Mr Eagels：结合弧几何理解弧数理的思考、求教与商讨

Arcman · 发表于 2021-12-29 01:41

需要重申：

弧学研究认为，一切物质（形态和运动）皆源于自然能。自然能相对人智可及范围而言是不可知性的，但自然能量（局域化自然能）却是人类了解自然能的唯一天然化可知性途径或间接性感知方式。这是弧假说的中心元概念。

弧学研究认为，自然能量是结构性的，但能量之结构性完全不同于物质性结构。且，物质形态的一切结构性必定基于能量结构。换言之，能量结构决定了宇宙中所有的物质性结构。

弧学研究认为，自然能和自然能量的结构性是可以通过几何方式来加以描述和认知的。且，自然能量之结构性构成了自然能之结构性的形式外延。也就是说，自然能量在其形式属性上与自然能是同源和共享的。

弧学研究认为，对上述这一同源和共享的形式属性称之为“弧性”，弧性在几何意义上称之为“弧形式”，其几何学定义是四分之一圆周形。弧几何体系是关于能和能量的人类认识模式之一。

弧学研究认为，弧几何之研讨对象是能和能量而非物质。因此，弧几何是自然宇宙的全息性几何学方式。物质存在及其形态和运动仅仅是弧几何的外延性应用。弧几何的核心意义是诠释，也即对宇宙中物质世界在人类认知上的天然合理性给出一个完备且简洁的解释。

弧学研究认为，物质既不是能也不是能量。物质是能量间独有的交互作用方式，或说是能量间的“耦合”模式。物质不可以与能量直接互换。概而言之：能起物生，能消物亡。物在人或生，物消人必亡。

FYI

eagles · 发表于 2021-12-29 06:34

这是类梭子构造。Nice job!

先生过奖

前面的图形是依靠几何工具的功能画的（与数模还有些距离，数模是不好搞），不过我认为用来辅助理解还是可行的。

两个二维类弧面相互垂交

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Arcman · 发表于 2021-12-30 03:03

Mr. Eagles的动图做的挺好。有一些结构性问题需要修正。为了便于理解，结合地球运动为例。

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2021-12-30 02:55 上传

地轴示意图（From Sogou 科学百科）

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2021-12-30 03:02 上传

地轴对比

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地轴

地轴示意图

地轴（the earth's axis）是地球自转所围绕的轴。实际上，地球本身并不存在这样一个轴，地轴只是人们假想的通过地心连接南、北两极的假想轴线。地轴与赤道平面相垂直，与地球公转轨道面成66°34′交角。地轴北端与地表的交点是北极点，南端与地表的交点是南极点，目前地轴正对着北极星。

地轴在地球中的位置并不固定，而有微小的移动，造成“极移”。

英文	The earth's axis

位置	与赤道平面相垂直，与地球公转轨道面成66°34′交角

概述
倾斜的地轴导致四季的形成
地轴倾斜的原因
3.1陨石撞击说
3.2板块漂移说
地轴的变动

1 概述

地轴是地球自转的假想轴，地球自转是围绕地轴进行的。实际上，地球本身并不存在这样一个轴，地轴只是人们假想的通过地心连接南、北两极的轴。地轴与赤道平面相垂直，与地球公转轨道面成66°34′交角。地轴北端与地表的交点是北极点，南端与地表的交点是南极点，目前地轴正对着北极星。从地球的北极点鸟瞰，地球自转是逆时针旋转；从南极点上空看是地球自转为顺时针旋转[1]。

2 倾斜的地轴导致四季的形成

由于地轴倾斜，随着地球公转，受到太阳直射的纬度在南北纬23度26分之间变化，世界各地的太阳高度角也在变化，受到的太阳辐射强度也就随之变化。对于地球上的特定位置，由于受太阳辐射的强度不同，冷热就不同，也就形成了四季的变化。

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2021-12-30 03:12 上传

四季的形成与地球公转的示意图

如果地轴垂直与地球公转平面，太阳永远直射赤道，那么越接近赤道的地方就越热，一年中每个月都是高温，除了白昼变化，全年气温无变化。离赤道远的国家全年都是冬季，而且由于距离赤道太远白昼变化也会变得不明显，甚至全年黑夜，距离赤道一般远的地方会全年傍晚。

3 地轴倾斜的原因

关于地轴倾斜的产生原因的假说很多，目前没有形成统一意见，其中“陨星撞击说”和“板块漂移说”被讨论较多。

3.1 陨石撞击说

地球的早期只是一颗小行星，靠引力不断俘获外来天体壮大自己，而外来天体都是在相对地球高速运动的，所以俘获的过程就是剧烈碰撞。碰撞有正撞和侧撞，最大的一次撞击发生在45亿年前，一颗很大的小行星从侧面撞击了地球，使地球旋转起来，撞出去的物质和小行星形成了月亮，撞击留下的大坑形成了海洋。如果没有月球，地球就会摇摆不定，甚至颠倒。月球的引力是地球自转轴最好的稳定器，它使地轴指向北极星附近，并使地轴与公转平面保持66度34分。使地球一年有了四季。初始时地球自转很快，一天只有5小时，是潮汐摩擦的减速作用成了一天24小时。所以，是惯性使它继续旋转，万有引力引起的潮汐摩擦使它慢慢减速。[3]

3.2 板块漂移说

另一种假说是认为地轴倾斜的主要原因是南半球大陆板块向北半球漂移的结果。由于南半球大陆板块不断向北半球漂移，造成北半球负荷较重，使北半球地轴下沉，形成向南倾斜的地轴。通过计算，南半球与北半球大陆板块的面积之比约为3∶5，这正好与地轴倾角24°基本相符。

假说认为：从地球演化历史来看, 地轴在早期是直立的。2亿年前的联合古陆, 基本都分布于中、低纬度和赤道附近, 分布在南、北半球的大陆板块面积基本相当, 所以地轴直立。但东西半球大陆板块面积不等, 东半球的大陆板块面积比西半球大得多, 这样就造成了地球由西向东自转。2亿年后, 联合古陆开始解体, 分裂成劳亚古陆和冈瓦纳古陆。随着劳亚古陆不断向北半球漂移, 使北半球大陆板块面积较大, 负荷较重, 地轴开始倾斜, 形成了地轴倾角。由于地轴倾角的存在, 位于南半球的冈瓦纳古陆中的印度板块、非洲板块、澳洲板块和南美洲板块纷纷向北半球漂移。其中印度板块漂移最快, 在50 Ma内向北漂移了近5 000 km, 以最快速度与欧亚板块撞碰, 形成了世界屋脊——喜马拉雅山脉。这些大陆板块源源不断向北半球漂移, 造成地轴越来越倾斜, 形成目前的地轴倾角24°。[4]

4 地轴的变动

地球的旋转像一个陀螺，轴的指向在恒星空间中维持一定方向。来自太阳、月球和其它行星的外来力量可能导致这固定的方向有所偏移，即造成地轴的变动。一般来说，地球转轴大型、周期性的变动称为岁差，而较小的变动称为章动和极移。

4.1 岁差

岁差（precession）是地球的自转轴相对于恒星空间的进动。分点的位置，相对于在天球上固定不动的恒星，沿着黄道每年向西移动。通常，每年的移动量是50.29"，即每71.6年移动1°。这个过程虽然缓慢但会逐年累加起来，完整的岁差圈要经历25,765年（称为柏拉图年），分点在黄道上退行一周360°。

4.2 章动

章动（nutation）是在行星或陀螺仪的自转运动中，轴在进动中的一种轻微不规则运动，使自转轴在方向的改变中出现如“点头”般的摇晃现象。地球的章动来自于潮汐力所引起的进动，并使得岁差的速度不是常数，而会随着时间改变。

4.3 极移

极移（polar motion）是地球的自转轴在地球表面横越的运动，这是将地球视为在一个固定不变的参考座标系（所谓的地球中心、地心地固坐标系（ECEF））下所做的测量，这种变动只有几米。

极移的原因主要有两种，一种是地轴对于惯性轴偏离的结果，周期大约为14个月。另一种是大气季节性运行导致，其周期为一年。还有其他一些次要的原因，极移的振幅一般不超过15米。

极移的结果使南北极点位置发生变化，而造成地球上的纬度和经度发生变化。

参考文献

[1]
明道主编.地理常识速查速用大全集.中国法制出版社,2015,
[2]
赵延龄.地球上四季气候形成说.陕西师范大学学报(自然科学版,2001,149-152.[2020-08-02]
[3]
地球地轴倾斜与岁差.豆瓣.[2020-08-02]
[4]
程新民.地轴倾斜与大陆板块漂移.地学前缘,2000,152.[2020-08-02]

Article link:

https://baike.sogou.com/kexue/d48766487560756750.htm?ch=kexue.tree.node

Arcman · 发表于 2021-12-30 03:55

传统描述的地球状态是以对称性原则或说空间性原则为基础的。如下图：

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eagles · 发表于 2021-12-30 23:43

我参考先生的讲解又弄了两张图，从两个角度：

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Arcman · 发表于 2021-12-31 01:33

eagles 发表于 2021-12-30 22:43
我参考先生的讲解又弄了两张图，从两个角度：

弧几何非对称性地球形的结构性3D动图。很好！期待进一步改进。

Arcman · 发表于 2021-12-31 18:46

传统几何的模型特征是：

地球“不动”，太阳在地球赤道面两侧往复“脉动”。它表述了给定时空场中的任意动点相对于特定的静止参照点之间的相对运动状态。它侧重于描述时空场能差=0的质点状态，即惯性参照条件下的质点运动。

弧几何的模型特征是：

太阳“不动”，地球“脉动”。它表述了能差对时空场的特定涨落作用。结合地球，就是地球圈的能量交互作用状态。它侧重于描述时空场能差不=0的系统状态，即变速条件下的能量变迁。

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Arcman · 发表于 2022-1-1 15:19

PS几句，权做新年开篇。

传统方式是以时空场的空间结构特性为其理念基准来描述宇宙存在的。弧方式是以时空场的时间结构特性为其理念基准来描述宇宙存在的。因于时间和空间的不可分性，两者之间也必定是紧密关联而不可分割的。

实际上，两者间几何结构的关系模式在本质上是时空场自身在诸如“波态”与“旋态”、“连续”与“断续”、“对称”与“非对称”、“量”与“数”、“同时性”与“非同时性”、“守恒”与“非守恒”、“质量”与“能量”等相对物理特征方面的对映。

时空的这种场结构在几何学上的对映性特征，在现代科学中都有相关旁证或近似描述。诸如“波粒二重性”、“测不准原理”、“超距作用”、“粒子纠缠”、“超导现象”、“以太假说”、“洛伦兹变换（光速不变原理）”、“量子效应”、“光电效应”、“重力场效应”、“相对论效应”等等。

基于弧学主张，时间和空间仅仅是能或能量交互作用的三维构建体（弧性时空场：时间一维 + 空间二维）之关联性结构特征，所以，能量是产生弧性时空场的唯一条件，而弧性时空场又进一步构成了物质产生的唯一条件。物质间的相互作用（譬如力学关系）本质上是弧时空场之间的交互作用，或说能量场之间的相互作用。物质形态不过是弧性时空场中能量交互变迁的“过渡式”。物质既不是能，也不是“纯化”的能量。物质是时空场中的“舞者”而非时空场的“编剧”。换言之，物质是时空的场构呈现方式，而非创生者。宇宙中创生时空场的唯能（量）不二。

描述物质运动及其能量转化状态的传统物理时空即平凡时空（本性时空）。基于平凡时空来描述物质存在及运动的时空系，本质上是缺省了物质形态各自所专属性的时空规范。在比较两个或多个物质“质点”间相互状态时，不得不引入一个“第三者”（参照系），这就是四维时空（时间一维 + 空间三维）的真正成因。

说白了，传统方式是通过能量的“混合”状态间接性地了解和描述世界存在的。弧方式则是通过能量“构建”的纯粹模式直接性地了解和描述宇宙存在的。

FYI

Arcman · 发表于 2022-1-3 03:21

PS-2：

弧哲学意义上的“同一性”等价于弧几何中的“绝对弧子”形式表述，而“统一性”则等价于“绝对弧梭子”。

传统哲学中的“同一性”等价于弧几何中的“类弧子”形式表述，而“统一性”则等价于“类梭子”。

也就是说，由绝对弧形式自对称而来的相对弧形式构成了传统几何学中元概念形式之形式定义。换言之，传统哲学中的“同一性”和“统一性”本质上都是（弧）二元性的，或说是能量二元化形式之内涵定义。

言而言之，描述物质形态同一性和统一性之传统哲学语言在语境与含义上与描述能量形态之弧哲学中的同一性和统一性完全不同。

此类情形在弧释过程中很多见，应注意甄别。

FYI

eagles · 发表于 2022-10-26 20:14

在探究类梭子的过程中，有些细节挺好玩的，对理解上有帮助，拿出来展示一下。

见下图，这是将类梭子的框架旋转90°的“轨迹线”。

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