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没有旋涡就没有世界

在水流湍急的江河湖海,它们快速地旋转着,不论大小,都张着吓人的、黑乎乎的嘴巴。就是在我们宁静的家里,也随时可以见到它们的身影:在浴盆里、在盥洗池里,不过这时的它们呈现的是小巧迷人的一面。这就是旋涡。

在许多人眼里,旋涡真是太普遍、太平淡无奇了,但它们其实并不平凡,它们的运动所产生的力是推动宇宙运动的一种最基本、最重要的力——旋涡力。旋涡力是一种自然力,宇宙中发现的四种力都是旋涡力。月球在旋转,地球在旋转,太阳系在旋转,银河系在旋转,黑洞在旋转,宇宙也在旋转,它们的旋转都有一个共同的起因,就是有旋涡力。 

      宇宙是一个大旋涡

在我们这个宇宙,无论是从宏观上看,还是从微观上看,奇妙的螺旋形是最普遍、最基本的物质运动形式,大至旋涡星系,小至DNA分子,都是在这种螺旋线中产生,从原子、分子到星球、星系,直到星系团、超星系团,无一例外,它们都是由一个个的、大大小小的旋涡构成。毋庸置疑,浩瀚的宇宙就是一个大旋涡。

在种种的有关宇宙旋涡的说法中,最著名的是笛卡儿的旋涡说。笛卡儿认为,宇宙空间充满着以太,以太在天体周围形成巨大的旋涡,旋涡带动着周围的天体,使其绕中心天体旋转;太阳的旋涡带动着行星;行星的旋涡带动着卫星。而彗星的运动则无一定方向,它们扰乱了这些旋涡的运动。

总之,在宇宙中各个地方的一定范围内,都有着一个个庞大的总星系,而这大总星系的特征乃是各星系构成的旋涡状态,于是,即使有的星系本身并非旋涡状,但在更大的尺度上,它的轨迹则亦为旋涡状之轨迹。所以,环绕运动乃成为宇宙运行之基本规律。而宇宙便是由无数个旋涡状的大总星系所构成。

实际上,宇宙中虽然大部分星系都是旋涡星系,但也有一些是不属于旋涡星系的椭圆星系及其它不规则星系,只不过它们所占的比重很小。旋涡星系自转得比较快,其盘面中含有大量尘埃和气体,这些物质聚集成能供恒星形成的区域。与旋涡星系相比,椭圆星系自转得非常慢,其结构是均匀而对称的,没有旋臂,尘埃和气体也极少。造成这种局面的原因是早在数十亿年前恒星迅速形成时就已经将椭圆星系中的所有尘埃和气体消耗完了,其结果是造成这些星系中无法诞生新的恒星,因此椭圆星系中包含的全都是老年恒星。而旋涡星系则大多是宇宙“大社会”中一些“后生可畏”的“少壮派”。

     银河系是一个大旋涡

银河系里的物质围绕着银河系中心,以每秒数百千米的速度运动。并且这些运动物质之间也具有相对速度,它们都是以旋涡的方式在运动着,所以说银河系也是一个大旋涡。银河系的旋涡力使星云旋转、收缩或分裂,大部分星云被收缩后旋向旋涡中心,少部分分裂的星云圈层则被遗留在银河系外围和边缘。旋向旋涡中心的星云旋聚成较大的星球;遗留在外围的星云则旋聚成若干较小的星球;边缘的星云则成为银河系光环,形成旋转的银河系薄盘。

    太阳系是一个大旋涡

太阳系——一个具有恒星、行星、卫星、小行星、彗星、行星系光环的标准的恒星系,是在银河系旋涡力的作用下诞生的。太阳系也是一个旋涡,太阳系旋涡力把太阳旋进了旋涡中心,把行星系留在外围,边缘处还留有一个太阳系光环。

关于太阳系的起源有不少假说,最著名的是18世纪德国哲学家康德及拉普拉斯提出的气体圆盘星云假说。这种假说认为:旋涡力使星云旋转,大部分星云被旋向旋涡中心,少部分星云圈层被遗留在旋涡的外围和边缘。旋向旋涡中心的星云旋聚成较大的星球,遗留在外围的星云则旋聚成若干较小的星球。旋向旋涡中心的星云旋聚成较大的星球,产生核聚变发光而成为太阳;遗留在外围的星云则旋聚成若干较小的行星系,行星系又可以旋聚成中心的行星、外围的卫星和边缘的光环。于是,在旋涡力的作用之下,一个完美的太阳系就这样诞生了。

     黑洞也是一种大旋涡

整个宇宙是由不断运动着的物质所组成,绝对静止的物质是不存在的,物质运动必然会产生磁场,天体和磁场是不可分割的整体,只要天体存在,它周围就一定有磁场存在。各类物质结构由于运动方向的不同、运动速度的差异,会产生无数大小不一、强弱不同的磁场旋涡,这种磁场旋涡就是神秘的黑洞。大的物质结构产生大的磁场旋涡,如星系中心的黑洞——银河系中心,小的物质结构产生小的磁场旋涡,如恒星之间的黑洞。除此之外,宇宙间还有数以亿计的、更小的黑洞存在着。

决定物质能量大小的重要因素有两个:一是物质的质量;二是物质的运动速度。由于磁场具有力和能的特征,所以黑洞虽然构成物质密度很小,但因为它有极快的旋转运动速度,当组成它的物质凝聚向一个方向作有序运动时,便产生很大的能量和极强的引力。受黑洞吸引力作用,物质在黑洞附近发生运动方向变化,向其中心高速旋进,形成围绕黑洞中心运动的圆形气体尘埃环。黑洞虽然不能直观地看到,但可以通过它的临界点发出的各类射线辐射现象感觉到它的存在。国外有报道,哈勃望远镜已拍摄到黑洞周围边缘呈盘旋曲折的尘埃圆盘,这就更形象地证实了黑洞的旋涡性质。在黑洞引力的不断吸引下,物质的数量和密度不断增加,磁场旋涡范围会相应增大,能量和引力明显加强,又会吸引更多的物质,就像滚雪球一样不断发展。当黑洞周围物质达到相当体积和密度时,对光的反射、折射作用逐步增强,在一定条件下便发展成为可以通过光学望远镜直接观察到的有形天体“行星状星云”。

     地球到处有旋涡

其实宇宙中这些各式各样的旋涡在我们地球上也同样广泛地存在着,地球上许多我们用肉眼可以观察到的自然涡流就非常类似黑洞的运动形态和形成原理。

地球上大气运动产生的热带气旋——台风,就是在我们人类看来威力十分巨大的旋涡。在台风外围是急速旋转的气流形成的急风暴雨区域,能量非常大。而在空气涡流中心区域的“台风眼”,由于空气稀薄,压力相对较小,对周围没有很大的吸引力,因此气流不易进入,反而成了风平浪静的区域。从卫星图上,人们可以十分清晰地看到台风所呈现出的圆形旋涡状云团形态。  

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