太陽誕生後把周圍好多物質都吸收啦,所以太陽的質素在太陽系總質素裏占了百分之 99.86 呢,剩下的八大行星和其他物質只占了百分之 0.14 。從占比能看出來,太陽質素可大啦。根據牛頓的萬有重力定律,有質素的物體都有重力,物體質素越大,重力就越大。強大的重力能把周圍物體吸過來,八大行星不停自轉和公轉能產生離心力,離心力和重力相互平衡,這樣八大行星就能穩定地圍著太陽轉啦。而且牛頓還給出了重力公式:F=GMm/(R^2) 。牛頓的公式是從思想實驗得來的,他覺得要是有個物體放在空中,就會自由落體,這就是地球重力的緣故。不過牛頓的萬有重力認為,重力和時間沒啥關系,是超距作用,能瞬間完成。
牛頓提出萬有重力後,好多科學家都覺得牛頓的公式沒啥問題,一直按照牛頓理論來搞。後來愛因斯坦出現啦,憑他一己之力把萬有重力定律給打破啦。愛因斯坦覺得,重力不是超距作用,其實根本就不存在。他認為宇宙像一張巨大的薄膜,所有天體都依附在這張薄膜上。質素小的天體圍繞質素大的天體運動,是因為質素大的天體能把宇宙薄膜壓彎,所以質素小的天體才會圍著轉。1919 年的時候,科學家透過日全食證明了愛因斯坦的理論才是對的,這讓愛因斯坦一下名聲大噪,他的理論完美解釋了水星進動的現象。
太陽系裏總共有八大行星,分別是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。在海王星外邊還有一顆冥王星呢,以前冥王星也是顆行星,可後來科學家覺得冥王星的體積和質素太小啦,就把它從行星行列裏踢出去啦。在太陽系的所有天體中,它們都圍著太陽轉,不過太陽也不是靜止不動的哦。科學家研究後發現,太陽也在圍著更大的天體執行呢。1985 年的時候,科學家發現了銀河系中心的超大質素黑洞,離地球大概 27700 光年。結果到 2020 年,這個距離就變成 25800 光年啦。這就意味著在 35 年裏,我們的太陽系正在往銀河系中心的黑洞墜落呢,這到底是咋回事呀?
很多人應該都聽過黑洞吧,科學家很早之前就提出了黑洞。人類發現黑洞的歷史能追溯到 18 世紀末呢,1783 年的時候,牛頓的小校友約翰·妙思最先提出,他覺得要是宇宙中有比太陽還大的恒星,質素大到逃逸速度超過光速,光都會被這種恒星的重力拽回去,那會兒科學家把這種神秘天體叫暗星。1795 年的時候,法國科學家皮埃爾·西蒙·拉普拉斯在【世界系統】裏表達了類似觀點,他根據牛頓萬有重力理論算出來,要是物體半徑被壓縮到足夠小,逃逸速度就會超過光速。1915 年的時候,愛因斯坦在狹義相對論中預測了黑洞的存在,可當時愛因斯坦自己都不相信宇宙中有這種天體。
後來德國的物理學家卡爾·史瓦西給黑洞來了個精準的解釋呢,他覺得大量物質集中在一點時,周圍就會出現視界,一進入這視界,啥物體都能被吸進去,這種神秘天體就叫黑洞啦。2019 年 4 月那會兒,由 8 台望遠鏡組成的超厲害望遠鏡,給咱展示了人類的第一張黑洞照片,更證實了之前只在理論裏被老提起的這種神奇天體。根據科學家這些年對黑洞的研究,黑洞就跟個吃不飽的怪東西似的,一直在吞噬周圍物質,在巨大重力作用下,光都沒法逃離黑洞重力。咱現在的地球在太陽系,太陽系在銀河系的一條旋臂上。2020 年諾貝爾物理學獎得主萊茵哈德之前就預測過銀河系中心有顆超大質素黑洞。
科學家把這顆黑洞稱作人馬總 A,這在人類探索銀河系的漫長歷程裏可是一座裏程碑呢。歷經一代代天文學家 400 多年的不懈努力,銀河系中心的黑洞正慢慢揭開那神秘的面紗。這個超大質素的黑洞離地球有 2.7 萬光年,質素大概是太陽質素的 400 萬倍,是目前所知離地球最近的一顆超大黑洞。科學家研究後發現,現在太陽系正在往銀河系中心墜落,而要徹底墜落到銀河系中心的黑洞得 30 萬億年,就相當於太陽繞著銀河系中心轉 13 萬圈之後,太陽系最終會被銀河系中心黑洞給捕獲,然後被虛無給吞噬。要是地球靠近黑洞,那對地球生命有哪些危害呢?首先就是那致命的輻射,在慢慢往黑洞墜落的過程中,我們最先碰到的就是黑洞的吸積盤,物質掉進黑洞之前會在這兒聚集。
聚集在這裏的物質會釋放出大量的 X 光、Gamma射線等致命輻射,在很遠的區域就能把地球生物給殺死。黑洞周圍的吸積盤溫度超高,物質不斷摩擦讓很多物質直接變成能量,這些能量以熱量形式存在,溫度能達到幾百萬攝氏度呢,而太陽核心層溫度也就 200 - 700 萬攝氏度,簡單講就是地球直接到了太陽核心部份,這時候整個地球都會被氣化,地球上的生物肯定得滅絕。這還不是最嚇人的,最可怕的其實是重力。因為地球質素小,不同距離的重力差能忽略不計,可在黑洞周圍就不一樣啦,黑洞周圍的巨大重力在很短距離內就會很明顯,我們頭和腳之間的距離都會有很大重力差,這會讓我們被拉長。
在我們掉入黑洞的過程中,會感覺時間特別長呢,這是因為時間流逝會變得很慢。1905 年呀,愛因斯坦發表了【論動體的電動力學】,提出了和牛頓時空觀不一樣的新觀點,裏面有平直時空理論、時間膨脹、長度收縮、都卜勒效應等等。愛因斯坦覺得,時間會跟著物體運動速度的快慢而改變,要是物體飛行速度越來越快,那時間流逝就會越來越慢,當物體飛行速度達到光速時,時間就會停止啦。而且呀,時間除了受速度影響,還受重力影響呢,科學家研究得出,時間經過大質素物體附近時,流逝就會變慢。要是我們進入黑洞,那看外面就跟看電影似的,能在短時間內看到地球淪陷、太陽淪陷、星系變化等等,黑洞內部的一小時,相當於外面的數十萬年呢。
人類真能有幸存活到太陽系墜入銀河系中心的黑洞嗎?從現在人類的科技角度看,那是不可能的,因為太陽系墜入銀河系中心黑洞起碼得 30 萬億年,而太陽留給人類的時間沒那麽多。科學家研究表明,太陽壽命約 100 億年,現在已經燒了 50 億年,再過 50 億年太陽壽命就到頭了,那時它會變成紅巨星,把水星、金星、地球的軌域給吞噬了。科學家計算得出,太陽每秒能釋放 6 億噸氫參與核聚變反應,然後釋放約 400 萬噸氫的能量,隨著太陽核心的氫不斷轉化為氦,到時候釋放的能量會越來越少。
這時候太陽的重力會讓它開始塌縮,讓核心溫度一直升高,這樣外面的氫元素就能參與進來,燃燒得更猛啦。科學家覺得,太陽的光度每 10 億年就會增加 10%,光度增加就意味著太陽釋放的熱量越來越多,地球接收到的熱量也就跟著多起來啦。這會讓地球上的溫度一直升高哦。在太陽生命結束前,它還會變成一顆紅巨星呢,紅巨星不是一下子就形成的,而是經過一個升溫的過程。氦閃過後,太陽的外殼在劇烈的氦元素燃燒和超強的輻射壓力下,會經歷極度的膨脹。所以隨著太陽質素減少,它的體積會變得越來越大。當太陽進入主序星末期時,它本身區的核聚變產生的張力和自身的平衡,因為氫元素耗盡被打破了,這時候太陽就會進入紅巨星時代啦。紅巨星持續的時間不會太長,當紅巨星結束後,太陽就會變成一顆白矮星。
這時候太陽的壽命徹底終結啦。要是到那會兒人類還沒法飛出太陽系,那人類以及地球上其他生物都得滅絕。要是人類文明想長久發展下去,就得在宇宙中找到其他適合人類生存的家園。眼下科學家在太陽系外發現了好多像地球的行星呢,像開普勒 452b、開普勒 22b、比鄰星 b、開普勒 186f、格利澤 667c、開普勒 62f 等等。這些星球不管從體積還是質素看,都跟地球很像,而且最關鍵的是它們都在恒星系的宜居地帶。所以這些行星上面有可能已經有生命啦。要是這些行星上面沒誕生生命,那它們或許能成為人類移民的星球。不過現在人類面臨的最大問題就是沒法飛出太陽系。
46 年前吶,科學家把旅行者 1 號和 2 號探測器發射到太陽系外啦,發射這倆探測器就是想讓它們飛出太陽系,去探索宇宙的秘密。可這麽多年都過去了,旅行者 1 號和 2 號探測器還沒完全飛出太陽系呢。科學家研究後發現,按它們的飛行速度,要完全飛出太陽系至少得一萬多年,這時間對人類來說太長啦。所以人類要飛出太陽系就得提升飛船速度,得讓飛船速度達到亞光速飛行才行。現在科學家正在努力研究曲速引擎呢,要是能研發成功,那人類飛出太陽系就快啦,到時候就能登陸其他星球啦。
要是太陽系完蛋了,人類文明就能在地球上長久存活啦。俺希望人類能早點兒實作夢想,畢竟人類是地球上最有智慧的生命,自打誕生起就一直在探索世界奧秘。經過幾千年科技發展,人類對宇宙有了大概認知,這表明人類科技發展速度挺快呢。未來隨著科技進步,俺相信用不了多久,人類肯定能飛出太陽系,去探索宇宙深處奧秘,俺也希望人類能早點兒移民到其他星球,長久發展下去。對此,大夥有啥想說的呀?