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為什麼太陽一直是圓的

生活 更新时间:2024-12-02 18:45:38

為什麼太陽一直是圓的(太陽為啥不是方的而是圓的)1

這個問題看起來很簡單,也很弱智,但回答起來要大智若愚。

宇宙中沒有方的星球,星球都是圓的。

但可能存在方的小行星,小行星基本都是怪模怪樣的,沒有統一形狀。

但小行星一般不會被稱作星球。

而太陽是恒星,恒星都是很大很大的星球,當然就是圓的了。

為什麼會這樣呢?

簡單回答就是這個世界最本質的玩意就是圓的。

組成物質的最小單元原子是圓的,新冠病毒是圓的,組成生物體的細胞多數是圓的,露珠是圓的,排球足球籃球是圓的,汽車輪子是圓的,星球為啥就不能是圓的?

或許真實因為星球是圓的,人類才做出了許多圓玩意呢?

以上都屬笑談,下面言歸正傳。

其實說到天體是圓的内在本質還是萬有引力,是萬有引力把這些天體凝聚在一起,拉扯成了一個圓球型。

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萬有引力是四種基本力中最弱的力。

我們知道,萬有引力定律是:F=GMm/r²

就是說,引力值F的大小,與兩個相互作用物體M和m的質量乘積成正比,與它們之間距離的平方成反比。

G是引力常量,取值約6.67x10^-11N·m²/kg²。

愛因斯坦廣義相對論揭示了萬有引力的本質,是質量對時空的扭曲,隻要有質量的物體,不管大小,都會對時空造成擾動,表現出來的現象就是引力。

引力是弱力,是四種基本力中最弱的力,比強力差37個數量級,也就是小10萬億億億億倍。

這一點從引力常量G就可以看出:1公斤的兩個物體相隔1米時,其引力隻有0.0000000000667N·m²/kg²。

因此小物體的引力很難檢測出來,一般都會忽略不計。

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但萬有引力存在于宇宙每個角落,所有天體都歸它“管”。

引力對相同質量相同距離的物體是一樣的,不分高低貴賤一律平等。

宇宙所有天體都是遵循萬有引力定律,在引力作用下誕生、運行、成長、毀滅。

而天體都是由無數小物質聚集起來的,這些小物質由于引力作用而聚集,漸漸形成一個引力中心(質點),所有同距同質量物體受到來自引力中心質點的力都是一樣的,都有向中心聚集的趨勢,當它們擠在一起時,就會成為一個球形。

這是萬有引力的基本法則,隻有當一個物體收縮成球形,才能夠達到這個物體内部的引力平衡,因此球形是最完美、最穩定的存在。

在地球上,因為有重力存在,所有的物質都有垂直向下的趨勢,所以一滴水滴下時,會呈現一個水滴形;但在空間站的微重力狀态下,水滴就會漂浮在空中,成為一個圓球狀。

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引力雖然很弱小,但質量變大時就會很強大。

由于引力是很弱小的力,質量很小的物質引力很難顯示出來,但當質量變得很大時,引力就會顯示出它強大的一面。

在地球上,你怎麼跳都跳不出引力的“掌心”,這時的引力還能忽略嗎?

因此宇宙星球如果是流體的,包括等離子态或者液态時,形成時就很容易成為一個球形;但如果是剛體,比如像地球這樣的岩石星球,就需要達到一定的質量,引力才能夠拉平球面。

在宇宙中,一些小行星、衛星由于質量達不到産生拉平剛體表面的力,隻能呈現出各種形狀。

而大的宇宙天體,就都是球形的了。

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在太陽系,矮行星以上才是球形天體。

國際天文聯合會規定了行星和矮行星的定義,其中很重要一條就是:有足夠的的質量,能以自身的重力克服剛體力,呈現流體靜力平衡的形狀。

何為流體靜力平衡形狀?就是圓球形或接近圓球形。

我們以矮行星為界來說明這個問題。

竈神星直徑約500公裡,質量約2.7x10^20kg,也就是約27億億噸。但這顆天體還是一個不規則的土豆狀,因此視為沒有克服自身剛體力達到流體靜力平衡狀态,所以沒有成為矮行星,隻能成為迄今已知最大的一顆小行星。

谷神星直徑約950公裡,質量約9.43x10^20kg,就是約94.3億億噸。這顆天體外形呈現出了一個球形,因此被列入了矮行星行列。

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剛體天體成為球形需要多大質量?

以上例子,看起來是直徑和質量達到一個标準,星球就會呈現球形。實際上,剛體星球成不成球星,與直徑毫無關聯,質量才起着決定作用。

一個中子星的直徑才20公裡左右,但呈現出一個完美的球形。

那麼剛體星球要多大質量才會呈現出一個球形呢?目前尚無準确定論。

但我們可以從上述竈神星或谷神星的例子得出一個大緻結論:剛體天體要成為一個球形,所需的質量在27億億噸~90億億噸之間。

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恒星都是質量巨大的恒星,當然就更不要說了。

太陽是一顆恒星,質量為1.9891x10^30kg,也就是198.91萬億億億噸,是地球的33萬倍。

而且所有恒星都是等離子态的流體星球,流體是最容易取得流體力學平衡的,它不成為一個球形還能夠成為什麼形狀呢?

結論:引力是使天體成為球形的唯一決定因素,能不能成為球形取決于天體的質量。

感謝閱讀,歡迎讨論。

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