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论太阳的物质形态

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发表于 2016-11-8 16:38 | 显示全部楼层 |阅读模式
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论太阳的物质形态
刘靖屏
摘要  太阳不是一个完整的气体球,它的光球主要是固态物质,色球层主要是熔融(液态)物质,日冕层才是气态(等离子体)物质。
关健词  炽热气体球  天体大爆炸  
一、炽热气体球与天文观测事实
㈠、太阳是一个炽热的气体球并非观测事实
“太阳是一个炽热的气体球”[1],“太阳是一个直径约为1.4×106km的巨大灼热气体球[2],“象其它恒星一样,太阳也是一个由引力维系在一起的气体球,因气体的压力而避免了坍缩,因温度而发光,它的能量贮备不断地因其内部发生的核聚变而得到补充”[3]等定论都是天文学家们的推断,并非观测事实。而太阳“光球物质相当不透明”[4],“太阳内部的自转无法直接观测,只能间接推测”[5]等事实证明:到目前为止还没有人观测到光球内部的物质变化。
“太阳存在自转”[6],“‘宁静太阳射电随11年太阳活动周期发生轻微的变化’,‘太阳射电除了宁静射电分量外,还存在着黑子和谱斑紧密相关的并且逐日缓慢变化着的分量,这种射电成分,就是缓变射电,它的流量密度与黑子和谱斑的面积有着很好的统计关系,而且它也呈现出随太阳自转周而变化的近似27天的周期’”[7]等事实证明:太阳光球与地球一样存在自转,而且太阳射电分量与黑子和谱斑的面积有关,如果色球层是熔融(液态)物质,那么太阳射电分量就与熔融(液态)物质变化有关“日冕的形状同太阳活动有关,在太阳活动极大年,日冕接近圆形,而在太阳宁静年则比较扁”[8]等观测事实证明:日冕的形状(日冕层等离子体高度)与色球层熔融物质厚薄变化有关。虽然“通过对太阳的光谱分析可以得知太阳的化学成分。太阳大气中氢和氦占绝大部分,其他是一些较重元素,按质量计,氢约占71%,氦约占27%,其他元素占 2%”[9],但观测的光谱是光球表层上的光谱,它不能代表太阳的整体;况且太阳光谱中还有一些较重元素的光谱存在,那么这些较重元素的光谱又是如何产生的呢?这些较重元素在光球和色球层中又是什么物质形态呢?
太阳“光球光谱中没有氦线”[10]是因为氦并不是在光球内聚变而成的,而是因为太阳光球与地球一样发生固体潮汐现象(地球因固体潮汐发生火山爆发和地震),因板块摩擦发生火山喷发(火山喷发形成日珥或暗条)喷出的熔融物质和气态物质(如煤炭、石油等)中分解出大量的氢发生热核反应聚变成氦(最常见的是暗条两侧产生的两条亮带)。假如光球内是“由4个氢原子核聚集变成为1 氦原子核”[11],那太阳光球内的氢为何不会一次性地聚变成氦呢?为何太阳光球光谱中没有氦线呢?如果太阳的核心真的在进行着大规模的热核反应,那就理应产生大量的中微子,(“‘产生核反应需要高能粒子(能量E>1兆电子伏)轰击原子核’,‘耀斑中的核反应如下:高能质子同氢、氦、碳、氮、氧作用产生中子,其中大部分逃逸,一部分为质子俘获产生氘核和2.23兆电子伏的γ射线谱线’” [12])。而“‘美国布鲁克黑文实验室的戴维斯等人在深矿井中进行了太阳中微子的实验。实验中用大体积的四氯化二碳作靶,利用37Cl俘获中微子的反应:ve+37Cl→e-+37Ar,来探测太阳中微子。’‘8年探测结果的统计平均值,约为按标准太阳模型计算的理论预期值(4.7SNU)的三分之一。二者相差悬殊,成为著名的太阳中微子之谜’”[13]。那到底是谁错了呢?是天文学家错了还是物理学家关于中微子的理论错了呢?
㈡、一个炽热气体球不可能存在于宇宙空间
“‘在一定的范围内,分子间的距离越小,它们之间的相互吸引力就越大;因此,同一物质由于所处的物态不同,分子间的吸引力也不同。在固态时,分子间的距离最小,所以分子间的引力最大。这就是固体能够保持自已的体积和形状的原因。’‘在液态时,分子间的距离比固态时大,所以分子间的引力比固态时小。因而液体没有一定的形状,具有流动性,并且在分割时所需用的力也较小。但是,液体分子间的吸引力已经足以使液体分子聚集在一起而不致于飞散。’‘气体的密度比固体和液体要小得多。例如,100℃和1个大气压时的蒸汽的密度大约只有同样条件下水的密度的1/1670。所以,气体中分子间的距离比固体和液体中大得多。因此,气体分子间的作用力很小,在一般情况下可以略去不计,而认为气体的分子间是完全没有任何联系的。这就是气体既没有一定的体积又没有一定的形状的原因’”[14]。而且“‘大家都很熟悉,对固体施加压力,很不容易使它的体积缩小;对液体也是这样,只是程度不同而已。对固体或液体加热,使它们温度升高,体积的膨胀也很小。这说明,在不大范围内的压强变化和温度升降,对于固体和液体的体积或密度的影响并不显著。但是对于气体来说,情况就不是这样的了,压强和温度的变化对它的体积具有十分显著的影响。当我们用力压挤小橡皮球的时候,受压挤的地方就凹下去,这是由于压强增加使球里空气的体积缩小了。’‘气体的压强、体积和温度是密切联系着的。如果把小橡皮球拿到火炉上面烘一下,它就会变得更硬一些,这说明温度的升高引起了球里空气压强的增加”[15]。如果将烘烤的小橡皮球戳破,球内的高压气体会立即外泄,这是因为球内的气体压强大于球外的气体压强。如果太阳是一个高温高压的气体球,那么光球内的高温高压气体就一定会向外扩散,因此,“象其它恒星一样,太阳也是一个由引力维系在一起的气体球,因气体的压力而避免了坍缩”[16]是没有科学依据的。通过观测:太阳光球既“没有大规模的物质流动”[17],也没有大的形状变化,是一个稳定、平衡的球体,具有固态物质特征;而“‘从色球中,时时喷射出细而明亮的流焰。’‘常常会产生剧烈的耀斑爆发,以及与耀斑共生的爆发日珥、冲浪、喷焰等许多动力学现象’”[18],这与地球上的火山爆发及火山熔岩流动相似;再看日冕的形状变化,“在太阳活动极大年,日冕接近圆形,而在太阳宁静年则比较扁,赤道区较为延伸[19]。
综上所述:太阳光球、色球、日冕三层的物质密度显著不同,太阳温度那么高,光球表面活动频繁,光球既没有增大也没有缩小,完全符合固态特征,色球层显示着熔融(液态)物质特征,日冕层才是实实在在的(等离子体)气态物质。

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