摘要:我们认为月球围绕地球轨道运行,顺着螺旋轨迹就像地球围绕太阳轨道一样。但这是错误的。月球的轨道不仅不是螺旋形的,而是螺旋形的。有人认为月球实际上是围绕太阳而不是地球运行!当然,从地球的角度来看,月球似乎是围绕地球运行。但从太阳的角度来看(或者从太阳系之外一个观察
我们认为月球围绕地球轨道运行,顺着螺旋轨迹就像地球围绕太阳轨道一样。但这是错误的。月球的轨道不仅不是螺旋形的,而是螺旋形的。有人认为月球实际上是围绕太阳而不是地球运行!当然,从地球的角度来看,月球似乎是围绕地球运行。但从太阳的角度来看(或者从太阳系之外一个观察者的角度来看),月球实际上是围绕地球运行。
如此缓慢,地球和月球离太阳如此遥远,以至于月球的轨迹永远不可能实际上形成任何一种环,事实上,它甚至从未向地球外侧弯曲,而总是向太阳内侧运动!月球的轨迹更像是一个具有圆角的12边形,而不是螺旋形或者扭曲的。在这里,虽然月球的轨迹非常接近圆形,但却很难看清楚。
这是一个更简单的例子,描述了一颗行星的卫星轨道仅呈弯曲,往它的太阳方向看起来这个假没的卫星实际上是在绕行,太阳只是在绕行轨道时被行星轻轻地推动着进出。这种类型的曲线是一个圆附着在另一个旋转的圆上旋转,被称为"外摆线",尽管通常是通过一个圆围绕另一个圆滚动而生成的,但这些曲线是相同的。
这是一个有两个圆相对旋转,以及它们相对大小,可以得到从螺旋线到波浪线再到带有圆角的多边形的一切。
一个卫星旋转得越快,相对于其行星的轨道,或者月球相对于行星的轨道更大。轨迹越螺旋,月球相对于行星的移动越慢,或者它的轨道越小,整体上看,轨迹越摇晃或圆形。
在我们的案例中,太阳距离月球大约是其400倍之远,而月球则绕地球运转,每次绕太阳运行大约13.5次,也就是每27天一次。看起来很像一个圆圈。这里是放大的视图,展示了我们的月球和地球轨道的实际样子,确切地说(尽管地球和月球的大小不按比例)-看起来地球和月球很像。
在太阳周围各自轨道运行,相互并行,只是在行进中轻轻地推挤着彼此进进出出。要使月球开始出现轨道摆动,它需要比目前速度快两倍左右(但是在相同距离情况下)。在相同的距离的基础上,月球要么需离地球远两倍距离(并且仍然每月绕行一次),或者地球需要离太阳远近减半(但仍然是一年绕行一周)。
要开始螺旋运动,月球需要在同样的距离上快速绕行约30倍,或者离地球远30倍(但仍然是一个月绕行一周)。轨道速度和距离无法独立调整:物体距离更远,完成一次轨道运行需要的时间越长。事实证明速度更为重要。因此,月球需要更靠近地球,这样它可以快速绕行,拥有一个不稳定的轨道--甚至曲线都朝外远离太阳。
月球的轨道之所以不受地球影响,从未产生任何弯曲,这是有充分的理由的。远离太阳的向外曲线是由于地球、月球和太阳之间的距离以及它们的质量所决定的。其实,太阳对月球的引力几乎是地球对月球的两倍!
从技术上讲,月球位于地球的"切伯塔列夫半径"之外,在那里的引力作用地球和太阳的引力相等,这意味着月球的净受力始终指向太阳。这就是为什么月球的轨迹永远不会向外向地球弯曲-从来没有一个净会将其拉向那个方向的力。月球上的力永远指向内部,并且会随时间的变化而变得更强或更弱,这取决于地球是与太阳一起拉扯还是相抗太阳。
根据净力,月球主要是围绕太阳轨道运行,只是会受到地球的扰动。但,我们不应该使用净力,因为地球和月球正在围绕太阳做圆周运动,所以我们需要考虑进去离心效应。这些效应足够减弱太阳相对吸引力,使地球的引力对月球更强。
从技术上讲,我们说月球位于地球的"山坡"半径"内,这是一个实际目的地点,用于环绕地球运行的物体。根据希尔半径,地球的引力支配着太阳的月球绕地球轨道运行。虽然从技术上讲,月球并不绕地球运转。月球和地球实际上都是围绕质心运行,在地月系统中-质心在地球内部,所以可以合理地说月球围绕地球运行。但并不太远!
如果月球完全相同,只是质量增加了40%,更遥远一点,或者在同一位置但质量增加了40%,那么地月系的质心not 40 mre.更遥远一点,或者在同一位置但质量增加了40%,那么地月系的质心not 40 mre.更遥远一点,或者在同一位置但质量增加了40%,那么地月系的质心not 40 mre.
地球外的大部分质量,地球和月球更可描述为一个双星体,而不是行星和卫星!尽管这基本上对改变月球围绕太阳运行轨迹的形状没有任何贡献!事物是否是卫星与独立绕太阳运行实际上是一个非常棘手且可能甚至是徒劳的努力。月球显然处于这两者之间的边界上,权衡的证据倾向于"卫星"这一边。
最好的表述方式是地球和月亮和太阳在一个复杂的引力舞蹈中交互作用,挑战简单的分类-在一方面看起来地球和月球互相环绕,同时共同绕着太阳公转。而在另一方面,看起来地球和月球在一起环绕太阳并排而行,两者来回拉扯,就像相互拉拽一样。从某种角度看,两者都是正确的。
我绝对不会大过依赖轨迹的形状来识别想想轨道:轨迹很容易误导你!比如,你可能会想象,地球赤道上的一个点随着地球绕着太阳的轨道转动而划出螺旋线。但由于地球绕太阳的速度很快,地球表面上的点不会划出螺旋线,而是像月亮一样,描绘出更像摇摆的圆圈。
我们是否应该说地球的每个部分都独立环绕太阳运转?当然不是。也许你听到我需要大量数学和编程求制作这个视频并不会感到惊讶。
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来源:奇点迫近