我們的太陽系是平的，這可以歸因于總角動量守恒定律，當(dāng)粒子碰撞時，它們可能向任何方向運動，但這些運動往往遵循平面內(nèi)總自旋一定是常數(shù)的這一規(guī)則，因此所有的上下運動最終都抵消了。

眾所周知，地球、其他行星以及它們的衛(wèi)星都在橢圓軌道上繞著太陽旋轉(zhuǎn)。但是，你有沒有仔細(xì)想過，為什么這些天體以這樣的方式圍繞太陽運動，并且使太陽系看起來像是躺在一個平面上，而不是朝各個方向延伸呢?

我們在課堂上都學(xué)到過一個常識，即大自然更喜歡球形，從零重力下的微小水滴到我們星球的形狀，都證明了這一點。甚至我們宇宙中最大的天體——太陽，正如你猜到的，它也是一個球體!那么，為什么所有的行星、小行星、流星和衛(wèi)星都會在一個平面即二維空間中無休止地旋轉(zhuǎn)呢?

圖解：土星—小行星

想象一下土星環(huán)，它們也是圓盤狀的，甚至小行星帶也是平面的。這在我們的太陽系中并不是一個例外，數(shù)十億光年之外的其他星系也是以類似的方式存在。我們所處的星系——銀河系是一組星云，恒星和巖石由于相互引力而在空間中呈扁平狀懸浮。

太陽系的起源

太陽系的起源可以追溯到46億年前，當(dāng)時太陽系還是一種巨大的、沒有形狀的物質(zhì)，可以稱為“小云”，漂浮在太空中。

由于重力的作用，這個“小云”中的粒子開始逐漸靠近。當(dāng)有多個粒子和強大的引力時，就會發(fā)生碰撞，這些碰撞以及隨后粒子的運動軌跡是隨機的，因此無法預(yù)測。雖然這些物體隨機運動，但有一個量是不變的，即角動量。太陽系本身是一個孤立的系統(tǒng)，因為宇宙中其他物體的引力作用可以忽略不計，所以銀河系也是一個孤立的系統(tǒng)。

在一個“孤立系統(tǒng)”中，總角動量必須守恒。

這個物理量在一個固定的軸上是恒定的，這個軸在二維空間中是一個點，而在三維空間中則是一條直線，星系則沿垂直于軸線的平面旋轉(zhuǎn)。因此，當(dāng)粒子碰撞時，它們雖然可以向任何方向運動，但由于遵循平面內(nèi)總自旋必須恒定這一規(guī)則，所有的上下運動都抵消了。隨著時間的推移，經(jīng)過無數(shù)次的碰撞，這些粒子失去了除二維空間之外的一切自由運動，從而被禁錮在一個平面上。

這對我們來說是非常幸運的，因為行星和恒星需要所有的這些粒子聚集在一起才能誕生。不然的話，雖然最終仍是這個結(jié)果，卻需要更多的時間來實現(xiàn)。此外，就宇宙事件和天文愛好者而言，由于在一個球形系統(tǒng)中行星之間線性對齊的概率很低，我們很難看見日食。

美中不足

我們的太陽系實際上并不是一個完美的平面，而仍在通往理想狀態(tài)的道路上。冥王星實際上由于它的低重力和孤立軌道而處于一個尷尬的傾斜狀態(tài)，其最傾斜位置上的小行星帶也與主平面傾斜約20度。除了這一些例外，角動量的作用使我們太陽系的行星處于一個整齊的、可預(yù)測的平面上。

圖解：太陽系

Credits:cigdem

科學(xué)家們在銀河系中發(fā)現(xiàn)了許多比我們的太陽系更平的太陽系，與此同時，其他一些星系的理想平面和實際平面之間存在著巨大的差異。這種差異可能是因為他們相對年輕，或者有特別暴力的歷史。

我們的祖先曾經(jīng)認(rèn)為地球是平的，但他們不知道，地球唯一平坦的地方是它在眾多恒星中的較大位置。

參考資料

1.WJ百科全書

2.天文學(xué)名詞

3. Ask an Astronomer (Cornell University)--- Harsh Gupta - Jojo- sciabc

References:

Ask an Astronomer (Cornell University)

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