漫谈:潮汐的能量来自哪里?
我们知道,钱塘湾是举世闻名的观潮圣地。每年的金秋时节,是钱塘江大潮来临的时刻,吸引着亿万的观潮者。世界海水潮汐不知蕴藏了多少能量,潮起潮落不知经历了多少亿年。那么这此能量来自哪里呢?
漫谈:潮汐的能量来自哪里?如果我们用牛顿的引力理论解释了地球大洋的潮汐现象,就会理所当然地认为潮汐的能量来自太阳、地球和月球所组成的系统的引力势能。
以该系统作为研究对象,其引力势能必然和下列因素有关:
一, 太阳、地球和月球的自转的动能。
二, 地球、月球的公转的动能。
三, 地日、地月之间的距离。
如果三者所组成的系统的势能要减少的话,必然会有上面的三点因素的变量的减少。
引力势能为了维持数十亿年的地球潮汐的能量,必然会导致其自身系统引力势能的减少,就会出现以上的分析的结果。
可至今并无确切的证据来证明太阳、地球和月球的自转速率在变慢;也没有证据表明月球和地球的公转速率的减慢,或它们之间的距离的减少。
这就表明三者所组成的系统的引力势能并未减少,那么地球海水潮汐能来自哪里呢?
漫谈:潮汐的能量来自哪里?能量守恒定律告诉我们,宇宙的能量既不会凭空消失,也不会凭空产生,它只会从一种能量形式转化为另一种能量形式。
如果我们用牛顿的万有引力定律来解释潮汐现象的话,就会违背
能量守恒定律。
如果用引力子的假设来解释的话,就不会出现违背能量守恒定律的问题,关于引力子的假设的说法,参见豫言谈科普的《引力子的密度在时空结构中的作用》。
假设太阳、地球和月球处在以光速作无规则运动的引力子的海洋中,必然在其周围产生引力场,关于引力的本质问题在第五节中我们谈论得很明白。
因为引力子的无规则的运动,太阳的周围必然存在着引力场,处于这个力场的地球必然会被这个力场产生的力驱动绕日公转。同理,月球也会在地球周围力场产生的力驱动绕地公转。
因为太阳、地球和月球三者的中心的连线方向上的引力子流的矢量密度小于其它方向上的引力子流的矢量密度,所以引力子就会撞击三者的基元而产生向内的推力。这个力和牛顿的万有引力的作用效果相同,所以造成地球潮汐现象的效果也相同。这在第五节中我分析得很明白。
有一个特别的例子需要单独说明:当地球上的望月时,地球上的垂点的位置的海水正值大潮时。也就是太阳、地球和月球正运动至近一条直线上,而地球正处于太阳和月球的中间的位置。
按照引力子的假设的说法,参见《引力子的密度在时空结构中的作用》,地球的三者连线方向上的两侧,引力子流受到太阳和月球的基元的阻挡过滤,引力子流的矢量密度必然小于其它方向的引力子流的矢量密度,所以地球在此方向上受到引力子的压力要小于其它方向上的压力。
漫谈:潮汐的能量来自哪里?在其它方向上引力子流对地球压力不变的情况下,在连线方向上引力子流的压力变小,必然导致地球的水膜被和三者连结垂直方向的引力子流的压力压扁,大洋的水就会向垂点的位置突出,就会在此位置天成大潮。这就像一个皮球,如果用在各个方向上的匀力挤压它,它就不会变形,但如果我们只用在两个方向上用匀力挤压皮球,它就会被压成椭圆球形。
所以说,地球上的潮汐现象是宇宙中的以光速做无规则运动的引力子流作用的结果,潮汐所蕴藏的巨大的能量必然来自引力子的势能。