Question

为什么太阳系下的所有天体都会围绕着太阳运转？

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Answer 1

地球在太空中运动，太空中的物质密度是极低的，接近真空。因此我们可以假设地球运动时不受阻力（这个假设将在第二个问题下论述）。在太阳-地球系统没有耗散力（把能量转化为热能散发到真空中的力，例如摩擦力）参与的情况下，地球的运动将遵循角动量守恒。假如地球的运动轨道是一个以太阳为圆心正圆，根据牛顿第二定律，由于引力永远垂直于运动方向而不对其做功，那它将永远做匀速圆周运动，保持与太阳的距离不变。

现实中，地球的轨道并不是一个正圆，而是一个偏心率非常小的椭圆。但是只要系统中无耗散力作用，那么我们总是能够使用角动量守恒定律及能量守恒定律。由这两个定律加上牛顿运动定律，可以推演出开普勒行星运动三大定律，即：椭圆定律：行星绕恒星旋转的轨道为椭圆，恒星在椭圆的其中一个焦点上面积定律：单位时间内行星与恒星的连线划过的面积不变。调和定律：行星绕太阳的周期平方与其轨道半长轴的立方成正比。

虽然行星的运动轨道为椭圆轨道，但本质上是重力势能与动能的转换。没有耗散力保障了系统的总能量不变。同时，虽然地球和太阳之间的距离在一个运动周期内会改变，但是由于万有引力做功，地球的速度也在改变，保证地球所需的向心力和太阳对地球的引力一直都是“平衡”的。例如，地球从近日点运动到远日点，太阳对地球的引力减弱，然而与此同时，万有引力做负功，地球运动速度减缓，所需的向心力减小。从而一直保持平衡。综上，在没有耗散力参与的情况下，地球能够保持在椭圆轨道上运动，万有引力与向心力保持平衡，不会被吸进去或者飞走。

Answer 2

太阳系中的所有天体之所以会围绕着太阳运转，是因为太阳是太阳系中唯一体积很大的恒星天体，而太阳的引力比其他天体的引力还要大，所以说其他行星天体都会围绕着太阳运转。

Answer 3

根据科学研究表明太阳系中，太阳的质量是最大的。因为质量大，它的引力就大，从而可以吸引其他质量小的物体围绕自己旋转。

Answer 4

并非所有天体都围绕太阳转，例如九大行星是绕着太阳转的，但是有些小星体会固定在某个轨道上运转或者飞出去绕着别的星体转。