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这个守恒定律让太阳系从混乱走向有序,没有它就没有今天太阳系!

 宇宙时空探索 2020-11-16

我们赖以生存的地球,从早到晚一直载着我们旋转,每天24小时的自转,而绕太阳一圈的时间就是一年。我们的季节,就是因为地球自转轴倾斜了23度,所以我们每年都经历着春夏秋冬,我们的生活节奏都被控制着,取决于地球太空的位置。如果地球地轴不倾斜23度,那么就不会有任何季节。

不仅仅是地球,整个太阳系都充满着节奏,每个行星在其太阳轨道上都有着自己独特的节奏。水星是最快的,最靠近太阳,它的速度能达到每小时20万公里,短短88天就走完了它的轨道。

金星的自转非常缓慢,它自转需要的时间比它绕太阳公转的时间还要长,因此在金星上,一天比一年要长。而更远的地方,行星绕轨道运转得越来越慢。

木星,太阳系最大的行星,需要12年才能完成一次公转。而太阳系最远的地方,距离太阳45亿公里,海王星走得更慢了,甚至我们都没能看到它完成一次公转,因为它是在1846年发现的。

太阳系控制着这些节奏,所有事情都像钟表一样规律地运行。令人惊叹的是,这样一个良好的有序系统可能是自然产生的。但它确实一个很好的例子,处于星系核心的匀称美。

那么它是如何从混沌的太空形成如此有序的系统?这关乎到太阳系的起源和形成,以及它的奇妙之美。

为了理解太阳系的诞生,我们需要了解支配整个宇宙的物理原理,当然,同样的物理定律也可以控制我们所居住的世界。所以,要发现太阳系是如何开始,我们不需要看外空间或回到过去,只需要看看我们的周围。

自然规律是普遍适用的,这意味着,同样的规律能苗猪太阳系的形成,也能描述地球上最平凡的东西,比如水流走的方式。当我们在家里洗澡时,水流进下水时会呈现螺旋形,而这些螺旋形整个宇宙都能看到,我们到处看到它们,因为物理定律是相同的,无处不在。

而地球上常见的龙卷风的形成原理与50亿年前太阳系刚开始形成时几乎一模一样。我们所知道的一切都是从星云的形成开始,一片巨大的气体尘埃,漂流在跨越光年距离的空间。但后来发生了一些事,使得气体云凝聚成就今天我们的太阳系。

一般认为,是一颗超新星爆炸,透过星云发出冲击波,引起了聚集,形成了云的核心,因为它变得更密集,它的引力变得更强大,并开始吸引更多更多的气体。很快,整个乌云坍塌,而更为关键的是,它开始旋转。

旋转都有一个共同的特征,如果它们(半径)缩短了,它们必须旋转得更快,这个普遍规律成为“角动量守恒定律”(花样滑冰中我们经常能看到),这导致螺旋地旋转,在地球上形成龙卷风,同样适用于太阳系早期。

地球上的龙卷风具有令人可怕的威力,使得它有惊人的破坏性,但正是这种相同的现象承担起开创太阳稳定性的重任,因为那是角动量守恒定律,它阻止了早期太阳系的崩溃。

由引力造成的星云收缩,其保持的自旋产生了一个力量均衡的引力向心力,维持稳定的光盘转动方式。当太阳开始燃烧,它也点燃了这个旋转的光盘,并在光盘上形成了行星!

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