本帖最后由 rogerw 于 2016-9-3 22:22 编辑
我没有说你算月球的会合周期是低级的问题啊，我是说“你一直想不明白以日心说的立场怎么算”这是个低级的问题。你不要偷换概念，你没有算过岁差的问题，你算的只是地球自转周期和24小时的时差，这个不叫岁差，岁差的定义我给你解释过了，你到现在还是对岁差毫无概念。
我求解一个朔望月周期的计算，整个过程都是以地球绕太阳运转的视角来说的，这当然是日心说。地球和太阳两者的关系，地球围绕太阳转是日心说，太阳围绕地球转是地心说。这点上在我的计算里没有任何混淆。日心说也是承认月亮围绕地球运转的，所以在月亮和地球两者的关系上，用地心体系没有问题，难道你坐火车的时候看手表还要考虑指针端点实际走螺旋运动，各个指向实际速度不一，然后才能知道几时几分吗，算不清楚指针的螺旋运动，你就否定你在运动了？只有分析月亮和太阳的关系的时候，才会有你提出的月球轨迹是螺旋曲线的问题。但是我的计算中不用分析月球和太阳的关系，只用到了地球和太阳的关系以及月球和地球的关系。从太阳静止的坐标体系来看月球的运动，可以分解为两个绕转运动：绕地球的圆周运动和跟着地球一起绕太阳的圆周运动，如果我们将分解的两个绕转运动叠加起来，就能得到以太阳的视角看到的月球的运行轨迹和速度，将地球绕太阳做圆周运动的速度和月亮绕地球做圆周运动的速度按照矢量叠加，得到的就是月亮相对太阳的速度，在各个位置上的速度就是不同的，和你提醒我注意的日心说主张是一样的。我的计算没有丝毫紊乱。你自己的逻辑是紊乱的，你搞不清楚月球、地球、太阳和运动叠加的关系。实际上正是因为月球的运动可以这样分解，你才能直观地知道月球是在螺旋运动，不然你连月球的轨迹也想象不出来。
你要是没有听说过“力学”，那你太孤陋寡闻了。“天体力学”只是力学在天体运动领域中的应用而已。天体的运动轨迹是和速度直接关联的，而速度的变化又和天体的受力直接关联，根据牛顿第二定律，物体受到的力等于其质量乘以其加速度，加速度就是速度的变化量，物体的位置（位置点的连线就是轨迹）、运动（速度）、受力（加速度）的计算都包括在力学里面。运动轨迹的计算和力学并不是不沾边，而根本就是力学的老本行。力学的计算结果要是和天文信息不符合的话，整套力学理论体系是不可能被人接受并推广的。而你完全不懂力如何影响速度，从而塑造物体运动轨迹，说明你完全吃不透运动的本质。
我从来没有歪曲你的地心体系，我说的所有行星都围绕太阳运转，再跟着太阳围绕地球运转，这个是按照日心说描述的运动将参照系变换到相对地球静止的参照系后给出的各大行星运行轨迹的图景。按照这个图景就可以轻易画出以地球为中心各大行星的轨迹。我当然知道你的地心体系不是那样运转的，所以你现在的地心体系就出现了严重的错误，你计算的火木土在太阳前后半小时区域内的运行时间对不上天文年历了，这个问题你到底想回避到什么时候啊？
现在，我们就以太阳的视角来计算一下月球的运动，就如你所愿，建立以太阳为原点的平面直角坐标系，已知太阳质量1.989乘以10的30次方千克，地球距离太阳149597870700米，地球质量5.977乘以10的24次方千克，月球距离地球384400000米，初始时刻如下图所示：
这时候月球的运动和地球方向完全相同，月球的线速度是月球绕地圆周运动的线速度和地球绕太阳圆周运动的速度直接相加，我们先来求这两个速度：
于是我们得到地球在初始时刻，在这个坐标系下的速度为沿y方向速度为-29788.62米每秒，沿x方向速度为0，月球在这个坐标系下的速度为沿y方向速度为-30807.32，沿x方向速度为0。不用纠结我把地心、日心什么的又混淆了，我只是要这两个速度的数值，也完全可以测量出来。从现在开始我们忘掉地球绕太阳运转的规律，也忘掉月球绕地球运转的规律，当然也不规定月球一定绕着太阳转，按照最一般的描述，三个天体位置描述如下图：
按照最一般的规律来求地球、月球的位置，这个规律用数学描述出来是一组微分方程：
这种方程可以用如下方法推演来求解：当运行时间t很短的时候，月球下一个时刻的位置是沿着它的速度方向运行一定距离，这个距离为vt,而月球下一个时刻的速度方向和大小是它这个时刻的速度和方向加上加速度的影响，月球的加速度是地球对月球的引力和太阳对月球的引力的合力除以月球质量，我们可以得到在很短的时间之后月球的位置，同理地球的位置也可以得到，它们位置改变后，按照万有引力公式重新计算它们受到的引力，然后我们就可以求再下一个时刻的地月位置，一直往后推演下去，就能得到月球、地球的运行轨迹以及任意时刻它们的相对位置。力、加速度、速度在这个太阳为中心的直角坐标系的计算方法如下：
这中推演计算的计算量实在是太大了，不过借助计算机，现在的人完全是可以算的，计算得到的地月轨迹如下：
从轨迹图上可以看出，地月系统整体正在绕太阳公转，而月球轨道在地球轨道附近做近似正弦曲线一样的摆动，请注意，我只用了万有引力和太阳静止坐标系，没有用地球绕着太阳转和月球绕着地球转的结论，说明地球绕太阳转、月球绕地球转跟着地球绕太阳转这种轨道形式是由引力的特殊性质决定的。
这轨迹太难看清了，没关系我们可以设定一个时刻，看看地球、月亮、太阳三者的位置关系，比如27.32天的时候，它们的位置是这样的：
这和我前面月球绕转360度的时候的月、地、日三者关系是一样的。又比如29.53天后，它们的位置是这样的：
这和我前面算到一个朔望月周期时三者关系是一样的。
因为在求每一个位置之前先求出了速度，所以可以把月亮相对太阳的线速度画出来，在一个周期内是不同的：
这种推演法的问题是时间长了之后就不够精确，更精确的做法是将微分方程解出来，得到轨道的确切公式，这样我们就可以计算出任意时间地球和月球的位置。因为万有引力的特殊性，这个微分方程可以得到解析解，得到的解正是圆锥曲线，解出来的月球轨道公式就正是前面说的两个圆周运动的叠加，也就是我之前给你算的那种解法了。以太阳为参考系，不考虑地心系得到了同样的描述，说明我前面是没有混淆地心和日心的概念的。
运动叠加原理也是经典力学里面非常基础的原理，在研究多个质点（可以看作是多个物体的整体运动）的运动规律的时候，经典力学首先从牛顿第二定律出发，得出多质点的运动可以分解为整体质心运动和各个质点相对质心的运动，两个运动的叠加就是对这个多质点系统的每个质点在绝对静止坐标系中的运动。从力学的观点来看太阳系内包括太阳、所有行星、所有卫星、所有小天体的中心在哪里，就看它们的总质心在哪里。
日月食的预报比我上面的计算要复杂很多，要建立三维坐标来计算，还要考虑一些摄动力，我得承认我不会计算。不过没关系，有人会算，比如美国宇航局就给你算好了公元前1999年到公元3000年的日月食，出现的区域，每个地点可观测的具体时间和食分，可查看网址 http://eclipse.gsfc.nasa.gov/eclipse.html 请注意，在没有观察记录的地方（比如荒无人烟的海上）也是有预报的。
又比如Stellarium（中文名叫虚拟天文馆）这个软件，可以给你模拟未来日月食的场景，并且它还可以将自己的位置设在其他行星上，你可以站在火星上看地球，看火星上的日环食，这个用地球的任何历法都是推不出来的。你应该用一下这个软件，这样你就可以站在太阳上，看月球的月相变化，数一下月球两次绕到地球后面相隔多长时间，是不是正好一个朔望月周期。
现在天文台预报日月食的方法早就不是按照日月食发生的周期来预报了，这种方法达不到现在预报的精度的，2009年日全食的时候国家天文台的专家就解释过现在的预报方法和古代方法的不同。 http://www.chinanews.com/gn/news/2009/07-24/1789319.shtml 其本质就是我前面说的解出微分方程得到轨道公式，添加摄动项进行轨道修正来求，得到这个公式和摄动项就是天体力学的功劳。
古代中国的历法出现得很早了，夏朝时就能预报日食，战国时有节气的概念，比牛顿早了两千年。但是中国的历法并不是一成不变的，在汉代修改过，在唐代修改过，在明清也修改过，我们现在用的农历在民国的时候还修改过呢，并不是它出现的早，牛顿就不能影响它了。不过说牛顿影响了它也是不太确切，在乾隆年间修订农历的时候引入了椭圆轨道和面积定律（开普勒三定律中的前二），牛顿的理论流行和推广是后来的事了，所以还是说受开普勒影响更确切一点。
在元明清三朝，中国历法的修订就已经受西方传教士的影响了，特别是清朝顺治和康熙年间，汤若望主理钦天监40年，修订了历法，他就是靠更准确预报月食取得皇帝的信任的。你有兴趣的话可以搜一下农历的历史。而中国实行公历纪元是民国那时候的事了，也就是说并不是中国人知道公历之后，农历才会受西方影响。
关于天球坐标系的问题你说的不正确，天球坐标系就是以地球为中心设立的坐标系，自古如此，并不是日心说把太阳定为中心之后，就重新定义了一个以太阳为中心的天球坐标系。日心说没有重新定义天球坐标系，将地球定为绕太阳运转之后，天球坐标系也会随着地球的运转而摆动，这个就是我前面给你说的恒星视差，是已经观测到的确实存在的现象。你的地球中心坐标系无法解释这个现象。那么为什么我们察觉不到恒星的摆动呢，我前面也给你计算过了，因为恒星非常远，这个摆动非常小，小到0.008角秒，低于你列出的北极星经纬度数值的精度，是很难察觉到的，正是因为难以察觉，开普勒的老师第谷坚决反对日心说，几百年后人类技术发展了才观测到，既然观测到了就可以肯定日心说了。从数学上说地球能建立球形坐标系完全不需要什么条件，但是要想建立一个永远固定地绕北极星转动的天球坐标系，才确实像你所说的那样必须让地球坐落在天球中心保持自转轴恒定。但可惜你所说的这个永远绕北极星转动的天球坐标系并不存在，现在GPS的精确定位所采用的天球坐标系就是时刻在变化的，在说到天球坐标的时候，后面还要加一个时间参考点J2000.0，地轴的精确指向也并不是一直指向北极星的。这个现象可以从现在的星图和一两千年前老祖宗对北极的描述的差别上可以看出来。
最后你又特地提到海潮的现象，你是要把错误坚持到底啊？我没有生气，我说你睁着眼睛瞎说只是在陈述事实，事实就是你指出的“白天退潮晚上涨潮”现象完全是瞎胡扯。我手上有证据哦，比如说海南岛东海岸的博鳌港今年9月1日（初一）的水位如下图：
我们可以看到它白天涨到了最高潮。
又比如说钱塘江海潮的高潮时刻，白天和晚上各有一个，http://hz.bendibao.com/news/2013922/37994.shtm，我们小学有一篇课文讲的就是钱塘江观潮，明确是白天在看潮：
钱塘江附近9月1日的海潮如下图：
你所说的在海南调研了那么久又是观察又是走访渔民的，就得到这么个虚假的结果？要么是你工作太不认真了，要么就是你撒谎了。
海潮的起因是天体力学研究的范围，但天体力学也就给个大概情况，具体某个地点的海潮如何还和当地的地形有关系，这涉及到重力波在浅水传播的规律，是流体力学研究的范围。不过天体力学给出来的大概景象是符合观测现象的，具体理论在天文知识版就有。
你不用拿老祖宗来压我，不管是古今中外，谁正确我支持谁。上一次中国人这么愚昧自大的时候，中国随即陷入了百年的贫困积弱，付出了非常巨大的代价。
|
[复制链接]
显身卡
楼主