乔治·达尔文
关于乔治达尔文
达尔文是第一个对天体演化问题和地质问题採用动力学分析的科学家。通过对液态物质旋转平衡状态的观察和对周期轨道的研究,详细探讨太阳系、地-月系和双星系的起源和演化问题。研究旋转的任何椭圆体的潮汐摩擦对双星系演化影响。1879年提出月球起源的“共振理论”。按照它的解释,月球是由于共振太阳潮引起地球的不稳定性,使其脱离地球而形成的。与此同时,还採用调和分析法来研究和预报海潮;研究大陆和山系对地壳的压力而引起的地壳应力等。达尔文某些构想虽有不正确一面,但他的理论对于天体演化学的发展却起了巨大作用。
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达尔文主要着作有:《潮汐》(1898)、《科学论文集》等。
背景和理论
乔治·达尔文是生物学家查理·达尔文的第二个儿子,但他并未沉湎于其父在生物学上的巨大声望,而是步入了另一科学领域。他学习天文,且以极佳的成绩毕业于剑桥,包括荣获了数学第二名。1883年,他受聘为母校的天文学教授。
达尔文最杰出的工作涉及潮汐。虽然早有一些学者将月球与潮汐联繫起来,但直到牛顿才奠定了潮汐的理论基础,他指出了月球引力对地球洋被的影响。在牛顿之后,拉普拉斯详尽地对引力理论作了广泛的论述,其中也对潮汐作了更详细的探讨。然而,只是乔治·达尔文才分析了由陆障的影响和洋底摩擦效应造成的所有各种不规则性。
达尔文进一步发挥了潮汐摩擦的结论。他自1879年开始的一系列论文中,曾尝试用潮汐摩擦来预言遥远的未来并揭示久远的过去。潮汐摩擦对地球的影响是使它的自转变慢,并使其角动量减小。这种减小必须由地-月系统中其它某处角动量的增加来补偿。如果是月球角动量的增加弥补了地球角动量的减少,那幺,这只能意味着月球与地球的距离必须增大。
潮汐的这种影响将迫使月亮慢慢地退离地球,同时地球上的一天也逐渐变长。这种情况将一直继续下去,直到地球的自转慢得使那时的一天等于今天日长的五十五倍。那时,地球便总以同一面朝向遥远的月亮,太阴潮(月亮潮)便不再起作用。但由于较小的太阳潮仍起作用,所以变化还会继续下去。
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