在水流湍急的江河湖海，它們快速地旋轉(zhuǎn)著，不論大小，都張著嚇人的、黑乎乎的嘴巴。就是在我們寧靜的家里，也隨時可以見到它們的身影：在浴盆里、在盥洗池里，不過這時的它們呈現(xiàn)的是小巧迷人的一面。這就是旋渦。
在許多人眼里，旋渦真是太普遍、太平淡無奇了，但它們其實并不平凡，它們的運動所產(chǎn)生的力是推動宇宙運動的一種最基本、最重要的力——旋渦力。旋渦力是一種自然力，宇宙中發(fā)現(xiàn)的四種力都是旋渦力。月球在旋轉(zhuǎn)，地球在旋轉(zhuǎn)，太陽系在旋轉(zhuǎn)，銀河系在旋轉(zhuǎn)，黑洞在旋轉(zhuǎn)，宇宙也在旋轉(zhuǎn)，它們的旋轉(zhuǎn)都有一個共同的起因，就是有旋渦力。
宇宙是一個大旋渦
在我們這個宇宙，無論是從宏觀上看，還是從微觀上看，奇妙的螺旋形是最普遍、最基本的物質(zhì)運動形式，大至旋渦星系，小至ＤＮＡ分子，都是在這種螺旋線中產(chǎn)生，從原子、分子到星球、星系，直到星系團(tuán)、超星系團(tuán)，無一例外，它們都是由一個個的、大大小小的旋渦構(gòu)成。毋庸置疑，浩瀚的宇宙就是一個大旋渦。
在種種的有關(guān)宇宙旋渦的說法中，最著名的是笛卡兒的旋渦說。笛卡兒認(rèn)為，宇宙空間充滿著以太，以太在天體周圍形成巨大的旋渦，旋渦帶動著周圍的天體，使其繞中心天體旋轉(zhuǎn)；太陽的旋渦帶動著行星；行星的旋渦帶動著衛(wèi)星。而彗星的運動則無一定方向，它們擾亂了這些旋渦的運動。
總之，在宇宙中各個地方的一定范圍內(nèi)，都有著一個個龐大的總星系，而這大總星系的特征乃是各星系構(gòu)成的旋渦狀態(tài)，于是，即使有的星系本身并非旋渦狀，但在更大的尺度上，它的軌跡則亦為旋渦狀之軌跡。所以，環(huán)繞運動乃成為宇宙運行之基本規(guī)律。而宇宙便是由無數(shù)個旋渦狀的大總星系所構(gòu)成。
實際上，宇宙中雖然大部分星系都是旋渦星系，但也有一些是不屬于旋渦星系的橢圓星系及其它不規(guī)則星系，只不過它們所占的比重很小。旋渦星系自轉(zhuǎn)得比較快，其盤面中含有大量塵埃和氣體，這些物質(zhì)聚集成能供恒星形成的區(qū)域。與旋渦星系相比，橢圓星系自轉(zhuǎn)得非常慢，其結(jié)構(gòu)是均勻而對稱的，沒有旋臂，塵埃和氣體也極少。造成這種局面的原因是早在數(shù)十億年前恒星迅速形成時就已經(jīng)將橢圓星系中的所有塵埃和氣體消耗完了，其結(jié)果是造成這些星系中無法誕生新的恒星，因此橢圓星系中包含的全都是老年恒星。而旋渦星系則大多是宇宙“大社會”中一些“后生可畏”的“少壯派”。
銀河系是一個大旋渦
銀河系里的物質(zhì)圍繞著銀河系中心，以每秒數(shù)百千米的速度運動。并且這些運動物質(zhì)之間也具有相對速度，它們都是以旋渦的方式在運動著，所以說銀河系也是一個大旋渦。銀河系的旋渦力使星云旋轉(zhuǎn)、收縮或分裂，大部分星云被收縮后旋向旋渦中心，少部分分裂的星云圈層則被遺留在銀河系外圍和邊緣。旋向旋渦中心的星云旋聚成較大的星球；遺留在外圍的星云則旋聚成若干較小的星球；邊緣的星云則成為銀河系光環(huán)，形成旋轉(zhuǎn)的銀河系薄盤。
太陽系是一個大旋渦
太陽系——一個具有恒星、行星、衛(wèi)星、小行星、彗星、行星系光環(huán)的標(biāo)準(zhǔn)的恒星系，是在銀河系旋渦力的作用下誕生的。太陽系也是一個旋渦，太陽系旋渦力把太陽旋進(jìn)了旋渦中心，把行星系留在外圍，邊緣處還留有一個太陽系光環(huán)。
關(guān)于太陽系的起源有不少假說，最著名的是18世紀(jì)德國哲學(xué)家康德及拉普拉斯提出的氣體圓盤星云假說。這種假說認(rèn)為：旋渦力使星云旋轉(zhuǎn)，大部分星云被旋向旋渦中心，少部分星云圈層被遺留在旋渦的外圍和邊緣。旋向旋渦中心的星云旋聚成較大的星球，遺留在外圍的星云則旋聚成若干較小的星球。旋向旋渦中心的星云旋聚成較大的星球，產(chǎn)生核聚變發(fā)光而成為太陽；遺留在外圍的星云則旋聚成若干較小的行星系，行星系又可以旋聚成中心的行星、外圍的衛(wèi)星和邊緣的光環(huán)。于是，在旋渦力的作用之下，一個完美的太陽系就這樣誕生了。
黑洞也是一種大旋渦
整個宇宙是由不斷運動著的物質(zhì)所組成，絕對靜止的物質(zhì)是不存在的，物質(zhì)運動必然會產(chǎn)生磁場，天體和磁場是不可分割的整體，只要天體存在，它周圍就一定有磁場存在。各類物質(zhì)結(jié)構(gòu)由于運動方向的不同、運動速度的差異，會產(chǎn)生無數(shù)大小不一、強弱不同的磁場旋渦，這種磁場旋渦就是神秘的黑洞。大的物質(zhì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生大的磁場旋渦，如星系中心的黑洞——銀河系中心，小的物質(zhì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生小的磁場旋渦，如恒星之間的黑洞。除此之外，宇宙間還有數(shù)以億計的、更小的黑洞存在著。
決定物質(zhì)能量大小的重要因素有兩個：一是物質(zhì)的質(zhì)量；二是物質(zhì)的運動速度。由于磁場具有力和能的特征，所以黑洞雖然構(gòu)成物質(zhì)密度很小，但因為它有極快的旋轉(zhuǎn)運動速度，當(dāng)組成它的物質(zhì)凝聚向一個方向作有序運動時，便產(chǎn)生很大的能量和極強的引力。受黑洞吸引力作用，物質(zhì)在黑洞附近發(fā)生運動方向變化，向其中心高速旋進(jìn)，形成圍繞黑洞中心運動的圓形氣體塵埃環(huán)。黑洞雖然不能直觀地看到，但可以通過它的臨界點發(fā)出的各類射線輻射現(xiàn)象感覺到它的存在。國外有報道，哈勃望遠(yuǎn)鏡已拍攝到黑洞周圍邊緣呈盤旋曲折的塵埃圓盤，這就更形象地證實了黑洞的旋渦性質(zhì)。在黑洞引力的不斷吸引下，物質(zhì)的數(shù)量和密度不斷增加，磁場旋渦范圍會相應(yīng)增大，能量和引力明顯加強，又會吸引更多的物質(zhì)，就像滾雪球一樣不斷發(fā)展。當(dāng)黑洞周圍物質(zhì)達(dá)到相當(dāng)體積和密度時，對光的反射、折射作用逐步增強，在一定條件下便發(fā)展成為可以通過光學(xué)望遠(yuǎn)鏡直接觀察到的有形天體“行星狀星云”。
地球到處有旋渦
其實宇宙中這些各式各樣的旋渦在我們地球上也同樣廣泛地存在著，地球上許多我們用肉眼可以觀察到的自然渦流就非常類似黑洞的運動形態(tài)和形成原理。
地球上大氣運動產(chǎn)生的熱帶氣旋——臺風(fēng)，就是在我們?nèi)祟惪磥硗κ志薮蟮男郎u。在臺風(fēng)外圍是急速旋轉(zhuǎn)的氣流形成的急風(fēng)暴雨區(qū)域，能量非常大。而在空氣渦流中心區(qū)域的“臺風(fēng)眼”，由于空氣稀薄，壓力相對較小，對周圍沒有很大的吸引力，因此氣流不易進(jìn)入，反而成了風(fēng)平浪靜的區(qū)域。從衛(wèi)星圖上，人們可以十分清晰地看到臺風(fēng)所呈現(xiàn)出的圓形旋渦狀云團(tuán)形態(tài)。
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