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楼主: henryharry2

[建议] 统一场论(太阳物理)

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 楼主| 发表于 2015-11-5 06:41:01 | 显示全部楼层

反常高温

动态重整化波类似于熵波,只不过动态重整化波是局域的、短程的,熵波是长程的;这有点儿类似于波粒二象性,也类似于铁磁体中的3d巡游电子,巡游电子一方面有长程特征、另一方面有局域特征。但有一点是共同的,在熵波中,超流体和正常流体朝相反方向运动,静质量流为零;在动态重整化波中,静质量流也是零。
不管实验物理学家是否能够证实日冕反常高温的机制正如我们所言,我们都已经解决了J. Homer Lane指出的,位力定理导致的经典引力论所产生的那个悖论。由于静质量流为零,两个相反方向运动的流的引力势能正、负相反,刚好抵消,太阳的总引力势能不变。动态重整化波将较低层的热量传递到了位于较高层的日冕层,较低层的温度必定下降。当然,J. Homer Lane指的是辐射出去,这里是传递出去,但意思是差不多的。
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 楼主| 发表于 2015-11-19 14:59:53 | 显示全部楼层

湍流对流

日冕膨胀的能源问题是普通日冕加热问题的扩大。日冕温度1百万K。可以料到,对太阳外层是重要的机制,比如热传导和辐射传输,不可能完成这种功绩。因而假定某种通过光球向外传输能量而耗散于日冕以及作基底的色球层的另一种能量传输机制是必要的。目前普遍认为,这种额外的能量是由刚好在太阳光球下面起作用的湍流对流层所产生的波来传输的;这种波能通过光球而衰减于低密度的色球和日冕之中。波的性质和它们的衰减机制不太一致(参见Kuperus的评论。)
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 楼主| 发表于 2015-11-29 05:26:27 | 显示全部楼层

日冕反常高温

观测表明,太阳大气的温度具有反常的分布,即从光球的5,770K慢慢降到光球顶部(光球与色球交界处)的4,600K,然后缓慢上升到光球之上约2,000公里处的几万度,再向上延伸约1,000公里形成了色球-日冕过渡层,温度陡升至几十万度,到达低日冕区已是百万度以上的高温区了。究竟是什么原因造成这种反常增温,仍是太阳物理学中多年来未解决的最重要问题之一。在过去数十年中对过渡层和日冕反常高温的原因进行了许多研究。声波加热机制、激波加热机制、阿尔文波加热机制、波与粒子的非共振湍动加热机制都曾被提出过,但是这方面的理论研究仍处于探索阶段。
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 楼主| 发表于 2015-11-30 12:46:06 | 显示全部楼层

太阳风加速机制

当前的太阳动力学研究显示,太阳风是一类高速运动的带电粒子流,可从太阳的两极和赤道区域释放出,美国宇航局的探测器监测显示,太阳风的速度为每秒500公里。科学家们试图解释困扰近十多年的太阳风之谜,是何种机制在对太阳风加热和加速呢?来自太阳外层大气的等离子体摆脱了太阳,向四周释放。
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 楼主| 发表于 2015-12-1 05:52:13 | 显示全部楼层

针状体成因

Bart De Pontieu (洛克马丁太阳和天文物理实验室、Palo Alto, California), Robert Erdélyi和James P. Stewart(两人都来自英国的谢菲尔德大学)在2004年提出了针状体成因于太阳表面P-模式振荡的假说。在太阳表面以五分钟周期振荡的声波会造成表面每秒数百米的上下起伏(参见日震学)。被垂直掀动的磁流管可能聚集并引导物质上升进入大气层内形成针状体。但在太阳物理学界对此仍然有所争议。我认为,如果量子引力的量子潮汐效应能够引起超流,那么针状体可能就与热-机械效应类似。
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 楼主| 发表于 2015-12-3 10:20:35 | 显示全部楼层

太阳黑子

尽管太阳黑子生成的细节仍是研究中的素材,但太阳黑子在可见光中看来是在太阳对流层中的磁通量管因为较差自转而产生了缠绕。如果管中的应力达到一定的极限,它们就会像橡胶带一样的卷起,并且刺穿太阳的表面。对流层在刺穿点受到抑制;它的能量通量和表面温度都减少了。
威尔逊效应告诉我们太阳黑子确实是表面沉陷的地区。使用Zeeman效应的观测显示典型的太阳黑子进出对的磁场极性是相反的。从一个周期至下一个周期,前导黑子和后随黑子(相对於太阳自转)的磁性会从北/南变成南/北,然后在下个周期又再回复,而且太阳黑子通常成群出现。
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 楼主| 发表于 2015-12-5 06:03:55 | 显示全部楼层

日珥的形成问题

日珥的形成问题尚未解决。最难解释的是,大部分日珥在比它们稀薄得多的日冕中存在,常常在几乎是空无一物的日冕中突然浮现出日珥。计算表明,日冕的全部物质都不够凝聚成几个大日珥,因此,日珥的物质基本上来自色球层。如今比较流行的日珥形成理论,认为日珥出现在日冕磁力线的马鞍形凹陷处。如果由于某种原因,日冕磁力线有局部的凹陷,这时与磁场“冻结”在一起的色球物质沿磁力线运动,会有一部分留存在这样的“磁坑”内,由此形成日珥。从侧面看,由于日珥物质所受的重力与洛伦兹力正好平衡,磁力线可以把日珥支撑住。
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 楼主| 发表于 2015-12-6 16:02:12 | 显示全部楼层

白光耀斑

白光耀斑:一种罕见的和剧烈的太阳活动现象。白光耀斑是太阳耀斑中极为罕见的一种,由于它能在白光照片中看到,故名。太阳耀斑一般通过白光是不能观测到的﹐只有通过Hα 线和电离钙的H﹑K线才能观测到。但有时在Hα 线所看到的亮区中的一些更小的区域﹐通过白光也能看到它的突然增高现象﹐持续时间大约几分钟﹐这就是白光耀斑。自1859年卡林顿发现太阳耀斑以来﹐迄今只观测到30多次白光耀斑。
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 楼主| 发表于 2015-12-11 04:30:21 | 显示全部楼层

太阳的自转

[color=rgba(0, 0, 0, 0.701961)]更精确更细致的观测可以发现太阳跟地球一样也以通过其中心的一根轴为中心自西向东旋转。同地球的情形一样,我们把转轴与表面相交的两点叫做太阳的两“极”,而把在两极中间的那个最大的圈叫做太阳的“赤道”。太阳赤道的自转周期是25.4天,而太阳赤道的长度是地球赤道的110倍,因此它的自转速度是地球的4倍以上了。太阳赤道的自转速度约为每秒两千米。
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 楼主| 发表于 2015-12-12 05:47:23 | 显示全部楼层

太阳的自转

这种自转的有趣之处是离赤道愈远的地方自转周期也愈长。在太阳的南北极附近,自转周期约为36天。假如太阳也同地球一样是固体,它的各部分的自转速度就要一致的。因此太阳就绝不可能是固体,至少在表面一层是这样。
太阳赤道与地球轨道平面的夹角是7度。它的方向在我们看起来,春天它的北极背离我们7度,而所看见的圆面中心约在太阳赤道南边约7度。夏天秋天就轮到与此相反的一种情形。
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 楼主| 发表于 2015-12-12 05:52:27 | 显示全部楼层

太阳的黑子(sun-spots)

用望远镜观测太阳时,我们常常能看到它的表面有一些黑色的斑点——我们称为黑子。这些黑子都随着太阳自转,也就是利用了这些黑子才更容易定出它的自转周期——在圆面中央出现的黑子在6天以后就会移到西部边上,然后从那儿消失不见;约在两星期以后,如这黑子仍旧存在,它又会在东面边上出现。
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 楼主| 发表于 2015-12-12 05:56:58 | 显示全部楼层

太阳的黑子(sun-spots)

黑子的大小有很大的差别,从最好的望远镜中才看得见的微点一直到通过涂黑的玻璃就能用肉眼观测到的大块都有。它们平常都成群出现,有时虽看不见单粒黑子,而它们的集团却可以为肉眼看见。单个黑子有的直径达8万千米,最大的一群黑子竟遮住了太阳表面圆盘的1/6。
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 楼主| 发表于 2015-12-12 06:01:34 | 显示全部楼层

太阳的黑子(sun-spots)

一群黑子发展下去时,它们都按与太阳赤道平行的圈子展开。从太阳自转方向来说,领头的黑子大半是全体中最大的而且是寿命最长的,往往在别的都消失了以后还存在。一群黑子常常只剩下一些单个的成员 。一群中最后生成的也往往很大。黑子中央更暗的部分叫做“本影”(umbra),边上较亮的部分叫做“半影”(penumbra)。在分散的过程中,黑子分裂成一些很不规则的碎片。
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 楼主| 发表于 2015-12-12 06:11:21 | 显示全部楼层

太阳的黑子(sun-spots)

三百多年来的太阳黑子的观测(我国对太阳黑子的观测可追朔到《周易》中的“日中见斗”和“日中见沫”,不过确切的记录是汉成帝河平元年,即公元前28年,西方一直到1611年伽利略使用望远镜时才看到太阳黑子。)使我们知道了太阳黑子的频数是有一定规律的,周期约为11年一次。有些年份太阳上面很少黑子,甚至没有。1912年如此,1923年又如此。第二年出现的黑子数目就增多了一些;一年一年增加下去,其顶峰一般出现在5年后。以后又一年一年渐渐减少,直到周期满了才又增加。伽利略时代的人们就发现了这一变化,到了1843年由施瓦布(Schwabe)确立了它们的周期率。
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 楼主| 发表于 2015-12-12 06:16:18 | 显示全部楼层

太阳的黑子(sun-spots)

太阳黑子数目改变的周期也是那更普遍的11年循环周期之一,这种周期是太阳与地球上的许多现象都依从的。深红的“日珥”(prominences)在太阳黑子最多时也最常出现。“日冕”(corona)随黑子的增加或减少而改变形状。地球上的“磁暴”(magnetic storm)——扰乱无线电信号传输和毁坏一些精密的电子设备的元凶——也和黑子一同增加强度与发生的频率。“极光”(aurora)也在黑子最多时更频繁而壮观地出现。气候则在这周期中会发生少许变化。
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 楼主| 发表于 2015-12-12 06:24:52 | 显示全部楼层

太阳的黑子(sun-spots)

太阳黑子的出现及其周期性很显然与太阳的磁场有关。当前流行的太阳发电机理论试图通过研究太阳对流层中的流体运动和磁场的相互作用,来解释这种周期性以及太阳磁场的维持。1919年拉莫尔(Larmor)提出了太阳发电机的概念。1955年帕克(Parker)提出了自激发电机理论,奠定了湍流发电机理论的物理基础。按照这种理论,太阳黑子出现在磁场很强的太阳活动区,内部的相互作用会产生周期性振荡,并伴随出现表面磁场的细微变化。
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 楼主| 发表于 2015-12-12 06:28:36 | 显示全部楼层

太阳的黑子(sun-spots)

太阳黑子的出现还有一条很有意思的规律:黑子并不是散布在太阳的全部表面上,而是在太阳纬度上的某些部分才有。在太阳的赤道上,黑子并不常见,可是离赤道向北或向南就逐渐多了起来,在南、北纬15度到20度是黑子出现最多的地方,再远又开始逐渐减少,30度以上就很少出现了。
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 楼主| 发表于 2015-12-12 06:35:26 | 显示全部楼层

太阳的黑子(sun-spots)

与黑子相反,太阳表面还常常出现一些较光球更明亮的斑点,这些斑点经常在黑子附
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 楼主| 发表于 2015-12-12 09:30:56 | 显示全部楼层

太阳的黑子(sun-spots)

地上的包括飓风在内的所有旋涡由于地球的自转,在北半球逆时针方向旋转,在南半球却是顺时针旋转。太阳黑子与之类似,在太阳赤道北的太阳黑子与太阳赤道南的太阳黑子的旋转方向恰恰相反,因此可以看出太阳的自转。但太阳上风暴的情形比地球上风暴的情形更加复杂,因为随从的黑子常常跟领头的黑子有相反的旋转方向,更后出生的黑子的旋向则受之前已经存在的黑子群的影响,更为复杂。
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 楼主| 发表于 2015-12-12 09:35:51 | 显示全部楼层

太阳的黑子(sun-spots)

太阳黑子的旋涡中心压力较低,因此附近的气体为其所吸引,在下降时也还是旋转着。这种情形在照片中可以看得很清楚。
二百年前,美国的海尔(Hale)和法国的德朗德(Deslandres)各自独立地发明了太阳单色光照相仪(spectroheliograph)。这是连接在望远镜上的一部分,利用它可以单独给某一特定的元素所发出的光照相,例如钙光或氢光。当利用这种仪器给太阳进行氢光摄影时,拍摄到的“谱斑”(flocculi)相片就从太阳黑子附近的形态分布显出了旋涡的存在。
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