问苍天情为何物？

问苍天情为何物？ 2011-02-17 12:20:05

探索星系的捷径 A Shortcut to Galaxy Exploration （请帮忙修改中文，并翻译成英文） 信箱：[e-mail] 1. 问苍天情为何物？ 有人类的历史以来，人类就不断地探索自然，扩展了解自然的疆界。哥伦布发现新大陆就是最好的例子。人类探索自然的勇气是从哪儿来的呢？来自人类情感的力量。那么，情感是什么东西呢？这是千万年来，文学家探索的主题。在有一些文学家的眼中，物理学家是没有情感的冷血动物。我就是一个物理学家。但是，我一点也不埋怨这些文学家。虽然物理学家在自然界的探索中做出了伟大的贡献，但是，物理学家从来就没有给出情感的物理定义是什么，也没有找到自然界蕴含情感的丝毫证据。所以，虽然人类知道自己的生存发展跟自然环境是密不可分的，但是，很少有人类表达出对自然环境感谢的情感。在很多人的眼中，自然界是死亡无情的物质世界。中国有一句古语，叫做“天若有情天亦老”。因为几乎所有人类相信天是不老的，所以，认为苍天是没有情感的，就不足为奇了。我提出了一个宇宙生长衰老的模型。虽然这个模型及其简单，能解释大多数重要的宇宙观测结果，但是，遭到冷落是它的必然命运。 但是，我的关于星系的模型，恐怕人类再也不能冷落它了。第一，星系的照片充满着互联网，每一个老百姓都能看得见。第二，我的星系模型非常简单，现在进入了理论数值计算与真实星系照片能够作任意比较的自由阶段了。 我的星系模型极其简单，一句话：星系是理性结构。理性结构的定义是什么呢？一个平面上的物质分布被称为理性结构，如果该平面上存在一簇正交曲线网，其中任一条曲线两侧的物质密度之比，沿该曲线是恒等的。这样的一条曲线称为等比曲线。这样的曲线网称为正交等比曲线网。我已证明，理性结构满足一个一元三次代数方程，称为本能方程。本文要证明的是，对于星系来说，本能方程的可能的三个根中，只有一个根给出我们需要的正交等比曲线网，此根称为情根。下面简单介绍我的星系模型，并给出这个情根的表达式。然后给出情根在星系 NGC3275 上的应用。 2. 星系代数方程的情根 相对独立的螺旋星系只有两种。没有棒结构的称为正规螺旋星系。它的本体结构很简单，就是一个轴对称的圆盘。物质密度（即恒星密度）沿该圆盘的径向方向指数减少。称为指数圆盘。我已证明，指数圆盘是理性结构，它存在很多簇正交等比曲线网。每一个等比曲线都是黄金螺旋，又称等角螺旋，或对数螺旋。巧合的是，正规螺旋星系的旋臂所遵循的方向是黄金螺旋。这意味着，螺旋星系的旋臂是对本体结构的扰动。由于自然界遵从优化原理，为了取得最小的扰动，扰动方向沿着等比曲线发展。由于正规螺旋星系存在很多簇正交等比曲线网，实际观测到的旋臂通常不是光滑的，而是破折的。 扰动的结果有什么意义呢？每一个恒星几乎是由自然界中最轻的两个元素氢和氦组成的。所以，生命物质所需要的重元素，如氧和碳，绝对不是从恒星中的核聚变过程直接产生出来的。靠着星系结构的扰动，恒星死亡和重生的过程加速了。正是这个加速死亡的过程，产生了孕育人类生命所需要的重元素。 另一种螺旋星系存在棒结构，称为棒旋星系。我的棒旋星系模型是这样的，棒旋星系的本体结构是由指数圆盘与两个或三个双柄结构相加而成的。当然，每个双柄结构是理性结构，其正交等比曲线网是所有共焦点的椭圆及双曲线。指数圆盘与双柄结构相加，结果还是理性结构吗？这在数学上还没有严格证明。所幸的是，我找到了任何理性结构 rho（x，y）所必需满足的一个一元三次代数方程，即本能方程。该方程对于螺旋星系的成功应用，等同于间接证明：对于螺旋星系来说，理性结构的和还是理性结构。 任何平面理性结构必须满足的本能方程是： 其中，（x，y）是平面上的笛卡尔直角坐标。a，b，c，d由rho（x，y）的微分构成。假设正交等比曲线的切线的幅角（即切线与x轴的夹角）是alpha，那么，g=tan （2 alpha）。也就是说，如果切线的斜率是k，那么，g = 2k/（1-kk）。一簇正交等比曲线网在任何一点的对应切线，组成一个十字架。如果该点对应的本能方程有三个实根，同一点就对应地有三个十字架，形成一个雪花图样。考虑该平面上的所有点，就得到一个雪花图。我的论文给出了一个星系的雪花图。 现在，我们来求解该本能方程的根。代数方程有多少实根，由它的判别式决定。判别式是： 其中，A=， B=， 如果判别式大于零，只有一个实根： x1= 如果判别式小于零，有三个实根： xi = 如果判别式等于零，那么A=0时，只有一个实根： A不等于零时，有两个实根： 本论文的重要结果是，如果判别式小于零，我们必须取第三个实根： x3= 这样选取的根给出我们需要的正交等比曲线网，此根称为情根。读者可能要问，判别式等于零时，可能有两个实根，应当选取哪一个根呢？诚实地讲，我不知道答案。希望你能去帮忙找到答案。所幸的是，理性结构是非常光滑的结构，跟复变函数中讨论的解析函数（也是和谐函数）有关。所以，判别式等于零的点，在平面中最多形成几条曲线，而曲线的面积为零。随便选取两个实根中的任一根，对理性结构理论的实际应用的影响非常渺小。 3. 情根的应用

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• 看贴不跟没网品。我来敢想一下 -topsy.turvy- ♂ (541 bytes) () 02/19/2011 postreply 12:43:32

• 回复： -美坛奇葩- ♂ (1672 bytes) () 02/20/2011 postreply 08:38:25