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這個守恆定律讓太陽系從混亂走向有序,沒有它就沒有今天太陽系!

我們賴以生存的地球,從早到晚一直載著我們旋轉,每天24小時的自轉,而繞太陽一圈的時間就是一年。我們的季節,就是因為地球自轉軸傾斜了23度,所以我們每年都經歷著春夏秋冬,我們的生活節奏都被控制著,取決於地球太空的位置。如果地球地軸不傾斜23度,那麼就不會有任何季節。

不僅僅是地球,整個太陽系都充滿著節奏,每個行星在其太陽軌道上都有著自己獨特的節奏。水星是最快的,最靠近太陽,它的速度能達到每小時20萬公里,短短88天就走完了它的軌道。

金星的自轉非常緩慢,它自轉需要的時間比它繞太陽公轉的時間還要長,因此在金星上,一天比一年要長。而更遠的地方,行星繞軌道運轉得越來越慢。

木星,太陽系最大的行星,需要12年才能完成一次公轉。而太陽系最遠的地方,距離太陽45億公里,海王星走得更慢了,甚至我們都沒能看到它完成一次公轉,因為它是在1846年發現的。

太陽系控制著這些節奏,所有事情都像鐘錶一樣規律地運行。令人驚嘆的是,這樣一個良好的有序系統可能是自然產生的。但它確實一個很好的例子,處於星系核心的勻稱美。

那麼它是如何從混沌的太空形成如此有序的系統?這關乎到太陽系的起源和形成,以及它的奇妙之美。

為了理解太陽系的誕生,我們需要了解支配整個宇宙的物理原理,當然,同樣的物理定律也可以控制我們所居住的世界。所以,要發現太陽系是如何開始,我們不需要看外太空或回到過去,只需要看看我們的周圍。

自然規律是普遍適用的,這意味著,同樣的規律能苗豬太陽系的形成,也能描述地球上最平凡的東西,比如水流走的方式。當我們在家裡洗澡時,水流進下水時會呈現螺旋形,而這些螺旋形整個宇宙都能看到,我們到處看到它們,因為物理定律是相同的,無處不在。

而地球上常見的龍捲風的形成原理與50億年前太陽系剛開始形成時幾乎一模一樣。我們所知道的一切都是從星雲的形成開始,一片巨大的氣體塵埃,泛舟在跨越光年距離的太空。但後來發生了一些事,使得氣體雲凝聚成就今天我們的太陽系。

一般認為,是一顆超新星爆炸,透過星雲發出衝擊波,引起了聚集,形成了雲的核心,因為它變得更密集,它的引力變得更強大,並開始吸引更多更多的氣體。很快,整個烏雲坍塌,而更為關鍵的是,它開始旋轉。

旋轉都有一個共同的特徵,如果它們(半徑)縮短了,它們必須旋轉得更快,這個普遍規律成為「角動量守恆定律」(花樣滑冰中我們經常能看到),這導致螺旋地旋轉,在地球上形成龍捲風,同樣適用於太陽系早期。

地球上的龍捲風具有令人可怕的威力,使得它有驚人的破壞性,但正是這種相同的現象承擔起開創太陽穩定性的重任,因為那是角動量守恆定律,它阻止了早期太陽系的崩潰。

由引力造成的星雲收縮,其保持的自旋產生了一個力量均衡的引力向心力,維持穩定的光碟轉動方式。當太陽開始燃燒,它也點燃了這個旋轉的光碟,並在光碟上形成了行星!

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