主题：【月色天文问题教室】为什么收缩就会释放能量? -- 月色溶溶
家园 【月色天文问题教室】为什么收缩就会释放能量? 正月里正月正，山珍海味却懒下咽。也许真像古人说的，三日不读书，就面目可憎，言语无味？我是好久不看书了，那就翻本书来看吧。物质文明和精神文明要双丰收。
西西改变了我，我现在对科普感兴趣，上回看的是量子，这回我想看天文。高中时候，我可是地理高手，而高中地理里不少天文知识，嗯。。。我这么说的意思不是说我是天文高手。。。只是想说明我虽然很偏文，可是其实还有那么点科学的小细胞的。。。
看谁的呢，阿西莫夫的好了，在西西经常看见他的名字，就算我不善于记外国人名，也复印了。在网上找到了他的《阿西莫夫最新科学指南·太阳系》，就它了，太阳系，对整个宇宙来说小小的，初高中也学了不少，应该能看下去吧？看不下去了，这不还有西西嘛。。。我就再开个“月色天文问题教室”，有问题就在这儿问，各位老师看见了回答几下，大家就当聊天了。
再说一遍这句话：乐于助人是好习惯，您自己明白，可要把别人也教明白了那更是一种本事：
好了，先问第一个问题：《阿西莫夫最新科学指南·太阳系》开篇，太阳系的诞生，说关于太阳系的诞生有两种理论：灾变说和演化说。牛顿就是属于演化说的，他认为：“太阳系可能是由稀薄的气体尘埃云在万有引力的作用下逐渐凝聚而成的。当这些粒子聚集在一起时，引力场会增强，从而会加速凝聚，最后，整个质量就会坍缩成一个致密的天体（太阳），收缩所释放的能量使天体变得炽热。”
这理论我能理解啊，我也觉得演化说更靠谱，我不明白的是牛顿的这句话：“收缩所释放的能量使天体变得炽热”。
为什么收缩就会释放能量啊？那么膨胀的时候是不是就要吸收能量？宇宙不是在膨胀吗?那么能量哪来的?
家园 月球与水星的潮汐锁定 书上说，月球被地球的潮汐力锁定了,所以自转周期与绕地球的公转周期相同，月球就永远用一面对着地球。这个我知道，但一直不知道为什么能锁定成这样。谁能说个好懂的解释？
书上还说，水星被太阳锁定，“精确的自转周期被证实是58.65天，正好是公转周期88天的2/3。这也表明它的确己被太阳的引力锁定，虽然比自转和公转周期相等的最终情况还差一点儿”，这个2/3也算锁定？这又是怎么回事，为什么是2/3？
家园 在很久很久以前... 在很久很久以前,月亮和地球的距离是今天的1/3.
在很久很久以前,月亮有着明显且快速的自转.
月亮的引力在地表造成了潮水,同样的,地球的引力在月表也造成了潮汐.这种潮汐不象地表的水流,而是以月表的土壤上下运动的形式表现的.月球在自转,离地球最近的月壤就垄起,这部分月表转过最近点后,又渐渐消下去.潮汐的效应其实是整个月球都感受到的,只是月壤的表现最明显.
潮汐效应,会因为摩擦而发生能量的损耗.具体的表现就是,月球的自转会越来越慢.慢到最后,始终是月表一个固定的点对着地球,这样月壤就不存在上上下下的运动了.
于是,月球就始终以一个固定的脸,对着地球.
同理,月球在地表造成的潮汐,也造成了地球的自转变慢.不仅是月球,其它天体对地球自转都会有影响.所以有几年年末时会有一个补秒,也就是那一年的最后一分钟是61秒.象2008年全年就是366天零1秒.
因为水星的公转的焦点轴心是在转的,因为太阳质量扭曲了空间.这是广义相对论很有名的验证实据之一.
水星的自转和公转的2/3关系应该是巧合.我不记得我看过哪本书上说两者之间是有内在联系的.
虽然比自转和公转周期相等的最终情况还差一点儿说明2/3确实只是巧合,正努力向1前进.所谓的锁定,不论你相距多远,只要引力和潮汐存在,都可以说锁定.一般行星公转和自转差很多倍,水星只相差半倍,说明在数量级上水星已经明显表现出被锁定的特征.文中大概是这个意思.
科普完毕,求月MM花
家园 可以把月球看作浮在水面上的鸡蛋或者鱼漂 由于顶部有个气室，受到水的浮力，总是那一端向上。
相对于月球和地球之间的距离，月球和地球的半径都不小，月球和地球之间的相互作用，即万有引力不能单纯看作是两个星球的中心质点之间的作用，而是作用到星球上的每一点。月球、地球都不是一个绝对圆的球体，对于月球来说，面向地球的一侧密度或者地势高于背面一侧，受到的吸引力也更大一些，在亿万年的历史中，就像钟摆一样，逐渐失去了摆动的幅度，最终向浮漂一样，永远指向了地球。
家园 我想牛顿的意思 不明确是因为那时候对于核物理还没人知晓，即使是被尊为最后一个巫师的牛顿，虽然智力上是个超人，但是知识水平未必必得上现在一个好好学习的中学生。科学的发展从某个角度来说真是后浪推前浪，前浪死在沙滩上。扯远了拉回来，我想牛顿因为不知道恒星在其巨大引力作用下发生了４个氢压成１个氦的聚变反应，而在这个反应中部分质量变成能量。这话眼熟吧，爱因斯坦说的。这种能量才是恒星光热的来源。
家园 势能转化成动能 收缩时,粒子的势能转化成动能,动能就是分子热运动了.这个和你手松掉,皮球掉下去,没有差别.
膨胀时要吸收能量,所以才有超新星和炸药.炸药是电子由高层向低层跃迁(收缩),放出能量,这个能量再被分子吸收,于是分子间的距离变大,形成膨胀.
水结冰是膨胀释能,是少数例外.
宇宙的膨胀属于宇宙学的内容,这个是因为big bang后的惯性.
宇宙的加速膨胀是因为含有斥力的暗能量的作用,暗能量是超越牛顿力学和爱因斯坦理论的东西,目前仍属于未知领域.
- 复 势能转化成动能
家园 能理解. - 复 势能转化成动能
家园 可大爆炸的能量又是哪里来呢？宇宙为什么能保持膨胀呢？ 物体保持匀速运动的前提是不受外力的作用，可是宇宙之外是什么呢？……问题好多……俺是物理白痴
家园 宇宙学是门发展中的学问 依相对论,大爆炸的那点物质能量应该是一个超级大黑洞的.而事实上不是,这说明爱因斯坦的理论在极高物质和极高能量时不适用,或者说,在奇点上不适用.黑洞的中心也是一个奇点.
现在一般认为宇宙是有限无边.一个球面就是有限无边的东东.所以不存在"宇宙之外"这种概念,你就安心地做一只克莱因瓶上的蚂蚁吧.
家园 谢谢，蚂蚁又学了点新东西。花 鲜花已经成功送出。
此次送花为【有效送花赞扬，涨乐善、声望】
家园 这个你就别想了！ 广义相对论只能推测到奇点开始的那一刻，至于之前的情况，目前科学家们也都特别想知道，可是斗志能够进行一些虚拟的推测。乱七八糟的理论很多，反正目前来看，大爆炸的原因以及情况目前还只能是一无所知！
家园 月色家里有空调吧，摸摸空调的压缩机和冷凝器就理解了 制冷的原理就是制冷剂迅速膨胀从环境吸收热量，于是你的房间就凉快了。制热则相反。
