天体的旋转是靠惯性,那是什么推动的天体运转呢?

2025-03-21 00:15:46
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迄今为止,我么这个世界或者说我们这个宇宙,支配其运动的只有四种基本力,即强力、弱力、电磁力、万有引力。

强力和弱力主要作用在极小的微观范围,一般在原子核以下起作用。

电磁力和引力一样,是长程力,理论上可以作用无限远,这种力充斥在我们生活周围,几乎所有以生活和工作有关的事情,都是电磁力起支配作用。

吃饭拉屎放屁走路坐车飞行手机无线电波等等,都是电磁力,各种声波也是电磁力。

130多亿光年距离的星系我们能够观测到、接收到它们的光和各种电波射线,也是电磁力的作用。

而且电磁力的力度很强,强度仅次于强力,是强力的1/137,其传递媒介是光子,所以我们看到的一切,都是电磁力作用的结果。

引力也是长程力,理论上作用无限远。人类发现的第一缕引力波就是从13亿光年远的距离传来。

量子力学认为,传播引力的媒介是引力子,但迄今为止只是猜想,尚没有得到证实。

但引力是四种力中最弱的力,与强力和电磁力甚至弱力的强度完全不可同日而语,相差太远。

引力的强度是强力的10^-39分之一;是电磁力的约10^-38分之一;是弱力的约10^-24分之一。也就是若干亿亿亿亿分之一和亿亿亿分之一。

引力大小与质量成正比,与作用双方距离平方成反比,表达式为:F=GMm/r²

式中,F为引力值,单位牛顿(N);G为引力常量,取值6.67x10^-11N·m²/kg²;M和m为引力相互作用大小天体的质量,单位千克(kg);r为相互作用天体之间的距离,单位米(m)。

从大的方面来说,整个宇宙膨胀是在暗物质、可见天体、暗能量的引力和张力之间获得平衡,但暗能量的张力更有优势,所以宇宙膨胀依然在高速进行。

从星系、恒星等天体来看,由于引力约束在一起,并围绕着引力源公转。


任何物体也包括分子和原子之间。而我们这个宇宙中所有可见的天体形成都有一个祖宗,就是分子云。

而分子云的直接儿子就是恒星。所以宇宙中的一切天体都是从恒星开始。

一些以光年计的巨大分子云团在自身引力作用下,会慢慢聚集收缩,遇到超新星大爆炸等宇宙事件的扰动,收缩就会加快。

分子云并不是一个完美的圆形或者质量分布很均匀的形状,它们就像我们看到天上的白云,没有固定形状。

因此分子云在收缩过程中就会发生不平衡,有的地方收缩快,有的地方收缩慢,这样,就会渐渐形成了缓慢的转动。

所以,最开始的转动是由于引力导致收缩的不平衡而发生的。这种转动方向是随机的,但一旦转动起来,就有了方向,在茫茫太空接近真空环境中,就没有什么力量能够阻止了。

这样角动量就形成了,根据角动量守恒定律,物体收缩的越小,转动速度就会越快。

我们看到的冰山芭蕾,表演者开始伸开手和腿大幅度旋转,速度就较慢;但她把手和腿收缩起来,身体就旋转得越来越快。

在地球上,冰山芭蕾的旋转受到空气阻力和冰鞋与冰的阻力,终于会停顿下来;在太空没有阻力和外力状态下,角动量是守恒的,永远也停不下来。