作者sitos (麦子)
看板ask-why
标题Re: [请益] 为何行星会自转?
时间Fri Jun 1 11:18:04 2007
※ 引述《garbo (及时行善)》之铭言:
: 标题: [请益] 为何行星会自转?
: 时间: Thu May 31 22:12:59 2007
:
: 请问为何行星会自转?
: 哪来的动能呢?
:
: --
:
※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc)
: ◆ From: 59.104.63.119
: 推 newline:受力不均的必然结果 05/31 23:03
: → sitos:不过宇宙的初始状态为何会不均,似乎是相当困难的问题。 05/31 23:13
: 推 harry901:如果可以"证明"spin 大概可以拿Nobel了吧 06/01 00:39
: → harry901:尺度小到电子也是也是 这问题目前还是个迷 统论好像有 06/01 00:40
: → harry901:说这是能量表达的方式之一 唉这部份很烦 我搞血球的力 06/01 00:41
: → harry901:学分析 也会碰到类似spin的东西 简单的概念却很抽象 06/01 00:41
: 推 feynman511:要是不转才奇怪吧 哪有那麽完美又刚好的事 06/01 01:34
: 推 VElysian:不知道在太空中引爆一颗手榴弹 碎片会不会旋转??? 06/01 02:31
: → VElysian:好像不太会耶 不过 就算会旋转 也不会变成太阳系吧 ^^ 06/01 02:31
: 推 timecrisis:那未何行星旋转得˙方向几乎都一致? 06/01 10:17
我简单讲一下我的看法,我认同 newline 所说的,这是受力不均的必然结果。
从现存的宇宙来看,这样的解释非常合情合理,正因为宇宙有不均,才有现在的宇宙。
相对地,若宇宙完全均匀,则无序度(entropy)极大,宇宙不会有任何「变化」。
然而依照热力学定理,无序度只会变大不会变小,因此初始的宇宙必定比现在更不均匀。
然而从大霹雳假说的观点来看,这却难以理解,因为在大霹雳的起点,
也就是时间与空间的起点,当时都只是「一点」。也就是空间没有分上下左右。
既然是只有「一点」,依据在己不分的原则,「一点」之上是不会有「不均」的情况。
因此宇宙如何从「均匀」变成「不均」,似乎就变得相当困难。
一种解决方式是抛弃现有物理学定律对於奇异点(singular point)的适用性,
认为物理学定律在奇异点不适用,大霹雳的起点也是奇异点,
因此我们可以逃脱对该点的推论,继续假定宇宙原本就是不均的。
另外种作法是,认为在均云的宇宙当中因为某种机转而使它随机地变成不均。
在宇宙当中的真空,有一部份产生相变,而产生能量,另一部份没有。
或者是在宇宙当中的能量,某一部份产生转换,某一部份没有,
因此就使得宇宙变得不均。
以宇宙背景辐射的观测,在大霹雳放晴之後的的宇宙就已经是不均的。
而在那之前的宇宙现在尚无法观测,因此也不知道宇宙究竟是一开始就不均,
或者是在某一个时间点後才变得不均。正如 feynman511 所问的,
哪有那麽完美又刚好的事情? 我们的宇宙形成时,有那麽完美又刚好吗?
以目前的观测证据还无法推论,大家就各自相信吧。
至於在接受了宇宙某个时间点後是不均的,这样的前提之後,
要回答 garbo 与 timecrisis 的问题变较为简单,
若是我们接受星系形成时有一个总合的转动动量,
虽然各物质的转动动量不同,但在重力收缩的过程当中,
藉由碰撞和引力的交互作用,这些物质会渐渐收敛到趋於同方向公转与自转。
而越邻近的物质收敛度会越高。
因此在一个星系会有一个大致的公转方向,但当中的各恒星系可能公转速度不同。
当然也可能会存在有逆行的恒星系,不过相对而言就是少数了。
以太阳系为例,较近的各行星的黄道面大致上是一致的,也就是公转的动量方向一致,
但是冥王星的公转黄道面却偏离了 17 度,公转动量与其它行星不同。
当然还有更多的例外是小行星与慧星。
因为初始的转动动量会经由引力交互作用而收敛,
因此同一星系当中的转动方向大致会一致,所以从大到小的公转与自转方向也大都一致。
但我们仍会观察到一些例外,例如海王星的卫星,海卫一便是逆行卫星,
它公转的方向与海王星自转的方向相反,因此被认为不是同时期产生,
而是在海王星形成以後再透过重力补捉到的。
关於转动动量会收敛,可以试着拿一桶水,用力往同一个方向搅,
等到转起来以後,再往反方向搅一下,过一阵子,往反方向的水流就不见了,
所有的水还是会往同一个方向继续搅动,大概就像是这个样子。
讲错的话请海涵。
--
活着的目的是为主活 然後为主死
死亡的目的是为主死 然後为主活
--
※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc)
◆ From: 140.112.31.132
1F:推 mpcb:提宇宙不均跟原po问题差太远.... 虽然在概念上有关 06/01 11:36
2F:→ mpcb:另星球形成需要有角动量才能发生 星系形成不一定要有角动量 06/01 11:37
3F:→ mpcb:公转方向一样跟环星盘有关 (中文是这样翻的吧) 06/01 11:38
4F:→ mpcb:更正一点 星球形成时(极大部分)会有净角动量 06/01 11:43
5F:推 sitos:不好意思问一下:) 为什麽星球形成一定需要角动量? 06/01 14:21
6F:推 mpcb:比较好塌缩... 06/01 14:31
7F:推 sitos:那如果没有角动量的话会无法塌缩吗? 06/01 14:56
8F:推 mpcb:相对难得多 需要更大的外在压力或其他能量转递方式(例:磁场) 06/01 15:02
9F:推 sitos:所以单靠重力是很难在无角动量的情况下坍缩罗?? 06/01 15:11
10F:→ mpcb:一个有角动量的系统比没有角动量的系统容易塌缩 06/01 15:14
11F:→ mpcb:要继续长大就要想办法把角动量带走 (才能吸积) 06/01 15:16
12F:→ mpcb:如果没有角动量 位能转换成动能 就又往外跑了... 06/01 15:18
13F:推 sitos:也就是说没有进入轨道,很容易从另一边冲出去? :) 06/01 15:31
14F:→ sitos:同样的动量若有分给角动量,会让法线速度较低,必易飞出? :) 06/01 15:31
15F:推 sitos: 不 06/01 15:39