自然探索之科学启示备忘录格式化

　　就物质的分布来讲，星系是宇宙中最独立的组合型天体。而星系之外的宇宙空间不再有能够影响空间格局的物质分布。宇宙大爆炸初期的一段时期，宇宙却是能量处于均衡扩张状态。为什么现在聚成团儿了呢？一个字，冷，只能抱成团儿取暖。
　　随着宇宙膨胀、温度降低，摊薄的能量不足以一直处于一个稳恒的热力系统，即热浴状态。它们肆无忌惮的运动冲撞并推动宇宙膨胀，还是导致了无序的发生，熵增不可避免。微熵就是暴胀时期热力系统熵增的结果。宇宙在进化中所透射的矛盾论信息是能量体的运动和转化矛盾。一方面是运动的开放势，高能量状态使得自身需要释放，其结果就造成宇宙膨胀自身温度降低；另一方面是转化的收敛势，能量体本身具有抗拒熵增的负势性——谁愿意自毁呢？这就需要打破能量在宇宙中分布的均衡性。所以，为了尽可能避免熵增，或者说为了避免熵增的速度，能量体在低温状态中逐渐凝聚相变，从非作用体演变为作用体，即从零静质量粒子转变为非零静质量粒子，这样就能降低速度以保护能量的有序性。甚至于粒子为了保护丝毫能量的遗失而龟缩成球体，真的是无所不用其极了。大量的具质量粒子又经过聚集演变为独立星体并最终形成恒星系、星系等微速状态天体，这就更进一步限制了基本粒子的运动，从而大大延迟了熵增速度。简单地讲就是，能量转变成物质以保存能量，继而维持宇宙的稳恒运动状态，悠哉悠哉。而各类天体系统的形成，可称之为物质在引力作用下的格式化行为。
　　每一件距离我们相当久远的事物可能都存在＂先有鸡还是先有蛋＂的纠结思考，但为了事件有所进展，我必须得给出一个尽可能合理的构想。宇宙暴涨期结束后，以能量主导的膨胀日渐式微，但也并没有停下来的意思。在膨胀的身后，由于温度降低，没有直接参与膨胀的能量体相变缩聚为基本粒子，这些粒子又相互作用凝结为亚粒子并形成高密度的星际云。可以推想，这星云中必然有一个密度更大的空域，并孵化出一颗超级恒星，这恒星的巨大引力场搅扰了尽可能广大空域的物质分布格局，更多的恒星诞生。而超级恒星很快演变为超级黑洞，并形成宇宙中第一个星系。我们的银河系并不是那个超级星系，但它的诞生却成为必然。这是一个非常简陋的星系格式化图景，而我要推演的是恒星系的格式化过程，比如我们的太阳系。
　　在星系碰撞后所形成的银河系一条悬臂上，有一朵跨度超过十光年的致密星云，其中聚合大量有机团块儿并形成若干个引力中心。这些引力中心对星云中几乎所有的物质团块儿都具有引力作用，每一个物质团所受到的引力合力只有一个，在这种合力势的驱使下分别向引力中心聚集并形成湍流。若干个引力中心将形成若干个原初体，有些比较弱小的原初体在湍流的冲击下毕竟要汇入更大的引力中心——这是太空中古老的海纳百川的写照。这将是星云中的第一次引力中心合并。其余的引力中心继续在湍流的冲击下壮大并形成吸积盘，继而形成虫洞吸积。在争夺星云物质的过程中，更强大的引力中心的虫洞在吸积过程中会偶然间连通其它引力中心的虫洞，将出现弱小引力中心的物质倒流并最终被蚕食掉。这是第二次引力中心合并。最终，在整个星云空域中形成十个左右的引力中心，这些引力中心随着物质吸积量的变化，有几个原初体核心在某一时刻依次发生氢核聚变，并最终形成主序星。
　　五十亿年前，宇宙的环境相较于今天有着较大的不同。首先是空间的膨胀规模比现在小得多，这导致宇宙负压可感，并对天体的演化造成催化作用；其次是宇宙温度比现在的背景温度高，这同样会起到加速天体演化的作用；再次是各个天体的分布密度——或者说空间质量的分布密度——比现在大得多，这势必造成引力场的互相干扰程度——也就是所谓多体问题将比现在复杂得多，这也将造成天体系统的形成异于今天的宇宙。今天以及今后的宇宙将很难形成太阳系这样复杂的恒星系，甚至难以形成稳定运行的多体恒星系统。随着演化的进行，整体星云的跨度在引力中心的吸引下收缩为数光年的范围。
　　以上宇宙的历史因素会造成一个结果，加剧恒星的演化速度，使得从氢氦到碳氮氧再到硅铁的聚变条件比当前的宇宙更容易达到。所以，五十亿年前恒星内部可以在恒星形成为主序星之后短时间内从氢到铁的核聚变一气呵成并持续不断。
　　在几个主序星之中，有一颗恒星一直处于主序前星状态并维持吸积。在整个多体系统的运动中，这颗主序前星处于其它几颗主序星及原初体的包围之中，几颗主序星的爆发不会对其吸积造成多大影响，反而由于多个引力场的潮汐作用导致主序前星的全面核聚变迟迟不能爆发，这给了这颗星体更多的时间来膨胀自己，甚至是打通虫洞继续吸积其它恒星及原初体物质来壮大自己。但事件转机总会到来。最终，在某一时刻，这颗大质量恒星内部终于爆发全面的核聚变，造成几光年范围的冲击震荡。更严重的事件是，这爆发吹掠了这几颗小质量恒星，引发其表面大量气态、离子态物质散逸，继而影响到星体内部的引力、压力及温度，使得内部的核聚变偃旗息鼓逐渐停止。
　　当最后那颗大质量恒星全面爆发之后，之前先爆发的小恒星停止聚变并逐渐冷却。还有几颗正在吸积的原初体受到冲击之后也停止吸积。接下来的很长一段时间，整个星云内部在几个大引力中心的影响下将进行多体重排，并在几亿年的动荡中逐渐稳定下来形成一个恒星系，即太阳系。而停止核聚变的几颗天体及停止吸积的几颗原初体成为了太阳的行星。
　　太阳系的大格局在引力重排下完成了格式化，但宇宙的不确定性导致多体问题并不会结束，甚至会很复杂。太阳系格局就是，太阳为主引力天体，涉及的多体成员行星为水星、金星、地球、X行星、木星、土星、天王星、海王星。
　　由星云演化并直接形成的太阳系成员为太阳、水星、金星、地球、X行星、木星、土星、天王星、海王星。其中，水星、金星、地球、X行星由小质量恒星聚变停止后逐渐降温演化而来，这四颗行星密度最大，并具有较大的铁质内核。而X行星体量较小，在多体重排的引力平衡中成为牺牲品，被太阳、水星、金星、地球以及木星、土星、天王星、海王星的引力潮汐作用下撕碎并形成小行星带天体。木星、土星、天王星、海王星四颗气态巨行星为形成吸积盘的原初自转体，至今这四颗行星还带着环儿，尤以土星环最为显著厚重，说明停止吸积前还处于吸积的早期阶段。四颗气态行星中木星、天王星、海王星所含氢氦比例及星体密度与太阳十分接近，可以想象，吸积正酣时被砸了饭碗，而土星还不如它们三个，没吃几口饭碗就被端走了。以火星为首的其它天体，包括月球、冥王星以及行星的卫星、柯伊伯带，都是水星、金星、地球及巨行星被太阳爆发吹掠后的散逸物质体形成。试想，从一颗可与恒星比肩的大型天体里爆裂并形成几颗小型天体是绰绰有余的——月球很可能是地球的亲孩子。柯伊伯带大多为岩石天体，参与了太阳系的引力多体平衡运动，所以这些天体分布在太阳系外的黄道面范围内。而奥尔特云是参与形成恒星原初体的有机分子在缩合后获得了微小初速度的残余分子及水分子的无规则运动的结果，它们几乎是以分子形态向四面八方运动，体量甚微，所以对几个引力中心无感，但当太阳系形成之后，它们无论如何也挣脱不了这引力场。
　　在太阳系形成的早期，大量的陨石碎块横冲直撞，若干亿年的袭击着行星以及卫星。而这撞击使得它们成为太阳系多体引力平衡的牺牲者，彗星则是太阳系格式化后多体引力重排而平衡整个系统角动量过剩的天体，能被大佬们选中做点事，应该荣幸之至吧。如果没有这些小天体的运动，太阳系的行星卫星为了平衡引力的波动将会无规律地抖动。当太阳系在银河系中高速运动的过程中，总会与其它天体的引力场发生或深或浅的作用，这势必影响太阳系的引力平衡，而柯伊伯带甚至奥尔特云的大小天体就可以解决这个状况。我们经常看到陨石在太空飞逝并撞击行星——最可能撞击那几个大块头行星，这是太阳系受到系外引力场的剧烈影响造成的。如果看到一颗以前从未有过记载的彗星经过，那将是太阳系受到路途中比较温柔的大引力场的影响。两亿年绕银河系一圈，所遇都是路人甲，境遇圈圈都不同，太阳系的故事是讲不完的。
　　我们的太阳系，我们的太阳，我们在地球上，跟随你流浪。
　　（未完待续，下一篇《地球》）