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    文摘报 2019年06月04日 星期二

    为什么天体大都是球形

    《 文摘报 》( 2019年06月04日   07 版)

        宇宙中的星球,似乎都是圆溜溜的球形,这究竟是巧合,还是“神秘力量”的有意为之?这确实是某种“力量”导致的,但这种力量并不神秘,它便是我们随处可见的重力。

     

        由于重力会试图把所有物质都拉向引力的中心,所以物体质量越大,引力场就越强,物体中的所有原子都会向引力中心靠近,除非被外力所阻挡。当物体内部的所有物质都尽可能靠近引力中心,最终导致的结果就是这个物体会成为一个球形。

     

        当我们在建造一栋高楼的时候,为了防止它倒塌,需要非常坚固的地基来对抗引力作用,否则重力将会把高楼“拉下来”。假设一颗行星在诞生之初是一个立方体,我们可以把立方体的各个角看做是上万千米的“高层建筑”,由于没有任何地基支撑这些“高层建筑”,所以重力将会把它们拉向行星内部的引力中心,最终立方体的行星就变成了球体行星。

     

        宇宙中数量庞大、飞来飞去的小行星、陨石,却大多并非球形,这是因为这些小型天体体积和质量太小,导致它们的引力不够大,不足以克服其物质机械强度,所以自然无法形成球体。

     

        此外,尽管大型天体都能自己把自己尽量变成球形,但由于它们大多数都沿着轴在自转,所以这些天体实际上也不算最完美的球体。快速自转会使这些天体两极的位置变平、赤道变宽,所以会逐渐成为一个扁球体,比如地球就是这样。

     

        一般而言,球体的势能最小、最稳定,是物体形状中表面积最小的形状,不会因为势能而飞散开去。如果一个物体不是球体,那其表面隆起的地方,势能就比较大,极度不稳定。假设宇宙中出现了一个形状不规则的天体,那么在运动中,其自身各处受到的势能强度也就不同,隆起的地方就会脱离,再因为引力填充到凹处,慢慢的,这个星体最终也会成为近似球体的形状。

     

        (《奥秘》2019年第13期 赵天)

     

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