无损探伤领域“零”的突破：基于金属磁记忆效应微磁量子探伤（一）
国家的长治久安，依靠社会各领域的安全有序。各生产、服务单位的安全运营至关重要。然而，各类安全事故造成生命财产损失的报道时常见诸媒体。究其原因，诸如桥梁垮塌、房屋倒塌、列车脱轨、电梯事故、煤矿事故、石油管道等安全事故，大多因为钢结构件产生疲劳损伤、缺陷未被及时发现和处理。
经常性检测钢结构件的疲劳损伤和缺陷十分重要。长期以来，探伤从肉眼观察、触碰摸排探伤，发展到电学、光学探伤，再发展到磁学探伤，即借助现代物理学、化学、地球物理学原理逐渐实现科学化、精确化探伤。然而，我国的高端无损探伤技术和设备依靠进口的局面长期没有改变。当前，发达国家还对我国进行技术封锁。自主研发、生产新型高精度无损探伤仪十分必要和紧迫。
传统无损探伤技术原理及缺陷
在我国油田，很多废弃油井是由套管问题引起的。据统计，由于种种原因，约有3.5%-5.5%的套管有出厂缺陷。不仅存在套管缺陷问题，石油运输管道也会出现磨损、锈蚀、裂缝等缺陷。由这些缺陷引发石油生产和运输安全问题导致巨大经济损失、员工人身安全损害，此种情况时有发生。
为了避免安全事故发生，当前采用传统的射线、超声波等无损探伤技术和设备。传统无损探伤技术包括X射线、γ射线、超声波、磁粉、涡流、渗透(荧光、着色)等，这些技术均存在不同程度的自身缺陷，难以确保石油管道等类管材、棒材安全。
x射线探伤和γ射线探伤原理是利用x射线、γ射线或其他高能射线穿透金属材料，由于材料对射线的吸收和散射作用不同，使胶片感光不一样，在底片上形成黑度不同的影像，据此来判断材料内部缺陷情况。射线探伤要求工作表面平滑，且高度依赖检验人员经验，只能辨别缺陷种类、无法直观体现缺陷形态。而且射线辐射会严重威胁操作人员的身体健康。
超声波探伤原理是在均匀的材料中，缺陷的存在造成材料的不连续，从而造成声阻抗的不一致。根据反射定理，超声波在两种不同声阻抗的介质交界面上会形成反射，反射波的能量大小与交界面两边介质声阻抗的差异和交界面的取向、大小有关。超声波无法探测应力集中部位，另外缺陷的尺寸小于波长时，超声波将绕过缺陷而不能反射。
磁粉探伤原理是利用工件缺陷处的漏磁场与磁粉的相互作用。铁磁性材料制品缺陷处磁导率与正常部位磁导率存在差异，磁化后这些材料不连续处的磁场将发生畸变，磁通泄漏处工件表面产生了漏磁场，从而吸附磁粉形成缺陷处的磁粉堆积-------磁痕，在适当的光照条件下，可显现出缺陷位置和形状。磁粉探伤需要磁化，操作程序过于复杂。
涡流探伤利用电磁感应原理，用激磁线圈使导电构件内产生涡电流，借助探测线圈测定涡电流的变化量，从而获得构件缺陷的有关信息。涡流探伤需要检测线圈激磁。
渗透探伤是利用毛细现象检查材料表面缺陷的一种无损检验方法，包括渗透、清洗、显象和检查四个基本步骤，但不适用于结构疏松的粉末冶金零件及其他多孔性材料探伤。
金属磁记忆无损探伤原理及优势
磁探测从空中到地面，再到水下，可以全范围覆盖、全天候进行。金属磁记忆探伤属于新型磁探测技术，是一种利用金属磁记忆效应来检测部件应力集中部位的快速无损检测方法，能替代传统无损探伤技术。
所谓金属磁记忆效应是指：铁磁性材料在加工和运行时，在应力和变形集中区域会发生磁畴组织定向和不可逆的重新取向。金属构件表面的这种磁状态“记忆”着微观缺陷或应力集中的位置，即所谓的磁记忆效应。
磁异常探测理论认为，当磁探测传感器位置与铁磁性目标的距离大于3倍目标几何尺寸时，可以把铁磁性目标简化成磁偶极子模型，不考虑地磁背景场情况下，磁场总强度B大小可以由下列公式（见文后图片）计算出来。
当处于地磁场环境中的铁磁性构件受到外部载荷作用时，该部位会出现磁畴的固定节点，产生磁极，形成退磁场，在金属表面形成漏磁场。该漏磁场强度的切向分量Hpx具有最大值，而法向分量Hpy改变符号并具有零值。这种磁状态的不可逆变化在工作载荷消除后依然保留记忆下来。
基于金属磁记忆效应的基本原理制作的检测仪器，通过记录垂直于金属构件表面的磁场强度分量沿某一方向的分布情况，能够对铁磁性金属构件内部的应力集中区，即微观缺陷和早期失效、损伤等进行诊断，防止突发性的疲劳损伤，是无损检测领域的一种新的检测手段。
金属磁记忆方法与X射线、γ射线、超声波、磁粉、涡流、渗透(荧光、着色) 等方法相比较，具有这些优点：不需要专门的磁化装置；不需要对表面进行清洁处理；不需要采用耦合技术；可快速、准确检测出应力集中部位；既可检测现有缺陷，亦可根据内应力变化预测未来可能发生的缺陷。
国创智能国产化无损探伤技术设备实现技术突破
面对国家科技自强需求和生产生活安全需求发展形势，国创智能加大微磁基础传感器及其相关技术设备研发生产力度，助力国家科技发展进步和民生领域安全保障。值得一提的是，国创智能已经取得实质性突破，实现金属磁记忆探伤技术设备国产化。
国创智能无损探伤仪可以分为钢轨探伤仪、钢丝绳探伤仪、钢管和钢棒探伤仪、输送带探伤仪。其中管材、棒材探伤仪是基于金属磁记忆效应原理，采用自主知识产权的微磁基础传感器，对管材、棒材表面裂纹、磨损、锈蚀及其内部应力变化进行被动式、非接触、在线和无损检测的专用设备，其内部集成了自主知识产权的巨磁阻抗效应和轴向采集特性的八通道超高灵敏度磁传感器，实现降噪、磁异信息特征量提取、缺陷识别和判断等系列软件算法。其所有部件均采用环氧树脂灌封在铝壳中，达到防水、防尘、防爆、抗振动冲击的要求。
基于金属磁记忆效应的被动式、非接触、无损、在线棒材/管材探伤设备，能检测出棒材/管材的内外裂纹和内部应力的变化情况，与现有传统探伤设备相比，具有下列优点：不需要对表面进行清洁处理；与超声法相比不需要采用耦合技术；与射线法相比无辐射影响；既可检测出现有缺陷，也可根据内应力变化预测未来将会发生的缺陷。
国创智能GC-TS402棒材/管材探伤仪主要用于棒材/管材生产过程中的材料和制成品检验，也可以在其后期使用过程中进行定期检验；可针对棒材、管材等不同规格尺寸要求进行定制，完全适用于包括石油管道在内的棒材、管材无损探伤。
国创智能作为一家集科研、生产于一体的高技术企业，从事微磁基础传感器自主研发及生产，不断进行科技创新，致力于微磁基础传感器及相关技术设备国产化。国创智能高精度微磁基础传感器是一种基于微磁量子巨磁阻抗效应和具有轴向采集原理工作的传感器，可用于包括金属无损探伤在内的，如地磁定位导航、地震前兆监测、航道管理、应力监测、生物医疗、水下搜救等数十个行业领域。国创智能微磁基础传感器产业化成果助力经济社会发展，其影响日益广泛。
国家的长治久安，依靠社会各领域的安全有序。各生产、服务单位的安全运营至关重要。然而，各类安全事故造成生命财产损失的报道时常见诸媒体。究其原因，诸如桥梁垮塌、房屋倒塌、列车脱轨、电梯事故、煤矿事故、石油管道等安全事故，大多因为钢结构件产生疲劳损伤、缺陷未被及时发现和处理。
经常性检测钢结构件的疲劳损伤和缺陷十分重要。长期以来，探伤从肉眼观察、触碰摸排探伤，发展到电学、光学探伤，再发展到磁学探伤，即借助现代物理学、化学、地球物理学原理逐渐实现科学化、精确化探伤。然而，我国的高端无损探伤技术和设备依靠进口的局面长期没有改变。当前，发达国家还对我国进行技术封锁。自主研发、生产新型高精度无损探伤仪十分必要和紧迫。
传统无损探伤技术原理及缺陷
在我国油田，很多废弃油井是由套管问题引起的。据统计，由于种种原因，约有3.5%-5.5%的套管有出厂缺陷。不仅存在套管缺陷问题，石油运输管道也会出现磨损、锈蚀、裂缝等缺陷。由这些缺陷引发石油生产和运输安全问题导致巨大经济损失、员工人身安全损害，此种情况时有发生。
为了避免安全事故发生，当前采用传统的射线、超声波等无损探伤技术和设备。传统无损探伤技术包括X射线、γ射线、超声波、磁粉、涡流、渗透(荧光、着色)等，这些技术均存在不同程度的自身缺陷，难以确保石油管道等类管材、棒材安全。
x射线探伤和γ射线探伤原理是利用x射线、γ射线或其他高能射线穿透金属材料，由于材料对射线的吸收和散射作用不同，使胶片感光不一样，在底片上形成黑度不同的影像，据此来判断材料内部缺陷情况。射线探伤要求工作表面平滑，且高度依赖检验人员经验，只能辨别缺陷种类、无法直观体现缺陷形态。而且射线辐射会严重威胁操作人员的身体健康。
超声波探伤原理是在均匀的材料中，缺陷的存在造成材料的不连续，从而造成声阻抗的不一致。根据反射定理，超声波在两种不同声阻抗的介质交界面上会形成反射，反射波的能量大小与交界面两边介质声阻抗的差异和交界面的取向、大小有关。超声波无法探测应力集中部位，另外缺陷的尺寸小于波长时，超声波将绕过缺陷而不能反射。
磁粉探伤原理是利用工件缺陷处的漏磁场与磁粉的相互作用。铁磁性材料制品缺陷处磁导率与正常部位磁导率存在差异，磁化后这些材料不连续处的磁场将发生畸变，磁通泄漏处工件表面产生了漏磁场，从而吸附磁粉形成缺陷处的磁粉堆积-------磁痕，在适当的光照条件下，可显现出缺陷位置和形状。磁粉探伤需要磁化，操作程序过于复杂。
涡流探伤利用电磁感应原理，用激磁线圈使导电构件内产生涡电流，借助探测线圈测定涡电流的变化量，从而获得构件缺陷的有关信息。涡流探伤需要检测线圈激磁。
渗透探伤是利用毛细现象检查材料表面缺陷的一种无损检验方法，包括渗透、清洗、显象和检查四个基本步骤，但不适用于结构疏松的粉末冶金零件及其他多孔性材料探伤。
金属磁记忆无损探伤原理及优势
磁探测从空中到地面，再到水下，可以全范围覆盖、全天候进行。金属磁记忆探伤属于新型磁探测技术，是一种利用金属磁记忆效应来检测部件应力集中部位的快速无损检测方法，能替代传统无损探伤技术。
所谓金属磁记忆效应是指：铁磁性材料在加工和运行时，在应力和变形集中区域会发生磁畴组织定向和不可逆的重新取向。金属构件表面的这种磁状态“记忆”着微观缺陷或应力集中的位置，即所谓的磁记忆效应。
磁异常探测理论认为，当磁探测传感器位置与铁磁性目标的距离大于3倍目标几何尺寸时，可以把铁磁性目标简化成磁偶极子模型，不考虑地磁背景场情况下，磁场总强度B大小可以由下列公式（见文后图片）计算出来。
当处于地磁场环境中的铁磁性构件受到外部载荷作用时，该部位会出现磁畴的固定节点，产生磁极，形成退磁场，在金属表面形成漏磁场。该漏磁场强度的切向分量Hpx具有最大值，而法向分量Hpy改变符号并具有零值。这种磁状态的不可逆变化在工作载荷消除后依然保留记忆下来。
基于金属磁记忆效应的基本原理制作的检测仪器，通过记录垂直于金属构件表面的磁场强度分量沿某一方向的分布情况，能够对铁磁性金属构件内部的应力集中区，即微观缺陷和早期失效、损伤等进行诊断，防止突发性的疲劳损伤，是无损检测领域的一种新的检测手段。
金属磁记忆方法与X射线、γ射线、超声波、磁粉、涡流、渗透(荧光、着色) 等方法相比较，具有这些优点：不需要专门的磁化装置；不需要对表面进行清洁处理；不需要采用耦合技术；可快速、准确检测出应力集中部位；既可检测现有缺陷，亦可根据内应力变化预测未来可能发生的缺陷。
国创智能国产化无损探伤技术设备实现技术突破
面对国家科技自强需求和生产生活安全需求发展形势，国创智能加大微磁基础传感器及其相关技术设备研发生产力度，助力国家科技发展进步和民生领域安全保障。值得一提的是，国创智能已经取得实质性突破，实现金属磁记忆探伤技术设备国产化。
国创智能无损探伤仪可以分为钢轨探伤仪、钢丝绳探伤仪、钢管和钢棒探伤仪、输送带探伤仪。其中管材、棒材探伤仪是基于金属磁记忆效应原理，采用自主知识产权的微磁基础传感器，对管材、棒材表面裂纹、磨损、锈蚀及其内部应力变化进行被动式、非接触、在线和无损检测的专用设备，其内部集成了自主知识产权的巨磁阻抗效应和轴向采集特性的八通道超高灵敏度磁传感器，实现降噪、磁异信息特征量提取、缺陷识别和判断等系列软件算法。其所有部件均采用环氧树脂灌封在铝壳中，达到防水、防尘、防爆、抗振动冲击的要求。
基于金属磁记忆效应的被动式、非接触、无损、在线棒材/管材探伤设备，能检测出棒材/管材的内外裂纹和内部应力的变化情况，与现有传统探伤设备相比，具有下列优点：不需要对表面进行清洁处理；与超声法相比不需要采用耦合技术；与射线法相比无辐射影响；既可检测出现有缺陷，也可根据内应力变化预测未来将会发生的缺陷。
国创智能GC-TS402棒材/管材探伤仪主要用于棒材/管材生产过程中的材料和制成品检验，也可以在其后期使用过程中进行定期检验；可针对棒材、管材等不同规格尺寸要求进行定制，完全适用于包括石油管道在内的棒材、管材无损探伤。
国创智能作为一家集科研、生产于一体的高技术企业，从事微磁基础传感器自主研发及生产，不断进行科技创新，致力于微磁基础传感器及相关技术设备国产化。国创智能高精度微磁基础传感器是一种基于微磁量子巨磁阻抗效应和具有轴向采集原理工作的传感器，可用于包括金属无损探伤在内的，如地磁定位导航、地震前兆监测、航道管理、应力监测、生物医疗、水下搜救等数十个行业领域。国创智能微磁基础传感器产业化成果助力经济社会发展，其影响日益广泛。
#香港身边事##香港新闻#【探測器「接觸」太陽 人類史上首次壯舉】
美國太空總署三年前發射帕克太陽探測器（Parker Solar Probe），如今探測器已成功穿過日冕（太陽大氣的最外層），成為第一個「接觸太陽」的探測器。帕克探測器未來將繼續對粒子和太陽磁場進行採樣，希望利用蒐集得的資訊，解開諸如日冕為何較太陽實際表面更熾熱等謎團。
太空總署（NASA）周二在路易斯安那州新奧良市的美國地球物理聯合會秋季會議上宣布，體積如汽車大的帕克太陽探測器發射三年後，已於今年四月實現了穿入日冕、即太陽大氣最外層的這個新里程碑。NASA將此成就形容為「太陽科學的一次巨大飛躍」，稱其意義可媲美登月成功。NASA科學任務局副局長朱布肯發聲明稱：「帕克太陽探測器接觸太陽，對太陽科學來說是重要時刻，也是真正了不起的壯舉。」「這個里程碑不僅讓我們更深入了解太陽的演化及它對太陽系的影響，還讓我們更了解這顆恆星，也讓我們對宇宙其他恆星有更多認識。」
據悉太空總署於六十年前已設下近距離探日的目標任務。以美國天體物理學家帕克（Eugene Parker）命名的太陽探測器，早於二○一八年發射升空，數年來逐漸朝太陽飛近。據帕克計畫科學家拉瓦菲新近的一項聲明，根據磁場數據、太陽風數據和探測器傳回影像，確認該探測器今年四月首次越過太陽的「阿爾文臨界面」，標誌着它進入了太陽大氣層，接觸了日冕。在觸及太陽日冕的時刻，探測器距離太陽中心點約一千三百萬公里。科學家稱，帕克迄今已經至少三次進出日冕，每次都是平穩過渡。
NASA：意義可媲美登月
在帕克太陽探測器共七年的探索任務期間，會近距離接近太陽二十一次。NASA稱，觸及構成太陽的物質，將讓科學家獲得極其重要的訊息，洞悉其對太陽系的影響。據太空總署預計，到二○二四年，該探測器將抵達距離太陽表面約六百一十萬公里處，那將是它此行最靠近太陽的位置。
日冕的謎團之一是日冕位於太陽外圍，一般預期溫度應該較低，但日冕實際溫度卻高達攝氏一百萬度，太陽表面溫度則約為攝氏五千七百二十七度。如今帕克蒐集得的資訊相信有望就此現象的成因給出解釋。帕克最接近太陽時，厚約十一點五厘米的碳複合材料防護罩將抵抗接近攝氏約一千三百七十一度高溫。探測器內部和儀器屆時將維持舒適的室溫。
帕克已經揭開有關太陽的驚人發現，包括二○一九年發現太陽風中稱為「折返現象」（switchbacks）的磁性鋸齒狀結構。如今，因帕克最新一次近距離接近太陽，切實幫助科學家判定這些折返現象源於太陽表面。太空總署周二已將帕克取得的新成果刊登在期刊《物理評論快報》。#環球要聞#
美國太空總署三年前發射帕克太陽探測器（Parker Solar Probe），如今探測器已成功穿過日冕（太陽大氣的最外層），成為第一個「接觸太陽」的探測器。帕克探測器未來將繼續對粒子和太陽磁場進行採樣，希望利用蒐集得的資訊，解開諸如日冕為何較太陽實際表面更熾熱等謎團。
太空總署（NASA）周二在路易斯安那州新奧良市的美國地球物理聯合會秋季會議上宣布，體積如汽車大的帕克太陽探測器發射三年後，已於今年四月實現了穿入日冕、即太陽大氣最外層的這個新里程碑。NASA將此成就形容為「太陽科學的一次巨大飛躍」，稱其意義可媲美登月成功。NASA科學任務局副局長朱布肯發聲明稱：「帕克太陽探測器接觸太陽，對太陽科學來說是重要時刻，也是真正了不起的壯舉。」「這個里程碑不僅讓我們更深入了解太陽的演化及它對太陽系的影響，還讓我們更了解這顆恆星，也讓我們對宇宙其他恆星有更多認識。」
據悉太空總署於六十年前已設下近距離探日的目標任務。以美國天體物理學家帕克（Eugene Parker）命名的太陽探測器，早於二○一八年發射升空，數年來逐漸朝太陽飛近。據帕克計畫科學家拉瓦菲新近的一項聲明，根據磁場數據、太陽風數據和探測器傳回影像，確認該探測器今年四月首次越過太陽的「阿爾文臨界面」，標誌着它進入了太陽大氣層，接觸了日冕。在觸及太陽日冕的時刻，探測器距離太陽中心點約一千三百萬公里。科學家稱，帕克迄今已經至少三次進出日冕，每次都是平穩過渡。
NASA：意義可媲美登月
在帕克太陽探測器共七年的探索任務期間，會近距離接近太陽二十一次。NASA稱，觸及構成太陽的物質，將讓科學家獲得極其重要的訊息，洞悉其對太陽系的影響。據太空總署預計，到二○二四年，該探測器將抵達距離太陽表面約六百一十萬公里處，那將是它此行最靠近太陽的位置。
日冕的謎團之一是日冕位於太陽外圍，一般預期溫度應該較低，但日冕實際溫度卻高達攝氏一百萬度，太陽表面溫度則約為攝氏五千七百二十七度。如今帕克蒐集得的資訊相信有望就此現象的成因給出解釋。帕克最接近太陽時，厚約十一點五厘米的碳複合材料防護罩將抵抗接近攝氏約一千三百七十一度高溫。探測器內部和儀器屆時將維持舒適的室溫。
帕克已經揭開有關太陽的驚人發現，包括二○一九年發現太陽風中稱為「折返現象」（switchbacks）的磁性鋸齒狀結構。如今，因帕克最新一次近距離接近太陽，切實幫助科學家判定這些折返現象源於太陽表面。太空總署周二已將帕克取得的新成果刊登在期刊《物理評論快報》。#環球要聞#
《螺旋星系的具体情况》
我们地球生存的环境，是银河系。但是宇宙中有很多其他星系，螺旋星系最有代表性，
这些星系被称为河外星系。
螺旋星系(Spiral Galaxy)，是由大量气体、尘埃和又热又亮的恒星所形成，有旋臂结构的扁平状星系。螺旋星系是
具有漩涡结构的河外星系，在哈勃的星系分类中用S代表。
螺旋星系的螺旋形状，最早是在1845年观测猎犬座星系M51时发现的。
螺旋星系在河外星系中的比例------ H，它是很高的，H 的具体数值，被称为刘洪斌极限。
比如扭曲的螺旋星系(ESO 510-G13)，是与另一个星系碰撞的结果，而另一个星系完全被吸收掉了，这种过程通常需要耗费数
百万年的时间。在银河系形成的现代理论中，最早期(据知是天文学家Els，之后提出论文的有Olin Eggen，Donald Lynden-
Bell，和Allan Sandage[1])描述在一次单独(相对性的)的快速碰撞事件之后，银晕伴随着星系盘面诞生了。在1
978年，出现另一种版本，(据知是SZ，作者有Leonard Searle and Robert Zinn[2])叙述的是一种渐进的过程，首
先是较小的单位崩溃瓦解掉，然后才合并成为大的部份。
更为现代的想法是银晕可能是曾经环绕银河系旋转的矮星系和球状星团被毁灭之后的碎片，那么银晕将是老的部分被回收更
新成新天体的场所。在最近几年，主要的想法被集中关注在星系演化上的合并事件，在电脑技术上的快速进展允许对星系
演化做更好的模拟，并且观测技术的改进也提供了许多遥远星系经历合并事件的数据与资料。在1994年发现我们的卫星
星系，人马座矮椭球星系(SagDEG)，正在被银河系逐渐的撕裂和吞噬之后，这种事件被认为在大星系的演化中是十分普遍
的。麦哲伦云是我们的卫星星系，无疑的将来也会遭受和人马座矮椭球星系相同的命运。合并掉大的卫星星系的事件或许可以解释M31(仙女座大星系)看起来有双重核心的问题。
人马座矮椭球星系环绕我们我们银河系的轨道几乎是垂直银河盘面的，他正在穿越盘面，每次穿越时恒星都会被剥离并进入
我们银河系的银晕内，最后，人马座矮椭球星系将只会剩下核心。尽管如此，他剩余得质量仍然与巨大的球状星团，像半
人马座ω星团和G1一样，但看起来则相当不同，因为有大量神秘的暗物质出现，使它的表面密度较低，而一但成为球状星团，神秘的暗物质含量可能就很少了。
更多的矮星系与银河系正在进行合并的例子是大犬座矮星系，被认为和2003年发现的麒麟座环和2005年发现的室女座星流有关。
螺旋星系的名称来自由核球向外成对数螺旋在星系盘内延展，并有恒星形成的明亮螺旋臂。虽然有时很难辨明，例如
螺旋臂有丛生的絮结时，但螺旋臂相对的可以区分出有星系盘结构却没有螺旋臂的透镜星系。
螺旋星系的星系盘外通常会有庞大的球形星系晕包围着，其中主要的成员是年老的第二星族恒星，也有许多被聚集在环绕着星系核的球状星团内。
林达博先生是研究螺旋臂形成的先驱，他意识到恒星要恒久保持螺旋臂的形状会遭遇到"缠绕困境"而难以维持住，因为星系
盘中天体的环绕速度会随着至中心的距离而变化，一条向外辐射出的臂(像车轮的辐条)很快就会因为星系的自转弯成弧
线。星系只要自转几周之后，螺旋臂的曲率就会增加至紧紧缠绕着星系的核球。但观测到的却不是如此。
第一个令人可以接受的理论是林家翘与徐遐生两人在1964年发明的，他们建议螺旋臂只是螺旋密度波的显示。他们假设恒星在细长的椭圆轨道上并且原来
的轨道方向是互有关联的，也就是说，椭圆以很平顺的方式随着与核心距离的增加逐渐改变了他们的方向。这就是图中所说明的，很清楚的观察到椭圆轨道在
某些区域紧密结合在一起的"现象"就是螺旋臂。
我是林家翘与徐遐生先生的仰慕者，我的渐开线计算公式，是研究螺旋星系的好工具！
天文学家根据美国宇航局"哈勃"太空望远镜的观测数据研究发现，太空中美丽的螺旋星系曾经都是"丑小鸭"。天文学家认为，在宇宙的早期，螺旋星系
并不是如今的模样，而是呈现一些奇怪的、畸形的外观，后来才慢慢演化成螺旋形状。
近一半的螺旋星系，包括银河系，它们在60亿年前呈现出一些非常奇怪的形状。天文学家认为，这些奇怪的星系应该是通过碰撞和合并等过
程形成螺旋星系的。尽管通常认为星系合并事件在80亿年前就已经开始大幅减少，但是研究表明，在那之后星系合并事件发生频率仍然很高，
并一直持续到40亿年前。此外，还有一种被广泛认同的观点就是，星系合并会形成椭圆星系。但是，恰恰与这种观点相反，有科学研究团
队支持另一种想定，那就是宇宙碰撞会形成螺旋星系。
在研究团队于《天文学和天体物理学》杂志上发表的另一篇研究论文中，天文学家提出了"螺旋再造"的假设。这种假设认为，那些受到富
含气体的合并者影响的奇怪星系会慢慢再生为一种巨型螺旋。尽管银河系也是一个螺旋星系，但是它似乎少了些戏剧性变化过程。它的形成
历史相对平静，而且在一段天文时期内避开了许多剧烈的碰撞。然而，巨大的仙女座星系则没有这么幸运，它非常符合这种"螺旋再造"的假设。
在这里，提一个内行的问题是必须的，就是
星系是如何形成的？
这个问题依然是天文物理学中最活跃的一个研究领域，并且继续延伸至星系演化的领域，而有些观念与看法已经被广泛的接受。
从宇宙微波背景辐射的观测已经证实，在大霹雳之后，宇宙有一段时间是非常同质性的，其间的起伏低于十万分之一。
今天最能被接受的观点是原始扰动的成长形成今天我们所观察到的所有结构，原始扰动诱发局部地区气体的物质密度增加，形成星
团和恒星。这种模型的一种结果是在早期宇宙的一些地区因为有较高一点的密度而形形成了星系， 因此星系的诞生与早期宇宙的物理息息相关。
在这个领域的研究有许多都聚焦在我们自己的银河系，因为它是最容易观察的星系。这些观察必须能解释，或至少不再增加分歧
的意见，星系演化的理论，包括:星系盘十分的薄、密度和自转。 星系晕非常巨大、稀薄、没有自转(或是只有微量的顺向或逆向的转动)，也没有可观察
出的结构。存在于星系晕中的恒星和星系盘中的比较，通常都非常老和金属量非常少(此处是一个对比，但是这些资料之间没有绝对的关联性)。
一些天文学家曾经鉴定出一些介于两者之间的恒星，有人称之为"低金属密实盘"(metal weak thick disk)，也有人称为"
特殊第二族星"，不一而足。如果确实有明显的区分，她们的描述将如同贫金属星(但晕星并不那么缺乏金属，也没有那么
老)，并且轨道非常靠近星盘，有点儿"虚胖"的，较厚的星盘形状。
球状星团是典型的老与贫金属，不是所有的都像大多数的一样是贫金属，而且/或许有些是比较年轻的恒星。在球状星团中有些
恒星的年龄看起来好像和宇宙一样老!(使用完全不同的测量和分析方法)在每个球状星团之中，实际上都是在同一个时间诞生的。(只有少
数几个显示有不同世代的恒星分别诞生)轨道细小(接近星系中心)的球状星团，轨道接近星盘(对星盘是低倾斜的)和低离心率(比较圆
些)，而距离较远的球状星团轨道来自所有的方向，也有较高的离心率。高速云，中性氢的云气，如雨般的向星系坠入，并且推测从
一开始就是如此。(这是形成星盘中的云气与恒星诞生所必须的来源)
有相当大的总角动量 中心有核球的结构，被周围的星系盘环绕着。核球类似椭圆星系，有许多老年属于第二星
族的恒星，并且通常会有超重黑洞隐藏在中心。 星系盘是扁平的，伴随着星际物质、年轻的第一星族恒星、和疏散星团，共同绕着核球旋转。
具有漩涡结构的河外星系，在哈勃的星系分类中用S代表。螺旋星系的螺旋形状，最早是在1845年观测猎犬座星系
M51时发现的.螺旋星系的中心区域为透镜状，周围围绕着扁平的圆盘.从隆起的核球两端延伸出若干条螺线
状旋臂，叠加在星系盘上。除了旋臂上集聚高光度O、B型星、超巨星、电离氢区外，同时还有大量的尘埃
和气体分布在星系盘上。从侧面看在主平面上呈现为一条窄的尘埃带，有明显的消光现象。
好了，本人啰里啰嗦写这么多，其实是想表明我的观点，即宇宙始于大爆炸，这个理论，真真的是
想当然。
观察发现，现在宇宙在膨胀，其回溯点（奇点），是宇宙的中心位置，对此，我不以为然。
其实，宇宙很可能是半当中开始膨胀！
至于渐开线方程，应该为:
x=r×cos(θ+α)+(θ+α)×r×sin(θ+α)
y=r×sin(θ+α)-(θ+α)×r×cos(θ+α)
由于星系有厚度h，所以z不等于0，z=h
式中，r为基圆半径;θ为展角，其单位为弧度
展角θ和压力角α之间的关系称为渐开线函数
θ=inv(α)=tan(α)-α
式中，inv为渐开线involute的缩写（本文作者刘洪斌）
我们地球生存的环境，是银河系。但是宇宙中有很多其他星系，螺旋星系最有代表性，
这些星系被称为河外星系。
螺旋星系(Spiral Galaxy)，是由大量气体、尘埃和又热又亮的恒星所形成，有旋臂结构的扁平状星系。螺旋星系是
具有漩涡结构的河外星系，在哈勃的星系分类中用S代表。
螺旋星系的螺旋形状，最早是在1845年观测猎犬座星系M51时发现的。
螺旋星系在河外星系中的比例------ H，它是很高的，H 的具体数值，被称为刘洪斌极限。
比如扭曲的螺旋星系(ESO 510-G13)，是与另一个星系碰撞的结果，而另一个星系完全被吸收掉了，这种过程通常需要耗费数
百万年的时间。在银河系形成的现代理论中，最早期(据知是天文学家Els，之后提出论文的有Olin Eggen，Donald Lynden-
Bell，和Allan Sandage[1])描述在一次单独(相对性的)的快速碰撞事件之后，银晕伴随着星系盘面诞生了。在1
978年，出现另一种版本，(据知是SZ，作者有Leonard Searle and Robert Zinn[2])叙述的是一种渐进的过程，首
先是较小的单位崩溃瓦解掉，然后才合并成为大的部份。
更为现代的想法是银晕可能是曾经环绕银河系旋转的矮星系和球状星团被毁灭之后的碎片，那么银晕将是老的部分被回收更
新成新天体的场所。在最近几年，主要的想法被集中关注在星系演化上的合并事件，在电脑技术上的快速进展允许对星系
演化做更好的模拟，并且观测技术的改进也提供了许多遥远星系经历合并事件的数据与资料。在1994年发现我们的卫星
星系，人马座矮椭球星系(SagDEG)，正在被银河系逐渐的撕裂和吞噬之后，这种事件被认为在大星系的演化中是十分普遍
的。麦哲伦云是我们的卫星星系，无疑的将来也会遭受和人马座矮椭球星系相同的命运。合并掉大的卫星星系的事件或许可以解释M31(仙女座大星系)看起来有双重核心的问题。
人马座矮椭球星系环绕我们我们银河系的轨道几乎是垂直银河盘面的，他正在穿越盘面，每次穿越时恒星都会被剥离并进入
我们银河系的银晕内，最后，人马座矮椭球星系将只会剩下核心。尽管如此，他剩余得质量仍然与巨大的球状星团，像半
人马座ω星团和G1一样，但看起来则相当不同，因为有大量神秘的暗物质出现，使它的表面密度较低，而一但成为球状星团，神秘的暗物质含量可能就很少了。
更多的矮星系与银河系正在进行合并的例子是大犬座矮星系，被认为和2003年发现的麒麟座环和2005年发现的室女座星流有关。
螺旋星系的名称来自由核球向外成对数螺旋在星系盘内延展，并有恒星形成的明亮螺旋臂。虽然有时很难辨明，例如
螺旋臂有丛生的絮结时，但螺旋臂相对的可以区分出有星系盘结构却没有螺旋臂的透镜星系。
螺旋星系的星系盘外通常会有庞大的球形星系晕包围着，其中主要的成员是年老的第二星族恒星，也有许多被聚集在环绕着星系核的球状星团内。
林达博先生是研究螺旋臂形成的先驱，他意识到恒星要恒久保持螺旋臂的形状会遭遇到"缠绕困境"而难以维持住，因为星系
盘中天体的环绕速度会随着至中心的距离而变化，一条向外辐射出的臂(像车轮的辐条)很快就会因为星系的自转弯成弧
线。星系只要自转几周之后，螺旋臂的曲率就会增加至紧紧缠绕着星系的核球。但观测到的却不是如此。
第一个令人可以接受的理论是林家翘与徐遐生两人在1964年发明的，他们建议螺旋臂只是螺旋密度波的显示。他们假设恒星在细长的椭圆轨道上并且原来
的轨道方向是互有关联的，也就是说，椭圆以很平顺的方式随着与核心距离的增加逐渐改变了他们的方向。这就是图中所说明的，很清楚的观察到椭圆轨道在
某些区域紧密结合在一起的"现象"就是螺旋臂。
我是林家翘与徐遐生先生的仰慕者，我的渐开线计算公式，是研究螺旋星系的好工具！
天文学家根据美国宇航局"哈勃"太空望远镜的观测数据研究发现，太空中美丽的螺旋星系曾经都是"丑小鸭"。天文学家认为，在宇宙的早期，螺旋星系
并不是如今的模样，而是呈现一些奇怪的、畸形的外观，后来才慢慢演化成螺旋形状。
近一半的螺旋星系，包括银河系，它们在60亿年前呈现出一些非常奇怪的形状。天文学家认为，这些奇怪的星系应该是通过碰撞和合并等过
程形成螺旋星系的。尽管通常认为星系合并事件在80亿年前就已经开始大幅减少，但是研究表明，在那之后星系合并事件发生频率仍然很高，
并一直持续到40亿年前。此外，还有一种被广泛认同的观点就是，星系合并会形成椭圆星系。但是，恰恰与这种观点相反，有科学研究团
队支持另一种想定，那就是宇宙碰撞会形成螺旋星系。
在研究团队于《天文学和天体物理学》杂志上发表的另一篇研究论文中，天文学家提出了"螺旋再造"的假设。这种假设认为，那些受到富
含气体的合并者影响的奇怪星系会慢慢再生为一种巨型螺旋。尽管银河系也是一个螺旋星系，但是它似乎少了些戏剧性变化过程。它的形成
历史相对平静，而且在一段天文时期内避开了许多剧烈的碰撞。然而，巨大的仙女座星系则没有这么幸运，它非常符合这种"螺旋再造"的假设。
在这里，提一个内行的问题是必须的，就是
星系是如何形成的？
这个问题依然是天文物理学中最活跃的一个研究领域，并且继续延伸至星系演化的领域，而有些观念与看法已经被广泛的接受。
从宇宙微波背景辐射的观测已经证实，在大霹雳之后，宇宙有一段时间是非常同质性的，其间的起伏低于十万分之一。
今天最能被接受的观点是原始扰动的成长形成今天我们所观察到的所有结构，原始扰动诱发局部地区气体的物质密度增加，形成星
团和恒星。这种模型的一种结果是在早期宇宙的一些地区因为有较高一点的密度而形形成了星系， 因此星系的诞生与早期宇宙的物理息息相关。
在这个领域的研究有许多都聚焦在我们自己的银河系，因为它是最容易观察的星系。这些观察必须能解释，或至少不再增加分歧
的意见，星系演化的理论，包括:星系盘十分的薄、密度和自转。 星系晕非常巨大、稀薄、没有自转(或是只有微量的顺向或逆向的转动)，也没有可观察
出的结构。存在于星系晕中的恒星和星系盘中的比较，通常都非常老和金属量非常少(此处是一个对比，但是这些资料之间没有绝对的关联性)。
一些天文学家曾经鉴定出一些介于两者之间的恒星，有人称之为"低金属密实盘"(metal weak thick disk)，也有人称为"
特殊第二族星"，不一而足。如果确实有明显的区分，她们的描述将如同贫金属星(但晕星并不那么缺乏金属，也没有那么
老)，并且轨道非常靠近星盘，有点儿"虚胖"的，较厚的星盘形状。
球状星团是典型的老与贫金属，不是所有的都像大多数的一样是贫金属，而且/或许有些是比较年轻的恒星。在球状星团中有些
恒星的年龄看起来好像和宇宙一样老!(使用完全不同的测量和分析方法)在每个球状星团之中，实际上都是在同一个时间诞生的。(只有少
数几个显示有不同世代的恒星分别诞生)轨道细小(接近星系中心)的球状星团，轨道接近星盘(对星盘是低倾斜的)和低离心率(比较圆
些)，而距离较远的球状星团轨道来自所有的方向，也有较高的离心率。高速云，中性氢的云气，如雨般的向星系坠入，并且推测从
一开始就是如此。(这是形成星盘中的云气与恒星诞生所必须的来源)
有相当大的总角动量 中心有核球的结构，被周围的星系盘环绕着。核球类似椭圆星系，有许多老年属于第二星
族的恒星，并且通常会有超重黑洞隐藏在中心。 星系盘是扁平的，伴随着星际物质、年轻的第一星族恒星、和疏散星团，共同绕着核球旋转。
具有漩涡结构的河外星系，在哈勃的星系分类中用S代表。螺旋星系的螺旋形状，最早是在1845年观测猎犬座星系
M51时发现的.螺旋星系的中心区域为透镜状，周围围绕着扁平的圆盘.从隆起的核球两端延伸出若干条螺线
状旋臂，叠加在星系盘上。除了旋臂上集聚高光度O、B型星、超巨星、电离氢区外，同时还有大量的尘埃
和气体分布在星系盘上。从侧面看在主平面上呈现为一条窄的尘埃带，有明显的消光现象。
好了，本人啰里啰嗦写这么多，其实是想表明我的观点，即宇宙始于大爆炸，这个理论，真真的是
想当然。
观察发现，现在宇宙在膨胀，其回溯点（奇点），是宇宙的中心位置，对此，我不以为然。
其实，宇宙很可能是半当中开始膨胀！
至于渐开线方程，应该为:
x=r×cos(θ+α)+(θ+α)×r×sin(θ+α)
y=r×sin(θ+α)-(θ+α)×r×cos(θ+α)
由于星系有厚度h，所以z不等于0，z=h
式中，r为基圆半径;θ为展角，其单位为弧度
展角θ和压力角α之间的关系称为渐开线函数
θ=inv(α)=tan(α)-α
式中，inv为渐开线involute的缩写（本文作者刘洪斌）
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