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第14章 为什么行星、太阳还有其他星星都是圆的?

万有引力可以把各种物体聚拢到一起。我们所知道的八大行星是在46亿年前,一些物质相互碰撞所形成的。随着行星的不断壮大,它们的引力会拉拢一些小片的物质,将其聚成一团。(我们现在依然可以看到这种情况:当流星从天空中坠落时,会被拉到地球上面。)

随着行星的成长,自身的引力会使它形成一个球状。星球变得越大,它的引力就越强。新的小块物体被拉过来将它填平。最后,就出现了一个圆圆的形状。

尽管星球在万有引力的作用下呈现球形,它们的表面仍然是崎岖不平的。从太空中看到的地球是个接近完美的蓝白色圆球。但是当我们靠近,就能看到一座座高耸的山峰拔地而起。再离近一些,又可以看到高楼和人群。

地球没有足够的体积将人或者山变平。但是山能够达到的高度也是有限的,这是因为它的重量必须要在星球表层可以承受的范围之内。

火星是地球的一个邻居,它的个头儿要小一些,上面的万有引力也只有地球的三分之一。美国航空局的一位研究行星的科学家——詹姆斯·波洛克说到,因为火星的拉力在某种程度上较小,所以上面的自然构造物非常高。比如,火星上的奥林匹斯山,足足有7万8千英尺。这个高度几乎是珠穆朗玛峰的三倍。(奥林匹斯山的名字来源于希腊神话中的一座山,传说中它非常高,希腊众神就居住在上面。)

假设有一个比火星或地球大得多的星球,引力达到地球的十倍,它的表层会更加平坦。那些个子高的动物,比如说长颈鹿,就难以在上面生存。矮小动物遍地行走的景象就会出现在这个星球上。

有时候,太空中某个物体的引力能够使它附近的物体改变形状。科学家猜想,在一颗非常巨大的蓝色星星旁边,会有一颗看不见的伴星环绕——它是一个黑洞。黑洞(有时是由崩溃的星星形成的)的万有引力非常强,连光都无法逃脱它的控制。

由于受到黑洞的拉力,星星中的空气不断涌出,进入黑洞。随着不可见的黑洞的运行,星星的主体受到这样的猛拉,会逐渐成为球形。

另一方面,太空中那些较小、较轻的物体,通常在一开始并不都是圆的。因为体积太小,本身的引力不足以将它们拉成一个球形。所以有些小行星看上去像是飞起来的山一样。火星的其中一个卫星,形状就像一块土豆。

无处不在的万有引力

尽管我们感受到的最强的万有引力来自地球,但同时也在被空中其他天体的引力所牵引,比如月亮、太阳、其他的行星,甚至那些遥远的星星。虽然万有引力的作用会随着距离变长而减弱,但那些远处的天体依然对地球产生着影响。月亮的引力使大海产生潮汐,而太阳的引力则让地球年复一年地围着它运转。

实际上,科学家认为万有引力的范围是没有限度的。即使隔着无穷无尽的距离,两个物体之间仍然存在着微小的引力。如果进入到太空的空洞中,我们几乎是没有重量的。(重量实际上就是万有引力作用在物体上的力的一种计量单位。)但是,因为每两种物质之间都有引力的作用,我们依然被那些远处的星星或星球细微地牵引着。

抬头往上看:那里有房顶,或是天空。低头向下望:这里有地板,或是大地。“上”和“下”是我们每天都不假思索地使用的两个词语。

人们都说:“凡事有起必有落。”将一个球扔向天空,它马上就会落到地上。我们看到星星高高地挂在夜空中。为什么它们不会像球一样跌落下来呢?

“上”和“下”真的只是它们看起来那样的吗?如果飞到南极洲,我们也不会倒着悬挂在那里。无论走到圆圆的地球的哪个角落,天空依然在我们的头顶,大地依然在我们的脚下。

“下”与万有引力有着很多联系。东西掉落在地上,被我们叫做“落下”,这是因为它们受到了万有引力的吸引。

但是如果我们离开地球,“上”和“下”这些方向就失去了它们的意义。漂浮在太空中,那里没有上和下,只有行星与恒星之间广阔无限的距离。

因为太空中几乎没有万有引力在向下拉,穿梭在其中的宇航员是没有重量的。他可以在航天飞机的顶部或是地板上自由行走,并没有“上”和“下”之分。这些方向取决于我们面向的万有引力场。如果只有很小的引力,就会只有一点甚至没有“上”和“下”的感觉。

“流星”其实就是陨石,是被地球引力拉下来的太空中的岩石或冰雪碎片。

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