旅行、当作热病的臆语从世界历史的年表中一笔勾销,——他们看不到,历史只是沿着最短的路程奔向新的灿烂的思想星座,这一星座不久就会以其太阳般的威力使他们呆滞的眼睛昏花迷乱。”
恩格斯在这段话里一般地提到螺旋圈扩大的运动。如果考察一下事物的兴亡史就会发现,任何事物的产生形成、成长上升都是一种螺旋圈从一点开始逐渐扩大的运动;而下降衰亡运动则是螺旋圈逐渐缩小到某一点的运动。全部过程大致形成两头尖、中间大的圆锥形轮廓,或者说陀螺形。起点和终点之间就是事物的全部生命周期。在波浪运动形式上,上升运动表现为增幅振荡;下降运动表现为衰减振荡。当然,由于矛盾运动网络的复杂交错性,也有的事物中途发生基本矛盾的转化,一种基本矛盾转化为另一种基本矛盾,从而原来的事物就此夭折。不过,只要基本矛盾未发生转化,即使运动螺旋发生较大的变形,事物在其基本矛盾的作用下还是要继续完成它陀螺形的螺旋运动。
自然科学家们在研究物质的自组织化*动时,提出了“布鲁塞尔振子”模型。这个模型中的“极限环”自组织现象的形成过程,就是一个陀螺形螺旋运动。模型指出,两种化学物质A和B在化学反应中转化为C和D,并在化学反应过程中形成中介物质X和Y。就是说,在A、B与C、D矛盾运动过程中形成了X与Y的矛盾运动。假如X为红色,Y为蓝色。在远离平衡态的情况下,当X与Y的密度超过某种临界值后,便出现一种化学振荡,反应体很有规则的一会儿变红,一会儿变蓝。这种情况反映在“X-Y”相平面座标中就是一个圆角三角形循环圈,也就是所说的“极限环”。这就说明,在X与Y的矛盾运动中,双方很有规律的相互转化,一会儿X居支配地位,一会儿Y居支配地位。当然这个循环式运动正象前边讨论过的循环式运动一样,在“X-t”“Y-t”座标中一定表现为规则的波浪线;在相应的“X-Y-t”三维座标中表现为规则的螺旋线。但是,如果我们考察这种自组织状态从某一点开始随着反应物浓度的增加逐渐形成的过程,就可以看到,在“X-Y”相平面中是从极限环中间一点开始的平面渐开式螺旋线,直到形成“极限环”。在逐渐加入等量反应物的情况下,反应物的浓度与时间(t)成正比,反应物离开平衡态的状况也与时间成正比,因而从平衡态开始形成“极限环”的过程,即在“X-Y-t”三维座标中便一定表现其轮廓为陀螺形的螺旋线。(见下页示意图线)
如果使化学反应过程由极限环逐渐靠*衡过程直到恢复基本平衡,那么这个恢复平衡的过程、也就是自组织状态衰亡的过程,就一定表现为反向陀螺形的螺旋线。从化学反应的某一点开始(即所说的“分叉点”)到化学反应基本平衡的另一点,就是这种化学自组织状态、耗散结构、也就是所谓“化学钟”产生、消亡的全部过程。
可以说,对于任何事物,只要准确发现了支配事物兴衰的基本矛盾运动及其规律,就可以大致作出它生命运动的陀螺形螺旋线,从而也就可以对其生命途中的状态作出基本性的预测。对影响基本矛盾运动的因素及其与基本矛盾运动的关系研究得越准确、越清楚、越细致和越全面,其预测的准确性也就越高。

“布鲁塞尔器”化学自组织演化的大致图线:
x-y x-y-t

(A) 从平衡态开始逐渐形成x-y相平面中“极限环”的平面性螺旋线
(B)在x-y-t三维中形成立体性螺旋线
(C)从平衡态开始逐渐形成“极限环”过程的陀螺形轮廓

总而言之,矛盾运动是事物的本质,螺旋运动是事物的外部表现。世界是复杂交错的矛盾运动网络,螺旋运动也就不可能是规则的。在某种基本矛盾运动支配的过程中,尽管可能会出现各种畸形,但它总体上仍然遵循螺旋运动规律。事物的历史永远不会重复,但却往往出现惊人的相似。人们应该根据这个规律,“瞻前顾后”,回顾一下过去的螺旋圈状态;展望一下未来的螺旋圈又该如何;在把握现在的时候,又该怎么样适应和促进事物的螺旋运动。如果偏面地看问题,把事物看成一个单纯的圆周或一条直线运动,甚至看成一个静止的点,那就必定要犯错误。更有甚者,把事物的历史当作橡皮泥任意耍弄,那就必然要受到应有的惩罚。
事物的矛盾运动是永恒的,事物的螺旋运动规律也就是永恒的。

热心网友 时间:2023-10-13 11:23

坐车的时候,当汽车向左转时,人会向右倾倒。这就是离心力的作用。同理,月球在绕地球转时,也受离心力的作用。因为月球绕地球的运转速度不高,所产生的离心力刚好与地球的引力相当,使得月球既无法挣脱地球的引力,也不会被地球“吸过去”。
月球绕着地球转,首先是地球的饿引力将月球控制住,不然月球就无法围绕地球了。其次,月球要有个初速度,这样月球的才转的起来。那这初速度是哪来的。
P·S : 其实科学家也在思考这个问题。像月球这样的天体,地球要将它从高速移动中捕获,这很难;如果月球是与地球一起产生的,那为什么没被地球吸引并成为地球的一部分。
有人做过测量,月球的体积刚好能添平太平洋,于是有人推测月球是某一天体撞击地球,地球上的一部分物质被抛至太空,受地球和物质之间的引力作用,在现在的月球轨道上聚合形成新的天体——月球。这解释了月球初速度的来源。

热心网友 时间:2023-10-13 11:24

坐车的时候,当汽车向左转时,人会向右倾倒。这就是离心力的作用。同理,月球在绕地球转时,也受离心力的作用。因为月球绕地球的运转速度不高,所产生的离心力刚好与地球的引力相当,使得月球既无法挣脱地球的引力,也不会被地球“吸过去”。

月球绕着地球转,首先是地球的饿引力将月球控制住,不然月球就无法围绕地球了。其次,月球要有个初速度,这样月球的才转的起来。那这初速度是哪来的。

P·S : 其实科学家也在思考这个问题。像月球这样的天体,地球要将它从高速移动中捕获,这很难;如果月球是与地球一起产生的,那为什么没被地球吸引并成为地球的一部分。
有人做过测量,月球的体积刚好能添平太平洋,于是有人推测月球是某一天体撞击地球,地球上的一部分物质被抛至太空,受地球和物质之间的引力作用,在现在的月球轨道上聚合形成新的天体——月球。这解释了月球初速度的来源。

热心网友 时间:2023-10-13 11:25

相传千万年前月亮是地球的一部分,后因陨石撞击、地球自转渐渐脱离地球!!但由于万有引力而绕地球转动

热心网友 时间:2023-10-13 11:25

因为地球引力比月球的大,导致月球被地球捕获,使之成为自己的卫星,所以月球绕着地球转。
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