在BIGBANG中,宇宙的膨胀速度比宇宙内部的传播速度(光速)快得多。但可以肯定的是,宇宙中的星系是三维分布的,而不是在一个平面上。我们来看看地球为什么在太空。如果宇宙中只有物质,引力为什么会存在?所以宇宙在原来单一离散状态的基础上,又增加了一个新的状态,即封闭状态。

恒星、行星等为什么能“悬浮”在宇宙中?

空间不空,宇宙是由离散的量子(空间)和由量子组成的封闭体系(物质)构成的。在宇宙大爆炸时,宇宙的膨胀速度远大于宇宙内部的传播速度(光速),于是随着宇宙的膨胀,宇宙内部会越来越不平街(类似泼出去的水)。为了避免熵减小,局部高能的区域就会被屏蔽起来产生封闭体系,于是,宇宙在原来单一的离散状态的基础上又增加了一个新的状态即封闭态。

前者是作为物理背景的空间,后者则是作为物理对象的物质,行星、恒星和星系等天体都是封闭体系即物质的具体形式,是因宇宙膨胀为保持平衡而产生的,就像水中的气泡,漂浮在空中。对于各种天体而言,空间是它们存在的背景,是上下左右对称的,并没有方向性(除非因其他物质存在影响了空间分布产生引力场),因此,行星、恒星等天体是悬挂在空中的。

宇宙所有星系都在一个平面上吗?有何依据?

我们生活的空间是三维的,而这个空间就是宇宙,宇宙诞生后才有了空间,所以说宇宙也是三维的,既然是三维的空间,那么星系的分布也是三维的,并非是在一个平面上的。很多人对宇宙的形态存在误解,这个误解应该是来自我们对太阳系和银河系的示意图片,无论是对太阳系的描绘,还是对银河系的描绘,人们看到的图片都是呈现一个扁平状或者是盘状。

所以,可能会让人觉得,太阳系就是这个样子的,银河系也是这个样子的,那么宇宙是否也是扁平的呢?其实不然,无论是太阳系还是银河系,其全貌都是呈一个球状的分布,只因为我们看到的示意图没有完全揭示其全貌而已,例如太阳系,我们一般只画出了大行星分布的轨道,但实际上,太阳系的最外层是奥尔特云,其分布就是球状的。只是由于其天体非常微小,而且空间分布过于广阔,所以我们通常指描绘了太阳系的主要天体,

但太阳系的全貌,确实是球状的,其原因是引力的分布就是球状,所以整体的太阳系也是球状了。银河系也是一样,真实的银河系也是球状的,只是大部分物质集中在银盘上,其余其余的物质非常稀少罢了,而宇宙中星系的分布,整体也是三维分布的,但由于密度有密有疏,所以在不同大小的比例下,看到的也不太一致。但可以肯定的是,宇宙星系是三维分布的,而并非在一个平面上,

为什么太阳系、银河系等星系都是几乎是在一个平面?

因为如果存在两个平面,这个星系系统就是不稳定的。同时,从星系演化的角度也可以进行理解,星系在形成初期,气体、尘埃物质首先聚集起来,然后才会形成一个个行星、天体。这个时候,如果想要存在两个平面,那这两个平面的气体一定会相交,气体不像行星,可以「道并行而不悖」,气体碰到一起,就会产生混乱的行为,使得体系向一个更加稳定的方向进行——即单一的圆盘。

我们知道有角动量守恒定律,在星系形成的早期,由于局部的涨落,会使得整体有一个非0的角动量。这个时候,星云的尺度都是极大的,当气体、尘埃开始凝聚成星体时,其尺度会大大减小,但这时,角动量依旧存在,便使得系统整体有一个特定的取向,又由于离心力的作用,产生了圆盘结构。所以从演化的角度,也没有理由认为会产生多个运行的平面,

另一个原因可能来自重力。因为有人认为平行圆盘结构,不会相交,看似可行,但由于引力的存在,多个平行圆盘的结构是不稳定的。因此,一个恒星-行星系统只有一个处于相对稳定状态的运行平面并非偶然。偶尔有小的差异(比如太阳系的一些彗星和普通行星不在一个平面),也是随机波动。我们还可以注意到,在银河系中,边缘结构较薄,中心较厚。


文章TAG:宇宙为什么在一个面  宇宙  悬浮  行星  
下一篇