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引力可以改变天体,宇宙中还有什么可以影响天体?

2022-01-07  |  新初科学 原创 收藏(4)  | 

在宇宙中,引力是最为基础的作用力。星系内部的超大质量黑洞,聚集着星系内的物质和能量,而星系内部的的恒星系,也是由恒星的引力,捕获着各种行星和天体。

引力的法则,让宇宙拥有了特定的法则,通过万有引力,科学家也可以计算和预测天体的轨道,进而帮助天文学家推断和预测宇宙结构。

但是在宇宙中,并非只有引力会影响天体,暗能量的斥力、离心力、宇宙的未知作用力,都会影响天体的运动以及分布。

引力和离心力,决定天体的关键因素:

我们生活的宇宙,已经处于基本平衡稳定的状态,天文学家在观测宇宙时,引力和离心力,就是决定天体运动、形状的关键因素。

天体的体积越大,内部引力越强,天体的形状就会越接近球体。但是绝大多数的天体并非静止不动,而是会被恒星或其他大质量天体的引力捕获,不断进行着自转和公转运动。

由于天体的自转运动,天体就会产生离心力,如果天体的旋转速度过快,赤道附近就会形成隆起,进而由球体逐渐转变为椭圆体。

在宇宙中,自转速度非常快的天体很少,这类天体主要是中子星、黑洞等极限天体。由于这些天体的引力巨大,因此自转速度并不会因此表面的明显隆起,这类大质量极限天体,基本都是完美的球体。

天体在被其他大质量天体的引力捕获时,就会形成自己的运动轨道,天文学家通过观察天体的运动轨道,就可以推断出中心天体的质量,甚至计算出大质量天体的位置,海王星就是通过引力,计算得到的行星。

天体还受到暗能量以及未知作用力的影响:

哈勃太空望远镜观测到宇宙深处的星系,都在远离地球,距离越远的星系,远离速度越快。

如果宇宙的运动状态只通过万有引力决定,那么宇宙中的星系应该有远离也有靠近,为了解释这一现象,天文学家提出了宇宙膨胀理论——宇宙从大爆炸之初,就一直处于加速膨胀的状态,因此距离地球越远的星系,会随着膨胀加速,以更快的速度远离我们。

宇宙之所以会不断加速膨胀,是因为科学家尚不了解的暗能量,不断提供斥力,推动宇宙膨胀。

暗能量是天文学家对宇宙未知能量的一种统称,暗能量并非是一种能量,因此影响宇宙的能量,可能非常复杂。

万有引力、暗能量影响着宇宙的运转,这些作用力影响着整个宇宙,如果宇宙的物质能量仅仅受到这些作用力的影响,那么宇宙物质能量,应该趋于均匀分布,但是通过天文学家的观测,宇宙的结构接近网状,并非均匀分布,存在明显的集中点和空洞。

宇宙物质能量没有均匀分布,可能是宇宙处于早期阶段,物质能量还没有完全扩散,也有可能是宇宙中存在其他未知的作用力,从而对物质能量产生了额外的引导。

总结:

天体是人类探索宇宙的重要目标,通过观察天体的运动轨道和分布结构,科学家可以推断出其他天体的位置,以及宇宙的演变过程。

虽然宇宙目前存在很多无法解释的现象,但是随着物理学理论的发展,相信人类最终会了解宇宙运转的真相!

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