宇宙中,为什么几乎所有的天体都是球形的,有什么必然的因素吗?
为什么宇宙中的天体基本都是球体?
我觉得宇宙中的天体形状几乎都是球体得从星系形成时说起,追溯到宇宙刚诞生时,初始状态应该就是大爆炸残留的气体云,然后它们之间的互相融合有的形成黑洞,有的形成恒星,但重点就是在形成的过程时,它们之间的现象应该就是类似陀螺,高速旋转的同时也把周边的物质吸附过来,随着时间的推移就有了圆形的雏形。
之所以不是别的形状,而都是清一色的球体,那就完全归功万有引力的结果。
任何物体都会对其他物体产生引力,根据牛顿定律:“万有引力的大小和两个物体的之间距离的平方成反比,而与物体之间的位置无关”。
所以,有限多个不均匀的粒子总是倾向于聚在一起形成球状的团。
感谢邀请。
这个问题其实很好回答,可以用最小势能原理解释。当一个体系的势能最小时,系统会处于一个稳定平衡状态,球形可以保证在不受外力作用下的最小势能,因此几乎所有的天体都是球形。
***设太空中有一颗“水球”,这颗水球是什么形状呢?
王亚萍航天员曾经在太空授课中做过这样的实验,一滴水脱离试管后在太空中呈现出一个完美的球形,这是因为在太空中水滴不再受到地球重力,但水分子间的作用力依然存在,在水分子间引力的作用下,会趋于一个势能最小的状态,这个状态就是球形。因此如果太空中有一颗水球,其形状一定是球形的。
从另一个角度来考虑,每个水分子受到引力作用,都会尽可能的靠近球体中心,这样“水球”的形状还是球形的。
同样的道理,天体形成之初受到引力吸引,其形状也趋于球形。
在宇宙大爆炸初期,最初的原始星云受到扰动后开始聚集,形成一个相对较大的核,周围还没来得及聚集的星云会继续被吸引,在靠近的过程中星云也在旋转,因此在形成天体以后,因为角动量守恒,天体依然在旋转,被吸引附着上来的星云就向引力中心靠近,引力中心逐渐转变为几何中心。
球形只是大致的形状,并非非常规则的球体
天体上的物质均具有一定的几何强度,引力作用并不能把所有的物质均匀地分布在球体表面,因此在天体表面会出现山川、丘陵等地形,有些气体星球由于旋转得过快,有可能将球体甩成扁球形,如木星。
可以设想一下如果天体不是球形,自转后会出现什么样的现象呢?
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中心在几何中心的球形物体自传时各个部分受力均匀,是一种比较稳定的状态。相比之下杆型物体自传时距转轴远的部分对近轴部分的作用力比较大,所以容易“断开”。
向心力公式:F=mrω^2
角速度与质量相同时,半径越大向心力也就越大,一般天体(如地球)自传向心力由天体内部的万有引力提供。如果向心力过大超过了天体物质决定的极限,就会把多余的部分甩出去。
这样天体就变成球形的了。
茫茫宇宙中,恒星、行星、部分较大型卫星都呈现球状结构。这主要是万有引力使然。首先,星球作为巨大的星体存在,其引力的存在就要发挥作用,即便起初地球不规则,由于重力作用,离星球质心越高远的部分,势能越高,就会向星球质心方向沉降,即便起初星球不是圆球的,通过这样长期沉降过程和高温液体状态的熔炼作用,大密度物质流向质心后,质心和星球球心逐步接近,趋于重合,星球就逐步呈现圆球形。对于地球来说起初表面温度高,岩浆比例大,偏软的地壳造圆运动也较为容易。随着地球温度降低,地壳厚度增加,地壳运动的造山效应反而让地球变得不哪么圆了。其它大型行星、恒星等星球基本为球形也是如此原理。
宇宙中的天体基本都是球体(其实是近似球体),有下面几个方面的原因!
引力的作用
宇宙中的天体,基本都在运动和自转,会产生离心力,而星体自身有引力,又将这些物质牢牢的吸附在一起,才避免了离心力让星体本身的物质四散开去!星体各处受到的离心力基本是均衡的,受到的引力也基本一样,所以,造就了星体的模样近似球体!
球体,势能最小,最稳定
球体,是物体形状中表面积最小的形状,而且,势能也最小,并且基本均衡,不会因为势能而飞散开去!如果不是球体,那隆起的地方,势能就比较大,就会极度不稳定!比如说,出现一个形状不规则的天体,在运动中,星体上各处受到的势能强度不同,隆起的地方就会脱离,再因为引力填充到凹处,慢慢的,这个星体最终也会成为近似球体的形状!在宇宙中,球体是符合最小势能的自然规律的!因为只有这样,才能更稳定,从而长时间的在宇宙中存在下去,否则,只会被宇宙淘汰!
补充:不规则形状的小行星
小行星基本都不是球体,因为小行星都是小质量天体,质量小,引力不够大,造就了小行星的形状不规则,也很难吸附外来物质长大。我们来打个比方,如果小行星能吸附外来物质,以滚雪球的方式长大,那么,当它长到一定程度,达到一定质量的话,因为引力的作用,势能最小规律的作用,最终也会演变成一个球体(近似)!
以上所述,纯属个人观点,科学原因应该比我所叙述的要复杂得多,我只是浅显易懂的说一说!
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***能实现拐弯吗?
按照标题给出的相关描述,***是绝对不可能像拉弧圈球(乒乓球的一种进攻型打法)一样,人为的去改变***飞行的既定自然弹道。因为乒乓球的运行轨迹完全来自于与球拍的摩擦,然后再通过运动员的臂力将球拍往上提拉,于是乒乓球便沿着一道弧形轨迹并快速旋转着飞向球网另一边。而枪膛里的***则是经弹壳里的燃药瞬间猛烈燃烧而产生的高温高压气体,将弹头退出枪膛,并在枪管内壁的来福线槽作用下呈旋转状:增强穿透力并保持弹头平衡高速的飞向目标。当然,要说***转弯还真有其事。电视科技频道一次播放了这样一个场面,美国一位***专家用一把单筒***对准几米外的目标:一截直径约四十毫米的小弧度弯管,弯管出口紧贴一个西瓜。于是随着枪响,***居然沿弯管内壁将西瓜击爆。这显然应该是弯管弧度不大,若弯管弧度大拐弯处必将被弹头击穿。
如果想使***弹道非常规弯曲,也就是俗称的***拐弯目前实现的途径分为一下两种:第一种是弯曲枪管,美国探索频道节目《流言终结者》就试过将一把栓动***的枪管掰弯到180度,结果发现从那样的枪管发射出的***依然有足以穿透弹道凝胶在防弹玻璃上砸出冲塞孔的效果二十世纪四十年代的时候,德国,美国和苏联就都实验过弯曲枪管以让***在狭窄的地方发射,德国的Krummlauf装置据测试甚至能在100米距离对敌军士兵进行有效杀伤。
Krummlauf I型(步兵型)装置装配45度弯曲枪管的样子,上面装配了潜望镜原理的瞄准镜
在科布伦茨武器技术教学陈列馆展示的Krummlauf P型(装甲部队型)装配90度弯曲枪管的样子
美国OSS开发的M3“盖德”冲锋枪的弯枪管组件
1945年苏联也试制过弯曲枪管的波波沙-41型冲锋枪,苏联甚至在二战后实验过弯枪管AK
枪管弯曲90度的加长枪管的AKS-47III
但是这些武器呢,都有一个问题,枪管寿命太短,比如Krummlauf I仅仅打过300发***后便寿终正寝。
第二种方法,就是制导枪弹,将***由自旋稳定变为定风翼稳定,靠***上的可动翼面差动进行差动,听上去很天方夜谭,但是事实是,美国洛克希德·马丁公司桑迪亚国家实验室为美国DARPA的“超精确任务武器系统”(EXACTO)***研制了12.7*99mm NATO口径的制导枪弹
EXACTO***全貌
EXACTO***实验时尾部的LED灯在延时摄影下的光迹
并且据俄罗斯塔斯社报道,在2016年夏天,俄罗斯中央精密制造公司也做出了射程为10千米级的制导***