先上結論:
目前沒有哪個答案能完美解答這個問題。
侷限於初中物理的話:太陽和地球之間的萬有引力構成向心力,使得具有初速度的地球被太陽吸引,圍著太陽不停的旋轉。
而精確的,能夠追溯到最初為什麼太陽在那裡,地球在這裡,地球為什麼會這樣圍著太陽轉,則是一個挺深奧的問題。
這要從太陽系的起源說起。
太陽系起源有兩派說法,我們可以從中看到學者們對地球繞著太陽轉的解釋。
太陽系起源有兩派觀點:
一派認為太陽系是由一團旋轉的高溫氣體逐漸冷卻凝固而成的,稱為漸變派,以康德(I.Kant,1755)和P.S.拉普拉斯(1796)為代表。
另一派認為太陽系是由 2個或 3個恆星發生碰撞或近距離吸引而產生的,稱為災變派。這派的代表最早是布豐(G.L.L.Buffon,1745),以後是張伯倫(T.C.Chamberlin)和摩耳頓(F.R.Moulton,1901),還有金斯(J.H.Jeans,1916)Sir H.傑弗里斯(1918)等人。
早期的地球起源假說主要是嘗試解釋一些天文現象,如:
① 軌道規律性 大行星的軌道都幾近圓形,軌道平面和太陽赤道面很接近。相似的情況也存在於有規律的衛星系。
② 兩類行星 行星的性質明顯地分成兩類:內行星(水、金、地、火)的質量小、密度大、衛星少;外行星(木、土、天、海)的質量大、密度小、衛星多。
③ 角動量的分佈 對太陽系來說,太陽的質量佔全系質量的99%以上,但它的角動量卻還不到全系的1%。以單位質量所具有的角動量而論,行星的比太陽的大得多。透過怎樣一種作用才能使一個原來大致均勻的統一體系變成這樣一個系統,是太陽系起源假說所必須回答的問題。
早期的兩派假說各有許多變種,但都不能全部滿意地解釋上述的觀測事實。如拉普拉斯的星雲假說認為太陽系起源於一團高溫、旋轉的氣體星雲,因冷卻而收縮,所以越轉越快。快到一定程度後,就由它的外緣丟擲一個物質環。星雲繼續收縮,以後又可丟擲一個物質環。如此繼續,以後這些物質環便都各自聚成行星。有規則的衛星系也是經過類似的過程形成的。這樣,太陽系軌道的規律性便得到自然的解釋,無論這樣形成的物質環能否聚成行星。
但由計算表明,即使將所有行星現有的角動量都轉移到太陽上,太陽所增加的角動量也不足以使物質從它表面上丟擲去。另一方面,如果行星物質來自太陽,它們單位質量的角動量應當和太陽的差不多,但實際它們相差很大。即,這個說法解釋不了為什麼我們八大行星轉的這麼快。
災變論者將一部分的角動量歸因於另外一個恆星,從而繞過了行星角動量過大的困難。
在金斯和傑弗里斯的潮引假說中,他們設想有另外一個恆星從太陽旁邊掠過或發生邊緣碰撞,因而從太陽吸引出一股物質條帶,並同時給它一定的角動量。恆星掠過後,這個條帶分裂成若干塊,以後各自成為行星。因為太陽與恆星起初是互相接近,碰撞後又彼此分離,所以吸引出的條帶是兩頭小,中間大,並且它的物質是來自太陽的不同深處。這樣,這個假說似乎可以解釋太陽系的前兩個特點,不過衛星系的產生就很難再採用同樣的辦法了。
但這個假說其實並未真正克服角動量的困難。計算表明,恆星所能給與物質條帶的角動量遠不能將它拋到太陽系的邊緣。即使這樣能產生行星,它們離太陽最遠也不超過幾個太陽半徑。此外,如果帶狀物質是從太陽內部引出來的,它的溫度可能不下於一千萬度。它將像大爆炸一樣,很快向太空散去,不可能聚成行星。
先上結論:
目前沒有哪個答案能完美解答這個問題。
侷限於初中物理的話:太陽和地球之間的萬有引力構成向心力,使得具有初速度的地球被太陽吸引,圍著太陽不停的旋轉。
而精確的,能夠追溯到最初為什麼太陽在那裡,地球在這裡,地球為什麼會這樣圍著太陽轉,則是一個挺深奧的問題。
這要從太陽系的起源說起。
太陽系起源有兩派說法,我們可以從中看到學者們對地球繞著太陽轉的解釋。
太陽系起源有兩派觀點:
一派認為太陽系是由一團旋轉的高溫氣體逐漸冷卻凝固而成的,稱為漸變派,以康德(I.Kant,1755)和P.S.拉普拉斯(1796)為代表。
另一派認為太陽系是由 2個或 3個恆星發生碰撞或近距離吸引而產生的,稱為災變派。這派的代表最早是布豐(G.L.L.Buffon,1745),以後是張伯倫(T.C.Chamberlin)和摩耳頓(F.R.Moulton,1901),還有金斯(J.H.Jeans,1916)Sir H.傑弗里斯(1918)等人。
早期的地球起源假說主要是嘗試解釋一些天文現象,如:
① 軌道規律性 大行星的軌道都幾近圓形,軌道平面和太陽赤道面很接近。相似的情況也存在於有規律的衛星系。
② 兩類行星 行星的性質明顯地分成兩類:內行星(水、金、地、火)的質量小、密度大、衛星少;外行星(木、土、天、海)的質量大、密度小、衛星多。
③ 角動量的分佈 對太陽系來說,太陽的質量佔全系質量的99%以上,但它的角動量卻還不到全系的1%。以單位質量所具有的角動量而論,行星的比太陽的大得多。透過怎樣一種作用才能使一個原來大致均勻的統一體系變成這樣一個系統,是太陽系起源假說所必須回答的問題。
早期的兩派假說各有許多變種,但都不能全部滿意地解釋上述的觀測事實。如拉普拉斯的星雲假說認為太陽系起源於一團高溫、旋轉的氣體星雲,因冷卻而收縮,所以越轉越快。快到一定程度後,就由它的外緣丟擲一個物質環。星雲繼續收縮,以後又可丟擲一個物質環。如此繼續,以後這些物質環便都各自聚成行星。有規則的衛星系也是經過類似的過程形成的。這樣,太陽系軌道的規律性便得到自然的解釋,無論這樣形成的物質環能否聚成行星。
但由計算表明,即使將所有行星現有的角動量都轉移到太陽上,太陽所增加的角動量也不足以使物質從它表面上丟擲去。另一方面,如果行星物質來自太陽,它們單位質量的角動量應當和太陽的差不多,但實際它們相差很大。即,這個說法解釋不了為什麼我們八大行星轉的這麼快。
災變論者將一部分的角動量歸因於另外一個恆星,從而繞過了行星角動量過大的困難。
在金斯和傑弗里斯的潮引假說中,他們設想有另外一個恆星從太陽旁邊掠過或發生邊緣碰撞,因而從太陽吸引出一股物質條帶,並同時給它一定的角動量。恆星掠過後,這個條帶分裂成若干塊,以後各自成為行星。因為太陽與恆星起初是互相接近,碰撞後又彼此分離,所以吸引出的條帶是兩頭小,中間大,並且它的物質是來自太陽的不同深處。這樣,這個假說似乎可以解釋太陽系的前兩個特點,不過衛星系的產生就很難再採用同樣的辦法了。
但這個假說其實並未真正克服角動量的困難。計算表明,恆星所能給與物質條帶的角動量遠不能將它拋到太陽系的邊緣。即使這樣能產生行星,它們離太陽最遠也不超過幾個太陽半徑。此外,如果帶狀物質是從太陽內部引出來的,它的溫度可能不下於一千萬度。它將像大爆炸一樣,很快向太空散去,不可能聚成行星。