不能克服自身剛體力的臨界值是多少
- 留學(xué)出國
- 2023-01-08 13:22:38
天體成圓球形的臨界質(zhì)量是多少
五百萬噸肯定不對，而且一定偏少若干數(shù)量級。假設(shè)物體和水相同，五百萬噸也就是五百萬立方米，折算下來也就一百多米的直徑。顯然，這么小的天體，長成什么樣子都不奇怪。 今年天文學(xué)一個可以期盼的事件就是歐空局探測器進(jìn)入谷神星軌道，然而這顆探測器在先前已經(jīng)拜訪了灶神星，并且得到了大量的珍貴數(shù)據(jù)。同樣的，也可以給樓主問題一個參考。 因為有探測器拜訪，所以能夠在網(wǎng)絡(luò)上搜索到它的清晰圖片，很可惜，盡管它的直徑大約500千米，質(zhì)量達(dá)到了2.7×10^20kg，可是看起來還是一個土豆形狀的天體。 從哈勃望遠(yuǎn)鏡對谷神星的照片來看（也請自己搜索吧，很不清晰），谷神星應(yīng)該是一個比較規(guī)則的球體。它的質(zhì)量是9.43×10^2一個天體的引力對自身有哪些影響，可以自己運(yùn)行嗎？
一般說來，萬有引力似乎都是相互作用的，那么天體引力對自身有什么影響呢？
可以肯定的而回答，天體本身就是引力的結(jié)果。
首先，所有天體都是由小物質(zhì)漸漸聚集起來的。恒星是這樣，行星也是這樣，小行星也是這樣?？梢哉f沒有引力，就沒有天體。
其次，天體的自轉(zhuǎn)主要是由于天體形成過程中，自身在吸積過程中，引力不均衡而導(dǎo)致的。
其三，引力作用的最主要特征是向質(zhì)點(diǎn)聚集，就是任何引力都是企圖把一切拉往自己的質(zhì)點(diǎn)，物質(zhì)擠在一起都別想往前一步，距離質(zhì)心都是一樣距離，圓形是平衡妥協(xié)的完美結(jié)果，所以星球都是圓的。
這幾點(diǎn)都是星球引力對自身的影響和重要性，而且推動了自身的自轉(zhuǎn)。
但星球是圓的必須質(zhì)量足夠大的前提下才會實現(xiàn)。
因為引力是已知四種基本力最小的一種力，小到在小物體上可以忽略不計。
科學(xué)發(fā)現(xiàn)這個世界上有四種基本力。
這四種基本力就是強(qiáng)力、弱力、電磁力、萬有引力，主導(dǎo)著我們所知的一切物質(zhì)和能量的運(yùn)行。
強(qiáng)力是主導(dǎo)亞原子級的力，主要作用于質(zhì)子、中子等強(qiáng)子；弱力則在更微觀粒子中起作用，只作用于電子、夸克層子、中微子（微中子）等費(fèi)米子，并制約著放射性現(xiàn)象。
這兩種力都是微觀力，作用距離很小。
強(qiáng)力只在10^-15m范圍起作用，也就是千萬億分之一米起作用；弱力只在10^-18m范圍起作用，就是百億億分之一米范圍起作用。前者是飛米級，后者是阿米級。
出了這個范圍，它們就失去作用了。
與之相反的是引力和電磁力，這兩種力是長程力，作用范圍理論上都是無限遠(yuǎn)。
但強(qiáng)力是世界上最強(qiáng)的力，如果把強(qiáng)力比作1，弱力為1/10^-13，電磁力為1/137，引力為1/10^-39。
由此我們看出，引力是最弱的力，弱到只有強(qiáng)力的千萬億億億億分之一。而電磁力則是比強(qiáng)力稍弱的第二強(qiáng)力，只比強(qiáng)力小2個數(shù)量級。
電磁力和引力雖然在微觀上也起作用，但更多作用于宏觀領(lǐng)域。
我們生活中所經(jīng)歷的一切事物，幾乎都是在電磁力作用下，比如說話、走路、坐車、打電話、看星星、以至于宇宙飛船、億萬光年探測等等；
而引力則更多的表現(xiàn)在天體運(yùn)行上。
愛因斯坦廣義相對論揭示了引力的本質(zhì)，就是質(zhì)量對時空的擾動導(dǎo)致時空扭曲，這種扭曲就表現(xiàn)出了兩個物體相互吸引的特征，這就是萬有引力。
其實一切有質(zhì)量的物體，都有引力。
只是由于引力太微弱，小物體的引力幾乎可以忽略不計，比如兩個人之間、人與我們接觸到的一切物體之間、甚至是一座山的引力，幾乎都很難觀測出來。
但引力是存在的，這個引力量值就是引力常量G，就是兩個1kg的質(zhì)點(diǎn)相聚1m距離的引力值：G=6.67x10^-11N·m/kg。
萬有引力定律是300多年前牛頓發(fā)現(xiàn)的，但引力常量G是200多年前聰明的卡文迪許通過扭秤實驗得到的。
萬有引力定律表達(dá)式為：F=GMm/r
這個公式說明，引力大小與物體質(zhì)量成正比，與物體質(zhì)點(diǎn)之間距離平方成反比。
從引力常量G和引力公式我們可以看出，引力是非常小的力，引力常量只有千億分之6.67N；但引力是與質(zhì)量成正比的，與距離平方成反比的。
也就是說質(zhì)量越大的物體，引力就越大；引力雙方天體距離越近，引力就越大，反之就越小，而且會成指數(shù)級衰減。
地球就足夠大了，所以其引力就可以把你我都吸引在地表上，但你平常生活中，往往忽略了這種引力的存在，只有當(dāng)你跳高時或想離開地球時，才感受到它的引力。
要擺脫它的引力就需要第二宇宙速度，每秒11.2公里的脫離速度。
什么樣的質(zhì)量才能夠把一個星球弄成一個圓形呢？
在國際天文聯(lián)合會確定的行星定義中，對球形天體表述為：“有足夠的質(zhì)量，能以自身的重力克服剛體力，因此能呈現(xiàn)流體靜力平衡的形狀(接近圓球體)”。
而在矮行星定義中，也有這一條。
經(jīng)探測，灶神星平均直徑為525公里，質(zhì)量達(dá)到2.7×10^20kg，但形狀還是一個不太規(guī)則的土豆型，因此沒有被列入矮行星行列；谷神星直徑950公里，質(zhì)量為9.43×10^20kg，也就是94.3億億噸，已經(jīng)是呈現(xiàn)為一個球形，故而被列入矮行星行列。
這是不是說，質(zhì)量約100億億噸的星球就會被引力拉成一個球形呢？
或許吧，但星球是不是圓形，除了引力起著重要作用，還受到形成過程，如一些行星、小行星撞擊的影響。
其一，沒有引力，就沒有天體存在。所有的天體都由于引力凝聚在一起的，引力會使天體吸附一切自己引力圈中的物質(zhì)，使天體越聚越大，到達(dá)一定質(zhì)量后，會成為一個球形。
