宇宙最初的旋转力从哪里来?@?的

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宇宙最初的旋转力从哪里来?@?的
1个回答 分类:物理 2014-11-09

问题解答:

我来补答
宇宙是否在旋转目前还不知道,但宇宙中几乎所有天体和天体系统都在自转.
关于星系、恒星系、恒星以及行星的自转动力来源,一直众说纷纭,莫衷一是.我觉得有一种说法是可信的.
宇宙在膨胀过程中,物质分布微小的不均匀性,使物质在万有引力作用下相互靠近,并形成了从原子核到星系团等各种尺度上的结构,这个过程是自组织化和结构化过程.
星际尘埃(星际云)在引力作用下收缩形成星系时,其中的气体和颗粒物质向引力中心集中,在初期是没有旋转的,如果只是向中心简单地集中,最终会形成一个大球.但星云物质在收缩过程中,随着密度增加和相互之间距离的缩短,各个分子和颗粒之间会产生摩擦和碰撞,这种摩擦和碰撞会使分子和颗粒带上静电荷,并产生电磁场.我们知道,处于电磁场中的带电物质在运动过程中会受到电磁场的作用力,就是洛伦兹力.而洛伦兹力的作用方向与电磁力的作用方向不一致,是偏转的.于是,在洛伦兹力的作用下,这些物质不是垂直落向星云的质量中心(也就是引力中心),而是以曲线方式运动.
由于星云的质量梯度越往中心越高,电磁场也就越强,在电磁场作用下,电磁力的作用方向会趋于一致,于是,气体分子和颗粒物质就会受到同一方向的洛伦兹力的作用.当然,这是指小范围,在整个星云范围内,受力方向是指向偏转的切线方向.引力是指向质量中心方向的,而洛伦兹力与引力总是保持一定的角度(该角度遵循洛伦兹力方程),这样一来,物质颗粒在向着质量中心下落的过程中,既受到中心引力的作用,也受到与引力方向不一致的洛伦兹力的作用,于是,颗粒的下降轨迹就产生了偏向一侧的偏转.众多颗粒一致的偏转,就使整个星云获得了围绕中心旋转的角动量.至于角动量的方向(也就是未来星系的平面方向或旋转方向),则由星云内部引力收缩时质量的分布情况决定.
在整体角动量作用下,初步形成的星云球在收缩的同时,开始了缓慢的旋转.随着中心质量的增加、中心引力的增强,收缩的进程加快,质量也在加速集中,星云的半径越来越小.角动量是守恒的.半径越小,角动量越大,旋转速度越快.星云球在越来越快的旋转离心力作用下,开始变得扁平,质量向旋转平面集中,最终形成位于太阳系中央的恒星--太阳.在收缩与旋转过程中,星云盘物质也在自组织化和结构化,形成大小不同,规模不一的次一级的质量中心.这些次级质量中心最终会形成一个个围绕恒星运转的行星等更小的天体.与质量向太阳集中时产生了角动量的情形一样,行星在形成时,也具有一定的旋转角动量.这就是地球等行星在围绕太阳公转的同时也会自转的原因.
总而言之,星云的收缩使物质颗粒接近,接近的颗粒发生摩擦和碰撞,摩擦和碰撞产生静电,静电产生电磁场,电磁场对带电粒子产生洛伦兹力,洛伦兹力使物质颗粒在向质量中心下落时发生偏转,偏转使星云产生角动量,角动量使星云及以后的恒星系中所有天体都围绕中心旋转.由于角动量方向的一致性,使其中的各个天体也都继承或保持了同样的角动量,使各个行星也在围绕太阳公转的同时也保持自转.
 
 
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