宇宙中的所有东西为什么要转？又是如何转起来的？

文 | 小黑

编辑 | 小黑

当我们抬头仰望夜空，眼前的星河似乎静谧安详，但在那亿万光年的深邃苍穹之上，整个宇宙正在动态旋转，上演着一幕幕瑰丽壮阔的华美乐章。

宇宙的雏形诞生于138亿年前的大爆炸，在那灼热的开端，所有的能量、时间和空间都集于一点，物质以难以想象的高温和密度疯狂舞动。

最初，能量占主导，各种基本粒子在狂热的温度中不停碰撞，难以形成有序结构。

随着宇宙的急剧膨胀和降温，粒子逐渐稳定下来，质子和中子结合形成原子核，电子开始围绕原子核运动。

在宇宙演化的初期，最先形成的氢原子和氦原子构成了宇宙物质的主体。

它们的出现，标志着宇宙逐步走向了基本的有序状态，这是宇宙从简单到复杂、从无序到有序演化的重要里程碑。

在这个膨胀的宏大舞台上，万有引力逐渐显露出它的魔力。

在浩瀚的宇宙空间中，物质的分布呈现出一种不均匀的状态，有些区域，物质密度略高于其他区域，这些区域因此拥有了更强的引力。

在这股引力的牵引下，周围的物质开始缓慢地向这些高密度区域聚集。

随着时间的推移，越来越多的物质被吸引到这些引力中心，星系、星系团、超星系团，这些宇宙的“大家族”，都是在这种物质聚集的过程中诞生的。

但物质聚合的过程并非直线前进，因为不同区域物质的初始运动方向和速度各不相同。

在万有引力的作用下，这些物质很难完全沿着一条直线相向而行，而是更倾向于形成旋转。

正如溜冰者收臂转速加快，聚集的物质在向密度更高的中心区域靠拢的同时，也获得了更快的旋转速度。

这种旋转一方面源自物质分布的初始不均匀，另一方面则受到万有引力这一自然法则的驱动。

除了引力，还有一位隐秘的舞者参与了宇宙的旋转芭蕾，它就是角动量，角动量反映了物体绕某一点旋转的动量大小。

与溜冰者的例子类似，当旋转物体的质量分布发生变化时，角动量守恒定律就会让其旋转状态也随之改变。

在宇宙中，构成恒星或星系的物质往往沿着旋臂螺旋式地向中心区域集中，物质不断向内迁移，其围绕中心的转动半径逐渐缩小。

为了遵守角动量守恒定律，物质的旋转速度必须随之加快，这种自我调节的动态平衡，使得天体能够长期保持稳定的旋转。

宇宙中绝大多数的恒星都在旋转。

恒星的形成始于巨大的分子云云核，受万有引力的拉扯，云核逐渐收缩，并不可避免地获得了一定的角动量。

随着云核物质进一步向心聚集，初生的原恒星旋转速度与日俱增。

新生的恒星拥有复杂的内部结构，表面和内部的旋转速度往往不尽相同。

恒星的快速旋转会在其表面产生黑子和耀斑等磁活动现象。

随着年龄的增长，恒星会通过恒星风等机制不断损失自身的角动量，旋转速度也将缓慢降低。

直至最后，当恒星衰老、燃料耗尽时，旋转的歌声也戛然而止。

即便如此，旋转赋予了恒星鲜明的个性，也孕育了绚丽多姿的恒星世界。

单个恒星的旋转只是宇宙交响乐中的一个音符，更高一级的天体结构，如星系和星系团，也在遵循着旋转的基本乐章。

让我们来看看一个典型的旋涡星系的“身体构造”，它的“心脏”是一个明亮的核球，这里聚集了大量的恒星，是星系的能量中心。

恒星和尘埃，则像是这张唱片上镶嵌的音符，在旋转中谱写着星系的华美乐章。

在旋盘上，我们还可以看到若干条优美的旋臂，它们就像是舞者伸展的双臂，在星系的旋转中舞动。

这些旋臂不仅为星系增添了动人的美感，也是恒星形成的摇篮，年轻的恒星，往往诞生在这些旋臂的尘埃云中。

星系从诞生伊始便遗传了云气的旋转基因，并将这种旋转运动持续到今天。

旋涡星系的旋转，有一个隐形的指挥家——那就是暗物质晕。

在暗物质晕的指挥下，旋涡星系的旋转速度分布呈现出一种特殊的形态，它不像牛顿力学预言的那样，随着距离核球越远而逐渐降低。

即随着距离中心距离的增加，旋转速度并不显著下降，这为天文学家研究星系的物质组成和分布提供了重要线索。

宇宙的舞台上，不仅有单个的星系在旋转，更有成百上千个星系组成的庞大星系团，一起加入这场宏大的宇宙舞蹈。

虽然引力让星系团中的成员星系彼此吸引，但旋转的惯性阻碍了它们直接坠向对方，因此它们只能在星系团的引力场中环绕、旋转。

星系团的旋转运动，连同其他宇宙学效应，共同雕琢出了我们今天看到的宇宙大尺度结构。

旋转，作为宇宙演化的基本主题，从未缺席。

在宇宙诞生之初，一切都始于一个混沌的漩涡，在那原初的旋转中，时间、空间、物质和能量，都从一个奇点中诞生。

在那无比渺小、却又无限密集的空间里，所有的物质、能量、时间和空间，都压缩在一起。

然后，奇点开始旋转，这旋转，像是一个神奇的开关，开启了宇宙演化的序幕。

它让物质在聚集的同时获得了新的运动形式，让天体在收缩的同时保持了动态的平衡，也让宇宙在膨胀的同时展现了令人叹为观止的结构之美。

读懂了旋转，也就打开了通往宇宙奥秘的一扇大门。

在这个万物旋舞的宇宙中，也许还有更多的谜题等待我们去探索和发现，但无论前方的旅程有多么遥远，让我们始终怀着好奇与敬畏，去聆听、去欣赏这场浩瀚无垠的旋转交响曲。