劉世明

（濮陽(yáng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 濮陽(yáng) 457000）

UFO是英文Unidentified Flying Object的簡(jiǎn)稱(chēng)，中文意指來(lái)歷不明、空間不明、結(jié)構(gòu)不明、性質(zhì)不明的飛行、漂浮在空中的物體。在中國(guó)古代，UFO又叫作星槎（chá），意思是似木筏浮游般不明真相的空中飛行物。20世紀(jì)80年代以后，UFO現(xiàn)象與討論熱潮迭起。迄今為止，世界各地有關(guān)UFO現(xiàn)象的報(bào)告難計(jì)其數(shù)，且每年還以平均數(shù)千件的速度遞增。UFO現(xiàn)象中的99%已經(jīng)找到了合理解釋?zhuān)杂袠O少數(shù)UFO現(xiàn)象原因不明、真相未白，無(wú)法根據(jù)人類(lèi)現(xiàn)有活動(dòng)信息和科學(xué)知識(shí)作出合理解釋?zhuān)热缏菪隣罟猸h(huán)UFO現(xiàn)象。本文擬對(duì)螺旋狀運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行分析，與大家商榷。

一、螺旋狀光環(huán)UFO的特征描述

螺旋狀光環(huán)UFO十分罕見(jiàn)，又因其運(yùn)動(dòng)形狀之特別、飛行地域之廣、觀察人數(shù)之多，引發(fā)了公眾尤其是UFO愛(ài)好者的關(guān)注。關(guān)于螺旋狀光環(huán)UFO現(xiàn)象，古籍中也有記載和描述，《漢書(shū)·天文志第六》記載了一種名叫“枉矢”的星象，“狀類(lèi)大流星，蛇行而蒼黑，望之如有毛目然”，有人提出“枉矢”星象極有可能是今之所謂“螺旋形UFO”現(xiàn)象，《圣經(jīng)·舊約·以西結(jié)書(shū)·見(jiàn)四活物》記載：“我觀看，見(jiàn)狂風(fēng)從北方刮來(lái)，隨著有一朵包括閃爍火的大云，周?chē)泄廨x，從其中的火內(nèi)發(fā)出好像光耀般的精金。”近些年來(lái)，螺旋狀光環(huán)UFO現(xiàn)象更是頻頻出現(xiàn)，如1981年“7·24”、2005 年“9·25”、2009 年“12·9”等 UFO 現(xiàn)象。

中國(guó)科學(xué)院云南天文臺(tái)張周生研究員明確指出，螺旋狀光環(huán)UFO現(xiàn)象是發(fā)生在離地面數(shù)百千米至近千千米左右的特異天文現(xiàn)象，其特點(diǎn)是從星體中心逐漸向外射散出由氣體組成的螺旋狀光帶[1]（14-15）。他在分析了數(shù)千份螺旋狀光環(huán)UFO的目擊報(bào)告后，得出了出現(xiàn)周期與運(yùn)動(dòng)軌跡、運(yùn)動(dòng)高度和速度、螺旋面與地平面的關(guān)系等統(tǒng)計(jì)規(guī)律，并提出了這一現(xiàn)象的假設(shè)性成因：未知的冰質(zhì)小慧星穿越地球高層大氣時(shí)，作高速切割地球磁力線運(yùn)動(dòng)，在其表面等離子體受地球引力和磁場(chǎng)洛侖茲力以及自身內(nèi)部電磁力綜合作用下，呈現(xiàn)為直線運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)的疊加，即沿著一條回轉(zhuǎn)半徑不斷變化且非封閉的立體螺旋線運(yùn)動(dòng)，而形成一束從彗星表面剝離的帶電粒子微粒流，并沿著具有一定寬度的螺旋線圍道動(dòng)散開(kāi)來(lái)，且與沿途遇到的大氣中稀薄原子和分子發(fā)生碰撞而產(chǎn)生發(fā)光現(xiàn)象[2]（32-33）。 如圖 1、圖 2、圖 3。

圖1 1981年7月24日22時(shí)四川廣漢觀測(cè)UFO手繪圖

圖2 2009年12月9日凌晨挪威北部出現(xiàn)的螺旋狀

圖3 2005年9月25日18時(shí)中國(guó)東北出現(xiàn)的螺旋狀“UFO”

二、螺旋狀飛行物的軌跡方程

圖4螺旋狀飛行物飛行軌跡與自身質(zhì)量及受力的關(guān)系

（2）式是一等角螺線方程[3]（59）。

α=0°時(shí)，其軌跡是一直線，α=90°時(shí)，其軌跡是一圓。 當(dāng) 0＜α＜90°時(shí)，ctgα＞0，等角螺線是一外旋螺線；當(dāng) 90°＜α＜180°時(shí)，ctgα＞0°， 等角螺線是一內(nèi)旋螺線。因此，人們所見(jiàn)到的螺旋狀UFO，實(shí)際上是運(yùn)動(dòng)物體與沿途遇到的大氣中稀薄原子和分子發(fā)生碰撞而產(chǎn)生發(fā)光的新奇物理天文現(xiàn)象。

三、利用Matlab軟件對(duì)（2）式進(jìn)行處理

（1）定義函數(shù)

function r=rho（m，v，α，φ） %定義以 m，v， α， φ為變量的函數(shù)。

p=m*v.^2/（m*9.8*sin（α））；

q=1/sqrt（1+4*cot（α））；

r=p*q*exp（2*cot（α）*φ）；

end

（2）引用

φ=linspace（-10，10）； %畫(huà)圖 φ 的范圍，這是大致給的。

r=rho （100，10，0.45*pi，φ）； %引用函數(shù)， 其中m=100，v=10，α=0.45polar（φ，r） %畫(huà)極坐標(biāo)圖（見(jiàn)圖5）。

圖5 α=0.45π時(shí)螺線的形狀

φ=linspace（-10，10）； %畫(huà)圖 φ 的范圍，這是大致給的。

r=rho （100，10，0.45*pi，φ）； %引用函數(shù)， 其中m=100，v=10，α=0.55π。

polar（φ，r） %畫(huà)極坐標(biāo)圖。 如圖 6。