摘要：本文依据电磁转换原理，通过模拟地球电荷运动及磁场运动方向，揭开地球自转的奥秘。从而猜想宇宙星际的自然现象，激发学生追求科学追求真理，探索宇宙的兴趣。

关键词：银河系黑洞;天王星之谜;太阳系大小;土星的环;雷电形成。

一、银河系的扩大及分裂

银河系是扁球体，外形像两个倒扣的盘子，横截面是个椭圆形。由于电荷运动，中心的质子不断与外缘电子层碰撞放电，形成新的恒星，使银河系中心物质不断置换到外部。长此以往，银河系中心可移动的一电荷越来越少，产生的磁场减弱，对外部恒星的控制力减弱。随着外圈恒星环越来越大，逐渐拉长，伸展。就如同小孩吹肥皂泡，随着肥皂泡的拉长，中间部分在电磁感应的作用下收缩，闭合破裂，一个肥皂泡变成两个。这两个新星系不断旋转，互相切割磁力线，形成互相垂直直径的斥力，距离越来越远，形成两个星系。

二、天王星自转

天王星是太阳系较奇葩的星体，别的行星是站着自转公转，而它是和它的卫星躺在太阳系的黄道面上打滚。总结一下，天王星有三大迷团：1、天王星是太阳系八大行星最冷的，比最外层的海王星还冷许多。2、它极昼极夜相隔42年，直射的南北极并不热，太阳光很难照射的赤道较热。3、是谁把天王星摁倒，使它只能躺着转？

要解决第一大迷团，首先从太阳系的结构入手。太阳系外缘是厚厚的电子层。根据电荷对等的原理，太阳系内部应有相等的正电荷存在，也就是质子层。电子层有多大呢？海王星轨道到太阳外缘的环球体。太阳系的质子层有多大呢？以太阳为圆心，以太阳到土星轨道为半径画圆的扁球体。而天王星则介于两大电场之间。有什么证据呢？至少有两点可以证明。一是天王星最冷。土星以内是质子层，就好比有一层塑料大棚把土星内侧的星体罩住，形成一层保温层。海王星以外是电子层，仍被罩上一层保温膜。而天王星轨道附近最接近真空，没有保温层，热量很容易散失，所以太阳系八大行星中天王星最冷。二是土星和天王星都有环，下一节将详细说明。

天王星与它的行星组成的星系就像两个倒扣的盘子，夹在太阳系两大电场之间。根据感应起电原理，这两个倒扣的盘子会受电场感应，产生相反的电荷，异电荷相吸，盘子向着太阳一面集中了负电荷，背对太阳的一面集中了正电荷，两个电场相吸，就把盘子翻转过来，使天王星只能躺着自转，再也站不起来了。那为什么赤道热呢？两个电场在赤道处交汇，成放电场，每放一次电，都会释放出巨大的能量，同时引起天王星磁场波动，如电动机的碳刷，推动天王星不断自转，这与地球自转相似。天王星赤道放电集中在电阻较小的下层，不会有火花，不断产生热量，使赤道温度始终高于两极。

天王星自转公转都是逆时针的，与其它行星并无差别。旋转的物体保持轴线，公转带动自转，使天王星绕太阳公转一周84年，绕太阳自转一周也是84年。

三、太阳系及地球大小

太阳系究竟有多大呢，有的书上说太阳直径可达2光年，其实被高估了，太阳系远没有那么大。天王星介于两大电场之间，是太阳系半径的中点，太阳黄道面处的直径可以计算。太阳地球的引力（电磁力），如光波一样，无限延伸，只是越来越微弱。地球的极光位于地球两大电场之间，根据这个推算，月球已经离开地球，与地球互相吸引，如夫妻关系。太阳系冥王星等小行星带，己离开太阳系，不是太阳系“家庭成员”，是太阳忠诚的追随者。

四、土星及气体行星的环

太阳系的土星，拥有更多的卫星和美丽的光环。土星位于两大电场之间，光环是由于太阳系两大电场感应或放电造成的。太阳风暴冲出的质子，与太阳系外缘的电子发生碰撞，核聚变产生氢气氦气，在天王星轨道附近，在太阳磁场的作用下，向内偏转运动，结果土星拣个便宜，多数被土星笑纳了。所以土星有更多的卫星，更多的环，环上密布着更多冰块和尘埃。未来土星的质量会持续增长。太阳系其它气体星球也有环，在自转时与太阳的电场感应，产生放电，但比较黯淡。如同在黑夜，我们脱下毛衣在日光灯下抛，日光灯受带电荷的毛衣感应，会发亮。

五、雷电的形成

雷电的形成应该有很多种情况，因为气候变化太复杂了。今天介绍一种雷电成因，类似跨弧放电。你和朋友在街上走，高压电线的线头如果落在你们身边的地上，并冒烟放电，怎么逃离？要两腿并拢，像袋鼠似的跳着逃离。如果跑开，会发生跨弧放电，因为人的導电性能要比干燥的地面强多了。

大家知道，地球外缘是厚厚的电子层，根据电荷对等原理，地面附近的大气层的是正电场，也就是我们身边的空气都带正电。我们与地面之间的空气几乎没有电荷差，我们是感受不到的。假如空气不流动的话，从地面到空中，由一层层正电荷堆积而成，空气很难导电，使上层电压越升越高。南北极电场较薄，经常放电形成南北极极光。赤道最厚，正负电场距离较远。正常情况下，空气上下两层虽有很大电压差，因为空气电阻极大，上下层距离又很大，电阻更大不会放电。下面实物演示一下，用十个电容把它们用导线顺次连在一起，立于空中，最上面的电容相当于顶层大气，最下面的相当于地面空气。拿一根导线，导线相当于积雨云，因为积雨云里有许多小水滴，有许多可电离的空气离子，像高耸的山峰，上下很高，跨过的电压差非常大，可以导电。我把上面的电容用导线与下面的电容连起来，就在接触的瞬间，发生剧烈的放电，并发出“叭叭”声。积雨云上层和下层放电时的电荷运动是同时进行的。所以在夏天发生强对流天气，在积雨云的中部不同地方，会发生多次放电。有时积雨云撞到地面的树木和建筑，发生雷击事件，造成严重的灾害。所以人们发明了避雷针，让上层空气的电荷通过积雨云引向避雷针放电，最好把避雷针的下接地线埋入池塘或河流里，更好地把雷电引入地下，保护建筑物和人畜安全。

六、火星比地球小，距离太阳远，为什么自转公转速度与地球相近？

因为地球上有海洋，海水潮汐现象消耗自转公转动能。地球自转公转的动力要比火星大多了，但“内耗”大，所以和火星相当。

结束语：

本人在模拟地球电荷运动的试验过程中，怀着对科学的敬畏突发奇想。人类探索之路永远是庄严而神圣的。尽管前路多么崎岖坎坷，但追求科学真理的春天总会像雨后彩虹一样莅临于世。

作者简介：

韩纪久（1975-），男，满族，辽宁辽阳人，大学专科，副高级教师，从事小学科学教学工作。

（辽宁省辽阳市辽阳县黄泥小学 辽宁 辽阳 111219）