天上为什么会有星星?
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在宇宙发展到一定时期,宇宙中充满均匀的中性原子气体云,大体积气体云由于自身引力而不稳定造成塌缩。这样恒星便进入形成阶段。在塌缩开始阶段,气体云内部压力很微小,物质在自引力作用下加速向中心坠落。当物质的线度收缩了几个数量级后,情况就不同了,一方面,气体的密度有了剧烈的增加,另一方面,由于失去的引力位能部分的转化成热能,气体温度也有了很大的增加,气体的压力正比于它的密度与温度的乘积,因而在塌缩过程中,压力增长更快,这样,在气体内部很快形成一个足以与自引力相抗衡的压力场,这压力场最后制止引力塌缩,从而建立起一个新的力学平衡位形,称之为星坏。
星坯的力学平衡是靠内部压力梯度与自引力相抗衡造成的,而压力梯度的存在却依赖于内部温度的不均匀性(即星坯中心的温度要高于外围的温度),因此在热学上,这是一个不平衡的系统,热量将从中心逐渐地向外流出。这一热学上趋向平衡的自然倾向对力学起着削弱的作用。于是星坯必须缓慢的收缩,以其引力位能的降低来升高温度,从而来恢复力学平衡;同时也是以引力位能的降低,来提供星坯辐射所需的能量。这就是星坯演化的主要物理机制。
下面我们利用经典引力理论大致的讨论这一过程。考虑密度为
ρ、温度为T、半径为r的球状气云系统,气体热运动能量:
ET=
RT=
T
(1)
将气体看成单原子理想气体,μ为摩尔质量,R为气体普适常数
为了得到气云球的的引力能Eg,想象经球的质量一点点移到无穷远,将球全部移走场力作的功就等于-Eg。当球质量为m,半径为r时,从表面移走dm过程中场力做功:
dW=-
=-G(
)1/3m2/3dm
(2)
所以:-Eg=-
(
)1/3m2/3dm=
G(
M5/3
于是:
Eg=-
(2),
气体云的总能量:
E=ET+EG
(3)
热运动使气体分布均匀,引力使气体集中。现在两者共同作用。当E>0时热运动为主,气云是稳定的,小的扰动不会影响气云平衡;当E<0时,引力为主,小的密度扰动产生对均匀的偏离,密度大处引力增大,使偏离加强而破坏平衡,气体开始塌缩。由E≤0得到产生收缩的临界半径
:
(4)
相应的气体云的临界质量为:
(5)
原始气云密度小,临界质量很大。所以很少有恒星单独产生,大部分是一群恒星一起产生成为星团。球形星团可以包含105→107个恒星,可以认为是同时产生的。
星坯的力学平衡是靠内部压力梯度与自引力相抗衡造成的,而压力梯度的存在却依赖于内部温度的不均匀性(即星坯中心的温度要高于外围的温度),因此在热学上,这是一个不平衡的系统,热量将从中心逐渐地向外流出。这一热学上趋向平衡的自然倾向对力学起着削弱的作用。于是星坯必须缓慢的收缩,以其引力位能的降低来升高温度,从而来恢复力学平衡;同时也是以引力位能的降低,来提供星坯辐射所需的能量。这就是星坯演化的主要物理机制。
下面我们利用经典引力理论大致的讨论这一过程。考虑密度为
ρ、温度为T、半径为r的球状气云系统,气体热运动能量:
ET=
RT=
T
(1)
将气体看成单原子理想气体,μ为摩尔质量,R为气体普适常数
为了得到气云球的的引力能Eg,想象经球的质量一点点移到无穷远,将球全部移走场力作的功就等于-Eg。当球质量为m,半径为r时,从表面移走dm过程中场力做功:
dW=-
=-G(
)1/3m2/3dm
(2)
所以:-Eg=-
(
)1/3m2/3dm=
G(
M5/3
于是:
Eg=-
(2),
气体云的总能量:
E=ET+EG
(3)
热运动使气体分布均匀,引力使气体集中。现在两者共同作用。当E>0时热运动为主,气云是稳定的,小的扰动不会影响气云平衡;当E<0时,引力为主,小的密度扰动产生对均匀的偏离,密度大处引力增大,使偏离加强而破坏平衡,气体开始塌缩。由E≤0得到产生收缩的临界半径
:
(4)
相应的气体云的临界质量为:
(5)
原始气云密度小,临界质量很大。所以很少有恒星单独产生,大部分是一群恒星一起产生成为星团。球形星团可以包含105→107个恒星,可以认为是同时产生的。
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如果你的问题是一个科普性的,那回答就是:
我们看到的"天上"实际是广阔无边的宇宙空间,在这个空间里有大量的天体、星球,其中有一些象太阳一样能发光,但由于离我们地球太远了所以我们只能在晚上看到,而且显得很小,也就是我们所说的星星了。
天空的星星距离我们所在的地球是非常遥远的,距离我们都有好几光年之远,例如牛郎星距离地球就有
16
光年,所以我们看到的牛郎星所发出的光实际上是在
16
年前从牛郎星发射出来的。星星发出来的光会经过保护地球的大气层,大气层的空气不是静止不动的,热气上升,冷空气下降,还有不停吹着的风,使得大气层的每一处的密度都不一样,密度不一样,光可透过的程度也不一样,所以会造成在我们眼里看起来,星星是一闪一闪的。另外还有一个就是因为被别人一重拳打在眼睛上!
我们看到的"天上"实际是广阔无边的宇宙空间,在这个空间里有大量的天体、星球,其中有一些象太阳一样能发光,但由于离我们地球太远了所以我们只能在晚上看到,而且显得很小,也就是我们所说的星星了。
天空的星星距离我们所在的地球是非常遥远的,距离我们都有好几光年之远,例如牛郎星距离地球就有
16
光年,所以我们看到的牛郎星所发出的光实际上是在
16
年前从牛郎星发射出来的。星星发出来的光会经过保护地球的大气层,大气层的空气不是静止不动的,热气上升,冷空气下降,还有不停吹着的风,使得大气层的每一处的密度都不一样,密度不一样,光可透过的程度也不一样,所以会造成在我们眼里看起来,星星是一闪一闪的。另外还有一个就是因为被别人一重拳打在眼睛上!
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因为在浩瀚的宇宙里有很多的行星但是它们很小,和我们之间的距离太远了,所以我们用肉眼是看不到的、在晚上由于他们反射太阳的光,所以我们只能看见一个一个的小亮点,我们就称它们是星星
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人们总是说天上的星数不清,其实,凡是用肉眼能看见的星,还是可以数得清的。天文学家把天空的星星,按区域划分成88个星座。其中,北部天空(以天球赤道为界)有29个星座;南部天空有46个星座,跨天球赤道南北的有13个星座。只要我们有耐心,数完一个星座里面的星星,再数下一个星座,是能数清用肉眼能看得见的星星。据天文学家计算的结果:0等星6颗;1等星14颗;2等星46颗;3等星134颗;4等星458颗;5等星1476颗;6等星4840颗……总共不超过7000颗。如果我们借助望远镜,情况就不同了,哪怕用一台小型天文望远镜,也可以看到5万颗以上的星星。现代最大的天文望远镜能看到10亿颗以上的星星。其实,天上星星的数目还远不止这一些。宇宙是无穷无尽的,现代天文学家所看到的,只不过是宇宙的很小很小的一部分。
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我们肉眼所见的星星大多都是恒星星体,因为离我们很遥远,所以只能看到光,而没有热。当地球转动使我们背对太阳时,因为光的直线传播,我们根本看不到太阳光,所以远处的恒星我们便可以看到了,我们所看到的星星大都是很久以前的星星,因为它们的光传到地球,有的需要好几十年。可见宇宙有多大了吧?同学
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