天人地 |
2024-02-14 13:49 |
太阳东边出西边落,月亮则既能东升西落,也能西升东落。 虽然经过天文学发展,现代人类知道是地球和月亮的运转造成的上述现象。但实际上,被认为永远不动的太阳,其实也在一刻不停的做着运动。 也就是说,月亮在自转的同时绕着地球运动;地球在自转的同时,还带着月亮在绕着太阳运动;同样,太阳带领着各大行星小弟,也在进行着自己的运动。 只不过由于我们在地球上,对于整个太阳系的运动,我们感受不到罢了。那么,太阳又带领着地球和其他行星,又在绕着什么哪里做运动呢?
2.3亿年的公转周期
地球公转一圈,我们感受到了四季更替和岁月流逝,对人类来说,这种年复一年的时间变化就相当漫长了。然而对太阳乃至整个太阳系来说,地球和其他行星绕行太阳的这点时间,实在是微不足道。 每当晴朗的夜空,我们能看到天空那道长长的银河,那就是我们整个太阳系所在的区域——银河系。在地球上看到的银河,是它区域的一部分。 虽然我们看不到银河系的全貌,但是从三维空间的尺度去想象,银河系就好比一个巨大的圆盘,而太阳系也正在以自己固定的时速,绕着银河系做公转运动。 整个运转的过程,和地球绕行太阳运转的过程一样,只不过太阳系绕行的银河系,其中心区域不是像太阳这样的球体,银河系的中心区域,是一个质量无穷大的黑洞。 这个黑洞,对整个银河系内的恒星系统有吸引力,所有的恒星系统,也都在围绕银河系的中心区域做公转。 地球转太阳一圈大概需要365天,太阳系绕行银河系一圈需要多久呢?换算成地球上的时间,大约需要2.2亿年到2.3亿年左右。 从速度来看,太阳带领我们每秒钟能奔跑230公里,这相当于每小时跑了80万公里。从我们的角度去看,这速度已经相当快了。可惜宇宙的尺度太大,地球到银河系中心区域的距离就达到了2.8万光年,而银河系的直径则超过了10万光年。 当然,这些时间尺度是以地球为中心来制定的,如果处在银河系的不同地区,其时间的计算尺度和标准肯定也是不同的。 也因此,我们所理解的银河系,以及和银河系之间的距离,都是相对地球而言的。假设银河系内相对靠近中心区域的星球上也有高等生命,由于天体运行的轨道和时间存在差异,他们的计时系统肯定又跟我们存在很大的差异。 那么问题来了,太阳系在绕着银河系公转,整个银河系又在干嘛呢?
银河系也在转
由小到大不同子集的聚合,不同子集里的天体都在转,而相对更大子集的银河系,同样也在转。不得不说,整个宇宙都好像在跳“二人转”。 旋转,就构成了整个宇宙的基本模样。那么,庞大的银河系,又在进行着怎样的运动呢? 银河系内不同的恒星系统,都分布在各自固定的区域,其运动的时速也是相对固定的。所以有多少恒星系统,就有多少恒星系统在疯狂的转动。 其实稍稍思考就会发现,银河系内的恒星系统共同构成了一个整体,它们都在匀速的转动,也就相当于银河系整体也在进行自转。 银河系的自转时速,可以达到每秒270公里,其旋转一圈的时间大约在2亿年左右。这一运转的速度,跟太阳系绕行银河系的公转速度类似。 从这一点就能看出,每个像太阳系这样的恒星系统,就好比银河系庞大躯体身上的分子结构。它们数以千亿计的聚合在一起,又共同构筑起了银河系这样一个结构。 其实除了自转,庞大的银河系,又携带着自己的一众小弟,也在宇宙中进行着某种公转。同样在银河系的四周,还散落着一些卫星星系,它们又在绕着银河系做公转。 也就是说,如果把银河系看作是地球的话,那些卫星星系就好比是银河系的月亮。只不过这些绕行银河系的卫星星系,并不是单个的天体,而是像银河系这样的星系系统。 区别在于,它们整体的质量相对于银河系较小,所以才会环绕银河系做运动。 具体的卫星星系有哪些?有比较为人熟知的大麦哲伦星云和小麦哲伦星云,相对于其他卫星星系,这是银河系中亮度最高的卫星星系了。 而通过天文学家的长期观测和计算,银河系的卫星星系数量应该有很多,测算出来的数据至少有几百个。但截止到目前,已知的卫星星系有40多个。 天文学家认为,其他的卫星星系之所以看不见,可能是由于它们的亮度相对较低,所以不太容易被发现。而在2016年,天文学家又发现了一个新的卫星星系。 这一系统距离银河系又40亿光年,它在绕着银河系做旋转运动,天文学家将其命名为Crater 2。根据此前的计算,它的直径只有7000光年,相比于银河系确实比较小。 但是,从银河系公转的角度去看,和更大质量的超星系群甚至超星系团比起来,银河系的体积和质量也立刻变成了“小弟弟”。 也因此,银河系如果在进行公转的话,应该也是绕着质量更大的星系系统在运动。而从更大星系的角度去看,银河系就又成为了自己次一级的星系系统。 所以,从小的卫星开始,到行星、恒星、星系、星系群、星系团这样由大到小排列,小一级的天体系统,都在绕行大一级的天体系统做运动。 很多人不禁就要问,为什么所有的天体都在运动和旋转呢?
旋转是宇宙的规律
宇宙内物质的运动属于基本规律,形象一点说,打娘胎里出生就被烙上了旋转的印记。 其实以人的可视范围为坐标,眼睛能看到的月亮、太阳这些天体在转动。肉眼看不见的小分子结构,微观世界里的分子和原子等结构也在转动。 由小到大,由少聚成多,各种物质都在转动。其转动的力,也就是由引力、电磁力、强力和弱力来维持的。 人的特性是从娘胎里带出来的,宇宙的运动,是从第一次大爆炸形成的。目前,大爆炸理论是天文学领域的主流假说,按照这一观点,宇宙自从138亿年前爆炸之后,目前依旧处在爆炸产生的余波范围,即整个宇宙还在继续膨胀。 由第一推动力产生的作用,此后天体的一系列运动的力的来源,都建立在这个基础上。 恒星构成了宇宙的大部分,它们占宇宙可观测物质的90%左右。而像地球这样的行星,包括一些质量更小的卫星或者是小行星,只能算是恒星的附属物。 数据显示,整个太阳系内,太阳的质量占整个系统的99.86%,其他行星和无数个更小的天体,加起来的质量规模只有0.14%。地球和太阳的质量比起来,占比只有0.0003%。 恒星是怎么孕育形成的,是在宇宙大爆炸后,大量的星云以及尘埃不断凝聚而成。形象一点去理解,多数的物质构成了像太阳这样的恒星,剩下的边角料才会聚合形成行星这些天体。在这个过程中,因为角动量守恒的存在,围绕恒星的旋转就会成为一个基本的规律。 比如太阳刚形成的时候,比较重的物质会形成类似地球这样的固态行星,并且距离太阳相对较近。像水星、金星、地球和火星,都是固态行星,且因为重量比较大而距离太阳近。 相对来说,木星、土星、天王星和海王星,都属于密度比较小的气态行星。它们由于质量比较轻,所以在太阳风的不断作用下,就被“吹”到了更远一点的轨道上。 但不管是远还是近,行星形成的过程中,继承和保留了角动量的能量,接下来它的旋转就是建立在这个基础上的。地球是如此,太阳系内的其他行星是如此,别的星系里的行星也是如此。 至于要去探寻背后的原因,以人类目前的知识和技能,只能理解这一切是宇宙法则,是无法被别的因素打破的,因为这就是宇宙规律。 地球绕着太阳转,太阳是单一恒星。而在宇宙中,还有双恒星甚至三恒星并存的区域。
双星运转的天体
有天文学家发现,在距离地球1300光年外的区域,有两颗恒星在一起运转。大的恒星比太阳要大,小的又比太阳的质量小。 在两颗恒星的周围,也发现了行星的存在。天文学家观测发现,那是一颗气态行星,质量是地球的65倍,行星绕着两颗恒星在运转,公转一圈的时间,大约是地球上的215天。 双恒星系统在天文学内被成为联星,从2011年至今,天文学家已经发现了12个联星系统,而且它们都拥有绕行的行星。 而且有意思的是,从目前观测到的恒星来看,像太阳这样单颗恒星才是少数,很多恒星都是成双成对甚至三颗环绕在一起的。 这是不是意味着,神话中后羿射日以及天上有九个太阳的传说,在宇宙中也是有现实根据的。
结语
从近到远,从小到大,所有的天体都在旋转运动。于是乎人们就又在想,囊括了一切天体的宇宙,是不是也在旋转呢? 人类目前所能观测到的宇宙,仅仅属于可观测宇宙范围,就是说宇宙的整体究竟有多大,宇宙的边界在哪里,都还是未知数。 所以,在无法确定宇宙整体的情况下,试图跳出宇宙本身去理解宇宙是怎么运动和存在的,本身还有很多的技术和理解障碍。甚至于有些东西,可能已经超出了我们的认知范畴。人类目前唯一知道的就是,在宇宙范围之内的既定规则。
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