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球體趨勢的天體結構與熱力學平衡態下的物理最小作用量原理
送交者: 北斗天巡 2019年10月15日13:36:57 於 [教育學術] 發送悄悄話

看了許多關於天體為什麼趨於球體結構的解釋,基本上是以萬有引力為解釋、因為萬有引力G的方向指向天體的質心、而萬有引力的方向分布又是均勻的,所以吸附積累的物質就形成了趨向於半徑均勻的球體結構的趨勢,並且因為天體自轉的向心力原因讓赤道部分向外膨脹而繼球體結構趨勢後又趨向於橢球結構。

然而這一解釋只能湊合着能用、卻不足以讓人完全滿意。因為萬有引力的方向分布雖然均勻,天體周圍的太空塵埃等物質分布卻不一定均勻,天體自轉的同時也在公轉、並非停在一個地方自轉,因此不像停在一個地方自轉那樣自轉軌跡掃出的曲面周圍的空間對旋轉軌跡所掃出的曲面的映射關係也就是投射落影的分布都是均勻的,也就不一定能確立天體的表面在自轉的時候作為天體自轉軌跡的曲面的每一部分對周圍的物質接觸都是均勻的,雖然萬有引力的方向分布時均勻的、然而被萬有引力所吸引的天體周圍分布的物質對天體的面積投影的空間映射關係分布卻不一定是均勻的。

因此更深層次的解釋可能要涉及到熱力學平衡態里熵最小化原理所對應的熱力學平衡態過程里的最小作用量原理,當體積一定、空間形態為球體的時候表面積最小,因此相同的吸附的物質的量對應着相同的體積,當這些物質趨向於球面分布的時候、這些物質在天體表面分布時掃過的軌跡的曲線積分所積出來的面積的求和的極限有最小值,也因此即使天體周圍的塵埃分布不均勻也不會出現不對稱的不均勻的、只有在遠熱力學平衡態的化學和生物的過程里才會出現的空間破缺性的情形。


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