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星系起源与演化

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陈岩.吉林德惠同太苇塘130315

    星系的产生是宇宙中物质运动过程的一个缩影,星系的生成与演化体现出宇宙中物质运动规律的全过程。同生物进化相似,生物从受精卵到出生这段时间,细胞每分裂一次,都是生物进化里程走过的艰难一步,直到个体出生,才演示完生物进化的全过程,生物每进化一次,是在向着不同方向上进化,其中适合生命生存的进化成果被保留下来,不适合生命生存的进化个体就被淘汰掉了,生物基因是有记忆的,把最优的进化过程保存下来,形成不同的生物个体,并世代相传。

    在宇宙原始星云中,星云内部的物质在不断运动,运动的结果出现了碰撞、溶合、捕获和扩散。初期物质的运动主要是碰撞,同时还会出现一种情况,两个物质粒子相遇时,它们的动能差別不大时,就有机会通过分子的静电作用溶合在一起,溶合在一起的物质以同样方式在不断溶合增长,质量越积越大,逐渐形成了陨石、卫星、行星、恒星及星系核。

    科学家在太空做过试验,将颗粒物质装在塑料袋中,然后摇晃一会,结果是这些颗粒物质都聚在一起,这些物质在摇晃中碰撞摩擦产生静电,通过静电作用,物质都聚集在一起了。

    碰撞是天体形成的前提条件,没有碰撞物质就不能相遇,就没有机会溶合在一起。当物质不断溶合增长,质量增大到卫星、行星和恒星质量大小时,就出现了捕获现象。一些卫星进入行星的轨道被行星捕获,成为行星中的卫星,一些行星进入恒星的引力范围,被恒星捕获成为恒星中的行星。天体被捕获的概率约为7/5000,就是说5000颗天体中,只有7颗有机会被捕获到,成为行星中的卫星或恒星中的行星,其它大部分天体都被淘汰掉了。

    当宇宙中物质在碰撞中溶合增长到约33万倍地球质量时,天体自身产生的热量使天体内部温度达到一千五百万度,表面温度达到六千摄氏度左右时,这颗天体就发光发热了,变成一颗恒星。这时天空有了光,出现了各种各样星星。这是万有热量规律作用的结果:一切物质都在放出热量,物质放出的热量跟物质质量的四次方根成正比,跟物质释放热量的时间成反比,当天体的质量增大到一定值时,自身产生的热量就会发光发热,变成一颗颗恒星。

    当宇宙中物质在不断碰撞溶合,物质质量增长到银河系核心质量大小时,出现众多星系核。因为,天体是在不断碰撞溶合增长中形成的,每碰撞一次天体的自转速度和运动速度就会改变一次,天体停止碰撞时,它的自转速度和运动速度就是最后一次碰撞时具有的自转速度和运动速度。所以,星系核存在两种速度,一是自转速度,二是在太空中的运动速度。当星系核运动时,由于其质量巨大,会吸引周围的恒星、行星、卫星、陨石及星际物质一起运动,形成其固有的星系模式。

    星系产生以后,宇宙中天体运动就有了规律,从天体的无规则运动,变成天体的有规律运行,这时,天体的运动从无序走上了有序。星系同样按照宇宙中物质运动规律运行,同样会发生碰撞、溶合、捕获和扩散。观测的结果也是这样,银河系曾多次和其他星系碰撞合并过,星系NGc4038和4039在离地球大约6300万光年处正在发生碰撞,猎尤座旋涡星系M51距离2100万光年外一编号NGc5194星系的旋臂上有一个小伴星系NGc5195,伴随星系NGc5194运动。

    天体只有在碰撞中才能有机会溶合增长,天体增长到一定质量时,才会出现捕获现象,天体运动到后期表现的存在状态更多的是扩散。

    举个平面运动的例子,在野外建一个长宽各百米的操场,在操场上有一百名学生随意沿不同方向做直线运动,其中会有一部分学生发生碰撞,碰撞后只会改变他们的运动方向和速度。经过一段时间后,这百名学生都会离开操场,呈放射性向操场四周运动,离操场中心越来越远,它们都在相互远离,象是空间膨胀引起的。

    在太空中圈定几千光年的一个范围空间,假没在这个空间里放入一百个星系,把这个空间缩小范围更好理解,把星系缩小到一个质点,在太空中一百米空间范围内有一百个质点,这些质点都在不同方向上随意做直线运动,因为,物质在没有受到外力的作用下都在做匀速直线运动,运动的结果是有些质点会发生碰撞,碰撞后改变了质点的运动速度和方向,经过一段时间后,这些质点的运动结果是全部离开设定的一百米范围空间,质点向这个空间四周运动,而且运动速度快的质点,运动的距离最远。在这个空间里看这些质点,质点都在相互远离,都在退行,符合宇宙学原理,各向同性,象是空间在膨胀,其实空间没有变。在这个空间外的观察者看这些质点的运动,情况就不一样了,其中大部分质点在退行、在远离,还有一小部分质点向观察者运动,不是退行,是前行,这里把星系缩小成质点来分析,和星系的运动状态是一样的。

    星系的运动和物质粒子的运动是相同的,都按宇宙中物质运动规律在运行,星系在运动中不断发生碰撞、溶合、捕获和扩散,星系运动到后期经过碰撞溶合和捕获后,剩下的运动方式主要是扩散了,星系是宇宙结构中最基本单位,象分子和细胞一样。星系继续按照宇宙中物质运动规律在不停的运动下去,运动的结果是从高密度区向低密度区扩散。

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