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回顾:为什么星球都能悬浮在宇宙中?原理又是什么呢?

2024-10-19科学

综述

想必很多人小时候抬头望漆黑的天空,看见有闪耀的星星在闪烁,都会产生疑问: 它们会不会有一天掉下来啊?万一掉下来砸到地球了怎么办?

好奇是人类进步的第一步,科学家也是通过这样的疑问才来研究的,而这个问题的答案是: 不会掉下来! 可原理又是什么呢?

惊人的「大爆炸宇宙论」

要想搞清楚星球悬浮的奥秘,首先要了解星球是如何诞生的。关于宇宙的诞生一直都有很多争论, 其中被大多数科学家所认可的当属大爆炸宇宙论。

1949年3月英国天文学家 弗雷德·霍伊尔提出了大爆炸的观 点,后来1964年发现的 宇宙微波背景辐射 成为了支持大爆炸的重要证据。

根据2015年普朗克卫星所得到的最佳观测结果, 宇宙大爆炸距今约有138亿年 ,然后经过不断的膨胀,才达到我们现在所了解的宇宙的状态。

据大爆炸模型的推导与演示,宇宙诞生初期是由均匀且各向同性的高密高温高压物质构成的,并且在极早期发生了非常快速的膨胀和冷却。

大家可以将爆炸的过程想象成 放满水和大米的高压锅, 把高压锅的出气孔堵住,让极具膨胀的气体无处可逃,压强不断增大,锅难以承受, 最终把整个锅都炸开,大米四处飞溅。

当暴胀时期结束,就 诞生了基本的粒子,而后随着极剧的冷却,诞生了最初的行星、恒星、星系甚至于生命。

而我们日常生活中 大部分肉眼所能见到的星星都是恒星 。恒星是分子云的高密度区崩溃成为球形的等离子体而形成的,这一切的源头都离不开宇宙大爆炸。

这便是 星星最初的诞生过程。

也许五岁的你抬头所见的星星,它们就已经 闪耀了亿万年的光辉 ,而在这刹那间的相遇中,你已目睹了一颗星星的兴衰变化。

随着成长,当你再次仰望天空时,幼时的一些星星可能已经消逝, 宇宙无时无刻不进行着毁灭与创造, 这是自然的奇迹,让人不得不赞叹和为之着迷。

「万有引力」的发现

1687年艾萨克·牛顿 在【自然哲学的数学原理】中首次发表了万有引力定律 ,能够很好地解释物体之间的相互作用,这是经典力学的一部分。

星星之所以能悬浮在空中 ,就离不开万有引力的作用。

可万有引力究竟是什么呢?

如果用牛顿给的定义来说,万有引力就是指 两个质点彼此之间相互吸引的作用力 ,与它们的质量乘积成正比,并与它们之间的距离成平方反比。

这句话简单总结就是: 质量越大,引力越大;距离越远,引力越小。 我们日常生活中都能看见不少因万有引力而存在是事物,比如 买的菜越多越重、溪流从高往低流动、苹果从上往下掉。

有人会问, 万有引力也存在我们人体上吗? 为什么日常生活中没有强烈的感觉呢?

这是因为人的质量太小,人与物品之间的引力太弱几乎可以忽略不计

但地球与人之间的万有引力是很强的,只不过在我们人类在漫长的进化中已经适应,习惯成自然,所以通常没有特别强烈的感觉。

如果要证明的话,有个很简单的例子,生活中我们 从没见到谁双脚一蹦跳,就直接飞到太空的吧?也从没见到谁在南极一蹦直接飞到北极的吧?这 正是因为万有引力的存在,才把我们吸在地球表面上,让我们得以正常生活。

星星为何不会坠落

那么万有引力和星球之间的关系又是怎样的呢?

每颗星球并不只是仅仅受到一个星球给它的引力, 而是受到来自四面八方的力, 这些力共同作用,使得星球保持在一个不断运动却相对平衡的状态。

我们抬头所能见到的星星,它们的质量非常大,但其实 距离地球非常遥远。

1915年苏格兰天文学家罗伯特·因尼斯 在南非发现了比邻星 这是距离太阳最近的一颗恒星 ,也足足有4.22光年,而距离地球有4.246光年,这个距离是一个什么样的概念呢?

光年是指光在真空中一年时间内传播的距离, 1光年大约为9.46兆公里, 如果以地球赤道为标准,这意味着 1光年可以绕地球赤道2.365亿圈 ;假如你以120km/h的速度开车,1光年就需要行驶900万年!

通常而言,星星很难被地球的引力吸引而坠落, 所以它们一直悬浮在宇宙中。

那我们看见的流星是什么呢?它们是坠落的星球吗?

流星是指运行在星际空间的流星体,通常包括 宇宙尘埃和固体块等空间物质, 当它接近地球时受到地球引力的吸引,从而进入地球大气层, 并与大气层摩擦燃烧产生光迹, 各个流星的颜色会因其燃烧程度而有所不同。

需要注意的是, 流星不是星球,更不是坠落的星球 。如果当你抬头看见流星,请不要担心是星球坠落,而是可以尽情欣赏它的光辉,或许还可以像传说中那样许个愿。

结语:无尽的「探索」与「征程」

从古至今,人类就对天空与宇宙有无穷的好奇与探索欲。 明朝陶成道,人称他为万户, 就曾自制47个火箭绑在椅子上,然后自己坐上椅子,点燃火箭渴望一飞冲天。

而如今随着科技的不断发展与进步,人类创造出了宇宙飞船、国际空间站、宇航服等,人类对于宇宙的奥秘也了解得愈来愈深广。

随着不断地深入了解,当我们仰望天空时, 已经摆脱了原始时代对未知的恐惧,增添了更多的向往与憧憬。

目前探索的步伐仍在继续,人类创造的宇宙探测器遍布月球甚至火星,宇宙的奥秘在无言中静静地等待发现。

或者未来会有那么一天,我们掌握了更多的技术, 甚至让宇宙旅行走进千家万户, 让人们欣赏到更多的宇宙奇观,让科技更好地造福人类。