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第20章 (土星环2):轮辐[4 / 5]

银河系)被观测到一个“怪现象”,银河系靠近星盘边缘的恒星的环绕速度违反了万有引力定律,并不是离中心更近的恒星转速更快,而是它们的速度几乎相同。

比万有引力定律计算的速度更快,那就必定对应着更多未发现的质量,如果不修改万有引力定律,那就必须假设存在暗物质,为了补足理论与观测的速度差,假设的暗物质还必须是可见物质5-10倍之多。这就是暗物质假说的来历。

回到土星环问题上,1980年之前,土星环各圈的转动周期是按照万有引力定律来预估的,也就是内圈快,外圈慢。

因为土星环是细碎的冰块,在望远镜中很难分辨彼此,所以天文学家至今并不知道每一圈环的转动周期。

流浪者二号探测器观测到土星的B环上有大量的成片的结构,呈放射状,叫做“轮辐”。这个名字很形象,通俗地说,轮辐就是自行车轱辘的车条。

“轮辐”的结构跨越多圈土星环,沿法线(指向土星的垂直)方向分布,它的转动周期很容易辨识,令天文学家惊讶的是,“轮辐”的动力学机制违反了万有引力定律,它结构的外侧没有更慢,而是整体像车条一样具有几乎相同的角速度。

“解释力”超强的主流科学家,为了捍卫万有引力定律,想到了一种解释,轮辐不是附着在环上的,而是悬浮在环上。轮辐是内外速度一致的,但它下方的环是内快外慢的。

也就是轮辐和它下方的环各转各的,没有一致性,这样解释,就天才地保住了万有引力定律和暗物质假说。

谁对谁错呢?实验是检验真理的唯一标准嘛!

布劳恩教授的实验方案是,在土星环从外到内的不同圈环的法线方向播撒射频标记点,通过接收射频信号,确定每个圈环的周期和转速。

万有引力定律的预言:各个标记点,从内环到外环,周期变长,角速度变慢。

尼古拉·特斯拉的引力理论预言:这些从内到外的标记点角速度几乎相同。

如果特斯拉是对的,土星环轮辐这一违反万有引力定律的现象将会与银河系外侧恒星的异常表现完全相同。也就是说,如果特斯拉的预言是正确的,就没有必要引入暗物质假说了。

更有意思的是,明亮的环会比暗的

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