一個天體的引力對自身有什麼影響,會推動自己運行嗎?

2020-12-03 時空通訊

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一般說來,萬有引力似乎都是相互作用的,那麼天體引力對自身有什麼影響呢?

可以肯定的而回答,天體本身就是引力的結果。

首先,所有天體都是由小物質漸漸聚集起來的。恆星是這樣,行星也是這樣,小行星也是這樣。可以說沒有引力,就沒有天體。

其次,天體的自轉主要是由於天體形成過程中,自身在吸積過程中,引力不均衡而導致的。

其三,引力作用的最主要特徵是向質點聚集,就是任何引力都是企圖把一切拉往自己的質點,物質擠在一起都別想往前一步,距離質心都是一樣距離,圓形是平衡妥協的完美結果,所以星球都是圓的。

這幾點都是星球引力對自身的影響和重要性,而且推動了自身的自轉。

但星球是圓的必須質量足夠大的前提下才會實現。

因為引力是已知四種基本力最小的一種力,小到在小物體上可以忽略不計。

科學發現這個世界上有四種基本力。

這四種基本力就是強力、弱力、電磁力、萬有引力,主導著我們所知的一切物質和能量的運行。

強力是主導亞原子級的力,主要作用於質子、中子等強子;弱力則在更微觀粒子中起作用,只作用於電子、夸克層子、中微子(微中子)等費米子,並制約著放射性現象。

這兩種力都是微觀力,作用距離很小。

強力只在10^-15m範圍起作用,也就是千萬億分之一米起作用;弱力只在10^-18m範圍起作用,就是百億億分之一米範圍起作用。前者是飛米級,後者是阿米級。

出了這個範圍,它們就失去作用了。

與之相反的是引力和電磁力,這兩種力是長程力,作用範圍理論上都是無限遠。

但強力是世界上最強的力,如果把強力比作1,弱力為1/10^-13,電磁力為1/137,引力為1/10^-39。

由此我們看出,引力是最弱的力,弱到只有強力的千萬億億億億分之一。而電磁力則是比強力稍弱的第二強力,只比強力小2個數量級。

電磁力和引力雖然在微觀上也起作用,但更多作用於宏觀領域。

我們生活中所經歷的一切事物,幾乎都是在電磁力作用下,比如說話、走路、坐車、打電話、看星星、以至於宇宙飛船、億萬光年探測等等;

而引力則更多的表現在天體運行上。

愛因斯坦廣義相對論揭示了引力的本質,就是質量對時空的擾動導致時空扭曲,這種扭曲就表現出了兩個物體相互吸引的特徵,這就是萬有引力。

其實一切有質量的物體,都有引力。

只是由於引力太微弱,小物體的引力幾乎可以忽略不計,比如兩個人之間、人與我們接觸到的一切物體之間、甚至是一座山的引力,幾乎都很難觀測出來。

但引力是存在的,這個引力量值就是引力常量G,就是兩個1kg的質點相聚1m距離的引力值:G=6.67x10^-11N·m/kg。

萬有引力定律是300多年前牛頓發現的,但引力常量G是200多年前聰明的卡文迪許通過扭秤實驗得到的。

萬有引力定律表達式為:F=GMm/r

這個公式說明,引力大小與物體質量成正比,與物體質點之間距離平方成反比。

從引力常量G和引力公式我們可以看出,引力是非常小的力,引力常量只有千億分之6.67N;但引力是與質量成正比的,與距離平方成反比的。

也就是說質量越大的物體,引力就越大;引力雙方天體距離越近,引力就越大,反之就越小,而且會成指數級衰減。

地球就足夠大了,所以其引力就可以把你我都吸引在地表上,但你平常生活中,往往忽略了這種引力的存在,只有當你跳高時或想離開地球時,才感受到它的引力。

要擺脫它的引力就需要第二宇宙速度,每秒11.2公裡的脫離速度。

什麼樣的質量才能夠把一個星球弄成一個圓形呢?

在國際天文聯合會確定的行星定義中,對球形天體表述為:「有足夠的質量,能以自身的重力克服剛體力,因此能呈現流體靜力平衡的形狀(接近圓球體)」。

而在矮行星定義中,也有這一條。

經探測,灶神星平均直徑為525公裡,質量達到2.7×10^20kg,但形狀還是一個不太規則的土豆型,因此沒有被列入矮行星行列;穀神星直徑950公裡,質量為9.43×10^20kg,也就是94.3億億噸,已經是呈現為一個球形,故而被列入矮行星行列。

這是不是說,質量約100億億噸的星球就會被引力拉成一個球形呢?

或許吧,但星球是不是圓形,除了引力起著重要作用,還受到形成過程,如一些行星、小行星撞擊的影響。

現在我們可以總結一下,天體被自己引力影響有哪些?

其一,沒有引力,就沒有天體存在。所有的天體都由於引力凝聚在一起的,引力會使天體吸附一切自己引力圈中的物質,使天體越聚越大,到達一定質量後,會成為一個球形。

其二,從引力公式我們可以看出,天體之間的引力大小是雙方質量和距離決定的,與雙方質量乘積成正比,與距離平方成反比。

太陽與地球的引力相互作用關係是這樣,地球與月亮之間也是這樣。

目前宇宙所有天體運行關係狀況,都可以認為是天體自己引力拉動形成的。

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