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(2015-05-25 14:32:34)
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质心说摆线卡丹转盘双螺旋原理新里程碑 |
质心说是双螺旋摆线天体运行原理（二）
摘要：1687年，牛顿在《自然哲学的数学原理》里总结出了质心说，揭露了物质运动的本质。质心说是天体运行原理。以公共质心（简称质心）为参考系，所有天体都绕质心运动。各个天体互相摄动，绕质心运动周期不同，角速度不同。如果用实体太阳为参考系，太阳绕质心运动，换成质心绕太阳运动。这样，行星绕太阳运动轨道就是摆线。摆线与质心说是不同参考系的同一个理论。据卡丹转盘揭示，椭圆是特殊的内摆线。所以，开普勒椭圆也是特殊摆线。又因为，天体之间的距离是逐渐变化的。行星和太阳相对质心都是螺旋线运动。变换参考系，行星绕质心螺旋运动，质心绕太阳又是螺旋运动，所以，行星绕太阳是双螺旋运动。它们既是摆线，又是双螺旋，所以是双螺旋摆线。
关键词：质心说摆线；卡丹转盘；双螺旋；原理；新里程碑
1，引言
1687年牛顿质心说[1]问世。它是物质运动的本质属性，是天体运行原理。二体问题早已圆满解决，无须讨论。在多体问题中，各个天体互相牵引摄动下，周期不同，角速度也不同。所以，从多体中提出存在多体互相摄动的二体，在角速度不同情况下讨论。
根据质心说，变换参照系，用任何实体为参考系，行星轨道都是摆线。摆线和质心说是不同参考系的同一个理论。根据卡丹转盘[2] [3] [4] [5]揭示：椭圆是特殊的内摆线，因此，开普勒椭圆也是特殊的摆线。从托勒密、到哥白尼、开普勒、牛顿，他们的行星轨道都是摆线。摆线统一了两千年天文学史。摆线是行星运行的基本轨道。
因为，天体之间的距离是逐渐变化的。天体绕质心运动轨道都是螺旋线[6]。行星围绕质心运动是螺旋线，太阳围绕质心运动也是螺旋线。行星围绕太阳运动的轨道，是双螺旋摆线。所有的天体相对运动都是如此。所以，质心说是双螺旋摆线天体运行原理。这是一座新里程碑。
2，摆线是行星运动的基本轨道
根据质心说原理，变换参考系证明：（强调：这里是太阳系内多体互相摄动下，没有一对天体周期相同！）
因为，“……两个物体，不论是被吸引者或是吸引者，都不是真正的静止，而两者是互相吸引，绕公共重心旋转。”[1] 这里公共重心就是公共质心。并且角速度不同。（图2.1）
变换参考系：太阳绕质心作圆周运动，换成质心绕太阳作圆周运动。暂时作为圆周运动。（图2.2）
http://s1/mw690/002pdQwEgy6SxI70Pte10&690
所以，以太阳为参考系，行星绕质心作圆周运动，质心又绕太阳作圆周运动，这样，行星绕太阳运动的轨道就是摆线。（图2.3）
http://s6/mw690/002pdQwEgy6SxIlNtNrf5&690
质心说与摆线是同一个理论，仅是不同参考系表达而已。就像除法和分数，仅仅是用除号和分数线表达的不同。只要符合质心说的质点运动，其互相描述的轨道必然是摆线，别无选择。
中国教育部 《普通高中数学课程标准》（实验稿2002-11）：“天体轨道方程就是摆线的统一方程”[7] 。
质心说是天体运行原理。摆线是行星运动的基本轨道。
3 摆线统一了两千年天文学史
托勒密本轮-均轮图里，“月亮在一个更小的本轮上运动，太阳则直接在均轮上运动，”[9]为什么？因为地月系的质心，基本上在地球上，均轮半径为零。太阳系质心，基本上在太阳体上，本轮半径为零，这里暗示了，托勒密体系已是隐性的质心说摆线，完全符合质心说原理。
“哥白尼革命虽然推翻了托勒密地心说，但在方法论上依然采用的是托勒密本轮-均轮方法。”[9] “ 托勒密体系直到哥白尼时代仍在应用”。[10]
根据卡丹转盘：定圆半径是动圆半径二倍时，变幅内摆线是椭圆。椭圆是特殊的内摆线。所以，开普勒行星椭圆轨道是特殊摆线。
两千年天文学史是：托勒密摆线——哥白尼摆线——开普勒椭圆（特殊摆线）——牛顿质心说摆线。
4 天体相对运动轨道又是双螺旋
宇宙中，天体之间的距离是逐渐变化的，不可能永恒不变。太阳系质心（简称质心）与太阳质心的距离，就有变化。我们从美国天文学家R.P.Haviland在《IEEE天线与传播杂志》上，《模拟太阳活动周期》[6] 一文的图里，就可以直观地看出，质心在太阳体上面，从1950年——2000年间，50年变化情况。质心每一年与太阳质心距离都不同。如图4.1：
http://s3/mw690/002pdQwEgy6SxIzAA0i72&690
了很长时间，跟踪基本上填补了单位圆，游览到1.2个太阳半径。
图4.1里，质心绕太阳质心（极坐标中心）运动，50年的变化，非常明显，是一条螺旋线。返回来，太阳质心绕质心运动的轨道，也一样是螺旋线。因为，行星、太阳和质心的关系，是符合杠杆原理的。太阳质心与质心的距离既然有变化，根据杠杆原理，行星与质心的距离，同样按前面的比例有变化。行星绕质心运动也是螺旋线轨道。
既然，行星围绕质心运动是螺旋线，质心绕太阳运动也是螺旋线。同时，行星绕太阳运动又是摆线轨道。那么，如果以太阳为参考系，行星绕太阳质心运动就是双螺旋线摆线轨道（即摆螺线轨道）。
5 结论
质心说原理是天体运行的本质属性，摆线是天体运动的基本轨道。
卡丹转盘揭示：椭圆是特殊的内摆线，说明，开普勒椭圆轨道同样是特殊摆线，也不例外。
中国教育部 《普通高中数学课程标准》（实验稿2002-11）：“天体轨道方程就是摆线的统一方程”[7] 。
宇宙中，天体之间的距离是逐渐变化的。根据质心说原理，所有行星围绕质心运动的轨道都是螺旋线。因此，天体之间的相对运动，既是摆线，又是双螺旋线，总之就是双螺旋摆线。这是天体运行的基本轨道。
经过两千年的实践考验，质心说是双螺旋摆线天体运行原理。双螺旋摆线是天体运行，带有普遍性的、最基本的、可以作为其他规律的基础的规律，具有方向性意义。也就是：万变不离其宗。
中国人为天文学作出了划时代的巨大贡献。中华民族为天文学史树立了新里程碑，圆了一个伟大的中国梦！我们这一代人无限光荣！中华儿女振臂欢呼！
参考文献
[1][英] 牛
[2]普通高中数学课程标准（实验稿2002年11月）4，圆摆线与天体运行轨道(中小学教育资源交流中心) P19：
http://text.k12zy.com/jiaoan/html/2005/194668.html
[3]吴
[4]王树和著 张景中主编 2008年8月《数学聊斋》北京：科学出版社P65
[5]张润琦编著2007年4月第二版,普通高中数学课程标准实验教科书《数学（选修）4-4》人民教育出版社
[6][美] R.P.Haviland《模拟太阳活动周期》《IEEE天线与传播杂志》，第一卷，37，第5号，1996-10
[7]普通高中数学课程标准（实验稿2002年11月）4，圆摆线与天体运行轨道(中小学教育资源交流中心) P19：
http://text.k12zy.com/jiaoan/html/2005/194668.html
[8] [苏联] Ю.Б.鲁迈尔 М.С.雷夫金 著 李方锦译《相对论导引》上海科学技术出版社1962年9月第一版P6。
[9]张卫2009年11月《托勒密天文学中本轮—均轮方法何以可能？》《自然辩证法研究》第25卷增刊 P47—50
[10]孙正凡《被冤枉的托勒密——天文学史中流行的一个谬误》《现代物理知识》2010年第2期P59-60
誌谢赐教者：
陈鹏飞：南京大学天文系教授
作者简介;
郑炳南，男，1937年5月7日，在中国江西省乐平市出生。1961年，在江西教育学院函授班数学系学习。现在是乐平市第二中学退休教师，爱好数学、天文。1961年7月7日根据牛顿质心说原理，用实体变换参考系，确定水星轨道是摆线。我请求母亲把我的结论绣在枕头套上面：“水星轨道bai xian 1961.7.7.和摆线轨道示意图”（枕头套已保存53年至今）。另外，数学里卡丹转盘揭示：椭圆是特殊的内摆线。说明了摆线与开普勒椭圆是母子集合。作者研究天体轨道的概念，已有56年。南京大学陈鹏飞教授于2009年12月14日在邮件的附件里，把太阳系质心位置变化图文，发给了我。介绍了美国R.P.Haviland《模拟太阳活动周期》《IEEE天线与传播杂志》以后，确定天体轨道是双螺旋。给合质心说摆线，得出：质心说是双螺旋摆线天体运行原理。
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