宇宙中的每一个物体都在太空中运动。例如,自45亿年前地球诞生以来,它一直绕着太阳转。像地球一样,太阳在其自身的轴上旋转。它还将围绕星系中心旋转。那么宇宙中的天体是永动机吗?为什么他们总是运动?热力学第一定律和第二定律表明,没有永动机,所以天体不是永动机。那么,是什么力量使天体在宇宙中运动?
简而言之,天体连续运动的原因是角动量守恒。不管是行星还是恒星,它们最初都是由星云的引力收缩形成的。在原始恒星云中,粒子的热运动使它们相互碰撞并相互抵消。但是在一个特定的方向上,粒子的总角动量会有一个净值,所以星云倾向于在一个特定的方向旋转。
在重力作用下,由于角动量守恒、旋转半径的减小以及旋转速度的必然增加,收缩星云的旋转速度会越来越快。想象一下,一个手臂萎缩的滑冰者转得越来越快。由星云形成的物体必然会继承原星云的角动量,因此它们一定会旋转、旋转,不能保持静止。
另一方面,宇宙的平均密度很低,只有9.9×10^-30g/cm 3,相当于一立方米空间中近6个质子的分布。所以空间几乎是空的。天体在太空中的运动几乎不受阻力的影响,其角动量基本上不消耗,因此可以继续运动。碰撞物体消失,其余大部分为稳定物体。
尽管天体一直在运动,但这并不意味着它们是永动机。维持天体运动不需要外力。只要角动量不被消耗,天体的运动就不会停止。
那么角动量是从哪里来的呢?
它可以追溯到宇宙的起源。根据标准宇宙学模型,我们的宇宙可以追溯到13.8亿年前的热点。宇宙是由大爆炸形成的。宇宙中的一切都来自原始的纯能量,它支持天体的运动。
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