周小煩
為什么宇宙中我們能看到的大部分天體,都是球體?這是因?yàn)橛幸浑p無(wú)形的大手將它們?nèi)嗄蠖桑@雙大手就叫作“萬(wàn)有引力”。
引力會(huì)產(chǎn)生一定的能量,叫作“引力勢(shì)能”,形狀為球形時(shí)物體的表面勢(shì)能最小,系統(tǒng)也最穩(wěn)定,這就是“最小勢(shì)能原理”。要知道,宇宙中的天體都是些懶家伙,能在低能量狀態(tài)待著,就絕不愿意在高能量狀態(tài)待著。
舉個(gè)例子,假設(shè)現(xiàn)在有一位個(gè)性天體,非得把自己凹成正方體,那么由于它表面各部分物質(zhì)與中心點(diǎn)的距離不一樣,各個(gè)點(diǎn)的引力勢(shì)能勢(shì)必有較大差異。這時(shí),正方體家伙兒發(fā)現(xiàn),要維持這種不均衡的狀態(tài),比較費(fèi)勁。于是,它伸個(gè)懶腰,把各個(gè)頂點(diǎn)附近的物質(zhì)慢慢往中心捏,就跟我們?nèi)嘣粯?,哪里不圓揉哪里,最后就把自己捏成了一個(gè)球體。它發(fā)現(xiàn),還是這樣待著最舒服,消耗的能量最小。
這個(gè)道理在液態(tài)物質(zhì)中同樣成立,假設(shè)在一個(gè)不受任何外力干擾的環(huán)境中,放入一個(gè)水滴,那么最終這個(gè)水滴將達(dá)到最佳平衡點(diǎn),變成一個(gè)完美的球形。不知大家有沒有看過“天宮課堂”,那里面飄浮在空中的水滴就是完美球體。
不過,在太陽(yáng)系,目前發(fā)現(xiàn)的實(shí)際只有太陽(yáng)、八大行星、矮行星以及一些行星的衛(wèi)星等幾十顆天體是球體,而更多的天體——火星和木星軌道之間的小行星帶、柯伊伯帶、奧爾特星云,里面有至少有數(shù)億顆小行星、彗星,都不是球體。這是因?yàn)樗鼈兊捏w積和質(zhì)量太小,引力不夠大,不足以克服其物質(zhì)機(jī)械強(qiáng)度,自然無(wú)法形成球體。
當(dāng)然,并不存在完美的球體,因?yàn)樽赞D(zhuǎn)會(huì)使天體兩極的位置變平、赤道變寬,逐漸成為一個(gè)扁球體,比如地球。如果轉(zhuǎn)得更快,天體會(huì)變得更扁,木星自轉(zhuǎn)一圈僅僅需要9.9小時(shí),它就是一個(gè)橢圓天體。最夸張的是軒轅十四A,它赤道處的旋轉(zhuǎn)速度是太陽(yáng)的152倍,已被甩成極端的扁球體,科學(xué)家估計(jì)它的旋轉(zhuǎn)速度再快10%,就會(huì)被自己的離心力撕得粉碎。而我們的太陽(yáng)由于質(zhì)量非常大,自轉(zhuǎn)非常慢,所以幾乎是一個(gè)完美的球體。
(本刊原創(chuàng)稿)