問蒼天情為何物？

問蒼天情為何物？ 2011-02-17 12:20:05

探索星係的捷徑 A Shortcut to Galaxy Exploration （請幫忙修改中文，並翻譯成英文） 信箱：[e-mail] 1. 問蒼天情為何物？ 有人類的曆史以來，人類就不斷地探索自然，擴展了解自然的疆界。哥倫布發現新大陸就是最好的例子。人類探索自然的勇氣是從哪兒來的呢？來自人類情感的力量。那麽，情感是什麽東西呢？這是千萬年來，文學家探索的主題。在有一些文學家的眼中，物理學家是沒有情感的冷血動物。我就是一個物理學家。但是，我一點也不埋怨這些文學家。雖然物理學家在自然界的探索中做出了偉大的貢獻，但是，物理學家從來就沒有給出情感的物理定義是什麽，也沒有找到自然界蘊含情感的絲毫證據。所以，雖然人類知道自己的生存發展跟自然環境是密不可分的，但是，很少有人類表達出對自然環境感謝的情感。在很多人的眼中，自然界是死亡無情的物質世界。中國有一句古語，叫做“天若有情天亦老”。因為幾乎所有人類相信天是不老的，所以，認為蒼天是沒有情感的，就不足為奇了。我提出了一個宇宙生長衰老的模型。雖然這個模型及其簡單，能解釋大多數重要的宇宙觀測結果，但是，遭到冷落是它的必然命運。 但是，我的關於星係的模型，恐怕人類再也不能冷落它了。第一，星係的照片充滿著互聯網，每一個老百姓都能看得見。第二，我的星係模型非常簡單，現在進入了理論數值計算與真實星係照片能夠作任意比較的自由階段了。 我的星係模型極其簡單，一句話：星係是理性結構。理性結構的定義是什麽呢？一個平麵上的物質分布被稱為理性結構，如果該平麵上存在一簇正交曲線網，其中任一條曲線兩側的物質密度之比，沿該曲線是恒等的。這樣的一條曲線稱為等比曲線。這樣的曲線網稱為正交等比曲線網。我已證明，理性結構滿足一個一元三次代數方程，稱為本能方程。本文要證明的是，對於星係來說，本能方程的可能的三個根中，隻有一個根給出我們需要的正交等比曲線網，此根稱為情根。下麵簡單介紹我的星係模型，並給出這個情根的表達式。然後給出情根在星係 NGC3275 上的應用。 2. 星係代數方程的情根 相對獨立的螺旋星係隻有兩種。沒有棒結構的稱為正規螺旋星係。它的本體結構很簡單，就是一個軸對稱的圓盤。物質密度（即恒星密度）沿該圓盤的徑向方向指數減少。稱為指數圓盤。我已證明，指數圓盤是理性結構，它存在很多簇正交等比曲線網。每一個等比曲線都是黃金螺旋，又稱等角螺旋，或對數螺旋。巧合的是，正規螺旋星係的旋臂所遵循的方向是黃金螺旋。這意味著，螺旋星係的旋臂是對本體結構的擾動。由於自然界遵從優化原理，為了取得最小的擾動，擾動方向沿著等比曲線發展。由於正規螺旋星係存在很多簇正交等比曲線網，實際觀測到的旋臂通常不是光滑的，而是破折的。 擾動的結果有什麽意義呢？每一個恒星幾乎是由自然界中最輕的兩個元素氫和氦組成的。所以，生命物質所需要的重元素，如氧和碳，絕對不是從恒星中的核聚變過程直接產生出來的。靠著星係結構的擾動，恒星死亡和重生的過程加速了。正是這個加速死亡的過程，產生了孕育人類生命所需要的重元素。 另一種螺旋星係存在棒結構，稱為棒旋星係。我的棒旋星係模型是這樣的，棒旋星係的本體結構是由指數圓盤與兩個或三個雙柄結構相加而成的。當然，每個雙柄結構是理性結構，其正交等比曲線網是所有共焦點的橢圓及雙曲線。指數圓盤與雙柄結構相加，結果還是理性結構嗎？這在數學上還沒有嚴格證明。所幸的是，我找到了任何理性結構 rho（x，y）所必需滿足的一個一元三次代數方程，即本能方程。該方程對於螺旋星係的成功應用，等同於間接證明：對於螺旋星係來說，理性結構的和還是理性結構。 任何平麵理性結構必須滿足的本能方程是： 其中，（x，y）是平麵上的笛卡爾直角坐標。a，b，c，d由rho（x，y）的微分構成。假設正交等比曲線的切線的幅角（即切線與x軸的夾角）是alpha，那麽，g=tan （2 alpha）。也就是說，如果切線的斜率是k，那麽，g = 2k/（1-kk）。一簇正交等比曲線網在任何一點的對應切線，組成一個十字架。如果該點對應的本能方程有三個實根，同一點就對應地有三個十字架，形成一個雪花圖樣。考慮該平麵上的所有點，就得到一個雪花圖。我的論文給出了一個星係的雪花圖。 現在，我們來求解該本能方程的根。代數方程有多少實根，由它的判別式決定。判別式是： 其中，A=， B=， 如果判別式大於零，隻有一個實根： x1= 如果判別式小於零，有三個實根： xi = 如果判別式等於零，那麽A=0時，隻有一個實根： A不等於零時，有兩個實根： 本論文的重要結果是，如果判別式小於零，我們必須取第三個實根： x3= 這樣選取的根給出我們需要的正交等比曲線網，此根稱為情根。讀者可能要問，判別式等於零時，可能有兩個實根，應當選取哪一個根呢？誠實地講，我不知道答案。希望你能去幫忙找到答案。所幸的是，理性結構是非常光滑的結構，跟複變函數中討論的解析函數（也是和諧函數）有關。所以，判別式等於零的點，在平麵中最多形成幾條曲線，而曲線的麵積為零。隨便選取兩個實根中的任一根，對理性結構理論的實際應用的影響非常渺小。 3. 情根的應用

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• 看貼不跟沒網品。我來敢想一下 -topsy.turvy- ♂ (541 bytes) () 02/19/2011 postreply 12:43:32

• 回複： -美壇奇葩- ♂ (1672 bytes) () 02/20/2011 postreply 08:38:25