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从地球到太阳,天体为何都是球体,宇宙中有不规则的星球吗?

时间:2023-08-11来源:网络作者:小白

地球月球,金星火星

这些名称不同的天体在质量和体积上都有巨大区别,表面环境也各不相同,但在众多不同点中它们其实还有一个共同点。

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那就是它们都是球体,或者都近似于球体。

而且根据天文学家的研究,体积越大的天体所形成的球形越完美,比如直径1.28万千米的地球其实是个两极稍扁,赤道略鼓的不规则球体,极半径和赤道半径差了21千米左右,比值是1:0.99672,形象理解的话,如果地球是个直径1米的球体,那么赤道鼓起的部分也就比两极高3毫米而已。

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这个结果凭心而论,让很多篮球足球都不如地球像球,但地球的完美程度比起1.5亿公里外的太阳来,还是差点意思。

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作为太阳系内体积和质量最大的天体,如果把太阳也缩小为直径1米的球体的话,那么它的赤道部分只会鼓起0.1微米,注意是微米,也就是千分之一毫米,比地球缩小后的3毫米还要再精确几个数量级。

但你有没有想过

天体为何都是圆球形状的呢?

为何不是甜甜圈形状或者立方体形状呢?

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这次我们就来回答这个问题

物理学家告诉我们,宇宙中有强力,弱力,引力,电磁力,这四大基本作用力,而天文学家告诉我们,在宇宙中引力才是支配所有天体的终极力量,剩下三个基本作用力支配的都是电子和原子核层面的微观世界。

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具体到每一个天体上来看,引力的存在使得组成它们的物质都有着不断向中心坠落的特性,牛顿之所以被苹果砸到脑袋,就是因为地核的引力在吸引苹果向地核坠落。

但引力只有在天体质量达到一定程度后,才干强大到“均匀拉平”全部表面和整体外部形状,地球严格意义上来说并不平整,因为山峦起伏本质上就是地质活动在对抗地球引力

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在真正的大质量天体比如中子星上,山脉起伏最高才只有1毫米,而且只能存在很短的时间,马上就会被中子星超强的引力“强行拉平”。

物理学上把大质量天体在引力作用下外表逐渐向球体的演化过程,称为“流体静力平衡”,而由于气态物质远比固态物质容易被引力影响,所以天体质量大到一定程度后就会成为气态巨行星,它们的流体静力平衡也就做的更好。

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太阳系内的木星和土星就是气态行星的代表,它们表面纷扰的大气也决定了它们比地球更圆,而对于由等离子体构成的太阳来说,情况也是差不多的,因为等离子体也远比固体物质容易被引力影响。

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在地球上,海面远比地面平整也是这个原因,因为液态远比固态的可塑性强。

其实地球的引力并没有我们想象得那么强,一块小磁铁从地面吸起一根针这一过程,背后折射出的就是地球60万亿亿吨质量带来的引力,还不如一块小磁铁的事实。

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总的来说

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宇宙中并不是所有天体都是球形,至少小行星带里的天体还都是不规则形状,因为它们的质量太小了,核心区域的引力远不足以把固态表面上的起伏“熨平”,相较之下液态物质很容易就能完成“化身为球”的壮举。

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从国际空间站上的宇航员生活视频,到我国空间站上的生活视频,我们都能看到宇航员们喝水的画面,在微重力的宇宙中,液态水马上就会自发形成一个个小水球,这背后的原理和天体呈现球体外观的原理是一样的,都属于流体静力平衡。

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天体的形状虽然巨大程度上由引力主导,但它自身的运动速度和状态也会造成形变,因此天体的演化过程是涉及到许多公式的综合过程。

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同样,宇宙也绝非是一两个公式就能描述的,人类目前面对宇宙还有太多的疑问,也还有太多的宇宙规律等着科学家去发现和总结。

生肖马:奔腾岁月中的灵动传奇

生肖马:奔腾岁月中的灵动传奇 在十二生肖的璀璨星河里,生肖马宛如一颗耀眼的流星,带着自由与热情的光芒划过历史的苍穹。它的故事,是一部关于勇气、忠诚与灵动的传奇,在岁月的长河中奔腾不息,传唱千年。 回溯往昔,马在人类文明的演进历程中,始终扮演着举足轻重的角色。战场上,它是无畏的勇士,驮着英雄冲锋陷阵。“马作的卢飞快,弓如霹雳弦惊”,辛弃疾笔下的战马,风驰电掣,快如闪电,那是何等的勇猛与矫健,在硝烟弥漫中,马的嘶鸣与战士的呐喊交织,奏响了一曲曲英雄的赞歌。 古之良马,多有名号,如赤兔,“人中吕布,马中赤兔”,它的名字几乎成为了速度与力量的代名词。吕布与赤兔的组合,曾纵横沙场,令敌军闻风丧胆。而的卢马,一跃檀溪,救刘备于危难之际,此等灵性与忠诚,让世人为之惊叹。这些名马,不仅是交通工具,更是英雄们的伙伴与战友,它们与主人同生死、共荣辱,在历史的长河中留下了浓墨重彩的一笔。 马的精神,深深烙印在中华民族的灵魂深处。它象征着自由奔放,不受拘束。那广袤无垠的草原,是马的天然牧场,它们在蓝天白云下尽情驰骋,鬃毛随风飘舞,蹄声如雷轰鸣。马又是忠诚的化身,一旦认定主人,便会不离不弃,生死相随。“效马效羊者右牵之。”古人以马羊为喻,教诲人们要像马一样忠诚,坚守正道。 在民间传说与文化艺术的浩瀚海洋里,马亦熠熠生辉。“白马驮经”的故事,诉说着佛教传入中国的神秘与传奇。白马驮着经卷,跨越千山万水,将佛法的智慧与慈悲带到了这片东方土地,从此开启了佛教在中国的千年传承与发展。而在绘画艺术中,徐悲鸿笔下的马更是栩栩如生,形态各异。有的马昂首嘶鸣,似在呼唤远方的同伴;有的马低头吃草,悠然自得;有的马奔腾跳跃,充满了生命的活力与激情。这些画作,不仅展现了马的外在美,更深刻地诠释了马所蕴含的内在精神,成为了艺术史上的不朽瑰宝。 属马之人,往往继承了马的部分特质。他们性格开朗,热情洋溢,如同马在草原上奔腾时所散发的活力一般,感染着身边的每一个人。他们充满好奇心,勇于探索未知的世界,恰似马对远方的向往与追寻,不畏路途遥远与艰难险阻。属马者在面对困境时,也能如马一般坚韧不拔,凭借着顽强的毅力与不屈的精神,跨越重重障碍,向着目标奋勇前行。 然而,马也并非完美无缺。它的性子有时过于急躁,在奔腾向前时,或许会忽略一些细节。属马之人亦可能会因性格中的急躁因素,而在生活或事业中遭遇一些小挫折。但正如马在不断的奔跑中学会调整步伐与节奏一样,属马之人也能在经历中磨砺自己,逐渐学会沉稳与淡定。 生肖马,以其独特的魅力与精神内涵,在历史的长河中奔腾不息。它是人类文明的见证者,是自由与忠诚的象征,是艺术创作的灵感源泉。它的故事,将继续在岁月的长河中流传,激励着一代又一代的人,勇往直前,追逐梦想,在生命的广袤草原上,留下属于自己的壮丽奔腾画卷。

这些科技界的大腕儿,原来都属虎

科技日报记者 马爱平 在中国人的心里 虎,代表着勇敢和无畏 在科技界 何泽慧、于敏、顾方舟、樊锦诗 ...... 这些属虎的老一辈科学家们 身上无不体现着 勇攀高峰、敢于创新的科学家精神 虎年到 今天让我们走近这些属虎的科学大家 何泽慧 她排名第一,钱三强第二 - 1914年3月5日出生 - 杰出的核物理学家,被誉为“中国的居里夫人” 图片来源:中国核工业杂志 1931年,17岁的何泽慧以优异的成绩考入清华大学物理系。 那个年代,能考取名校物理专业的女孩凤毛麟角。 但何泽慧一踏进校门,迎面而来的是一盆冷水。 那年,物理系一共招收28名学生,其中有10位女生。 教授们认为,女生学习物理难以学有所成,于是劝说她们转系。 这下,气坏了何泽慧,她据理力争:为什么在考试成绩之外,设立性别条件? “你越不让我来,我越要来;你们不让我念,我偏念!” 1936年何泽慧清华大学毕业照。图片来源:中国科学院高能物理研究所 最后,系里只好妥协,同意女生试读一学期,但成绩不行的话一定要转走。 四年的学习中,何泽慧不仅没有转系,还以论文全班最高分的优异成绩毕业。 排名第二的则是她的伴侣钱三强。 她与钱三强院士不仅是生活上的伴侣,更是科学上的合作伙伴。 何泽慧婚后加入钱三强所在的约里奥-居里夫妇实验室,不久就共同发现了首例铀原子核四分裂径迹。 即使是如此重要的科学发现,何泽慧也认为“容易得很”;只要细致工作,“每个人都可以发现好些东西”。 1936年清华大学毕业时留影。前排右起第二人是何泽慧,后排左起第一人是钱三强。图片来源:中国科学院高能物理研究所 于敏 “一切都是为了国家需要” - 1926年8月16日出生 - “两弹一星”元勋,“共和国勋章”获得者 于敏在工作中(1980年摄)。新华社发 1964年10月16日,我国第一颗原子弹爆炸成功。之后,国家明确提出了加快氢弹研制的要求。 时间紧迫,氢弹研究还没有关键性突破。于敏和团队科研人员几乎时时刻刻都沉浸在堆积如山的数据计算中,直到1965年,氢弹研制方案才终于有了一些眉目。为了验证方案是否行得通,于敏带领几十名科研人员赶赴上海“百日会战”。 100多个日日夜夜,于敏先是埋头于堆积如山的计算机纸带,然后做密集的报告,率领大家发现了氢弹自持热核燃烧的关键,找到了突破氢弹的技术路径,形成了从原理、材料到构型完整的氢弹物理设计方案。 仅用五年不到的时间,于敏和科研人员们硬是靠着独立自主突破了核大国对氢弹理论技术的封锁,更用轰动世界的“于敏方案”为中国研制氢弹打开了一扇大门…… 1967年6月17日,罗布泊沙漠腹地,一朵蘑菇云升腾而起,我国氢弹试验取得成功。 1984年,于敏(右)与邓稼先在核试验基地。图片来源:光明日报 “两弹一星”功勋奖章、国家最高科学技术奖……极高的荣誉纷至沓来,于敏一如既往保持着谦逊。他婉拒“氢弹之父”的称谓。于家客厅高悬一幅字:“淡泊以明志,宁静以致远”。 “一切都是为了国家需要!”“一个人的名字,早晚是要没有的,能把微薄的力量融进祖国的强盛之中,便足以自慰了。”于敏说。 20世纪90年代初于敏与夫人孙玉芹。图片来源:光明日报 顾方舟 “一生做了一件事,值得” - 1926年6月16日出生 - 著名病毒学专家,被誉为“糖丸爷爷” 图片来源:中国之声 顾方舟毕生致力于研究脊灰、开发脊灰疫苗、控制小儿麻痹症,被誉为“中国脊髓灰质炎疫苗之父”,也被孩子们亲切地称为“糖丸爷爷”。 他曾说:“我用一生做了一件事,值得,值得,孩子们,快快长大,报效祖国。” 顾方舟留苏学习期间留影。图片来源:广州日报 1959年底,第一批减毒活疫苗在中国生产出来。动物临床试验证明,在猴子身上安全有效。但能不能用在人身上?需要用人来做临床试验。 顾方舟和同事一起,喝下了首批疫苗溶液。 一周后,顾方舟和同事们生命体征平稳,没有出现任何异常。 疫苗对大人无害,对孩子的安全性又如何呢?“当时我儿子小东刚好不到一岁,符合条件。”顾方舟的口述回忆史中记载:“我自己的孩子不吃,让别人去吃,这不大仗义。” 1961年,顾方舟与长子顾小东。图片来源:中国科协老科学家资料采集工程 “其实没什么。”顾方舟说,“我们是搞这一行的,心里有数,我不可能随便拿自己的孩子冒险。”事实证明了顾方舟的判断。 接下来500万份疫苗分发下去,在更大的范围内被试用、检测。临床对比显示,活疫苗不仅安全,还能显著降低发病率。 为方便保存、运输、发放以及服用,顾方舟和同事们发明了“脊灰糖丸”。 1965年,“糖丸”在全国推广。各地防疫站的工作人员装冰棍用的敞口保温瓶,装着“糖丸”,一颗颗送到孩子们的手中。 2000年,“中国消灭脊髓灰质炎证实报告签字仪式”在原卫生部举行,74岁的顾方舟作为代表郑重签名,标志着我国成为无脊髓灰质炎国家。 中国消灭脊髓灰质炎证实报告签字仪式现场。图片来源:中国之声 樊锦诗 想尽办法给敦煌“续命” - 1938年7月出生 - 著名考古学家,被誉为“敦煌的女儿” 图片来源:敦煌研究院 1998年,樊锦诗受命担任敦煌研究院第三任院长。 樊锦诗眼中的敦煌,是“一千年的古代艺术家的创造,他们默默无闻,给我们留下这么内容丰富的一份遗产,在世界上都是独一无二的。” 石窟、壁画,总会慢慢衰老。她想尽办法给那些珍宝“续命”。 1999年开始,来敦煌的游客们多了,樊锦诗既高兴又担忧,因为“洞子看坏了绝对不行,不让游客看也不行。” 2011年8月,樊锦诗检查加固后的莫高窟北区洞窟。图片来源:敦煌研究院 她开始四处奔走,提出要“限流”。 樊锦诗和同事们在参观洞窟的路线、洞窟开放的条件等方面,制定了详细标准,改变了以往单一参观洞窟的模式,“联合国教科文组织也将我们作为一个成功案例,向全世界推广。” 樊锦诗提出了“数字敦煌”的构想,包括要为莫高窟建立数字档案,将洞窟、壁画、彩塑,以及与敦煌相关的一切文物加工成高智能数字图像等等。 樊锦诗用紫外线灯在454窟调查壁画题记。图片来源:敦煌研究院 经过十多年努力,2016年5月1日,“数字敦煌”资源库上线,观众可以在线欣赏30个经典洞窑的高清图像,全景漫游这座古典艺术宝库。由此,它们在另一种意义上得到了“永生”。 在敦煌五十多年,樊锦诗走遍了大大小小735个洞窟,看遍了每一寸壁画、彩塑。一生择一事,一事终一生,这就是樊锦诗的真实写照。 在我国科技界 还有很多科学家也属虎 他们在各自的领域披荆斩棘 为科技事业的进步与发展鞠躬尽瘁 向他们致敬 综合中国科协、中国新闻网、中国科学院、北京科协、敦煌研究院、本报此前报道等 来源: 科技日报
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