Was bewirkt, dass sich Materie anfänglich dreht/dreht/umkreist?

Das Universum beginnt als eine nahezu perfekt gleichmäßige Verteilung von Materie mit winzigen Störungen der Dichte- und Geschwindigkeitsverteilungen darüber. Wenn Sie eine Region dieses frühen Universums auswählen, hat sie mit ziemlicher Sicherheit einen Drehimpuls, oder mit anderen Worten, sie hat eine langsame Nettodrehbewegung. Wenn Materie unter der Schwerkraft kollabiert, bleibt der Drehimpuls erhalten und die langsame Drehung eines großen Objekts wird zur schnellen Drehung eines kompakteren Objekts. Dies ist vergleichbar mit dem Drehen auf einem Stuhl mit ausgestreckten Armen und anschließendem Einziehen – Sie drehen sich schneller.

Wenn Sie Ihre Frage umkehren, ist die Antwort offensichtlich. Du schreibst no explanation as to why the spin began. Versuchen Sie mal anders zu denken: Was würde Nullspin bedeuten? Das würde bedeuten, dass die relative Geschwindigkeit zweier ziemlich zufälliger Objekte genau in die gleiche Richtung gerichtet ist wie der Vektor, der ihre Massenschwerpunkte verbindet. Was eher unwahrscheinlich ist, ist, dass Sie zwei Objekte mit zufälligen Geschwindigkeiten betrachten.

The magnet does not make the paper clip revolve around itNur weil das Magnetfeld keine Schwerkraft ist und if you fall off of a building, you don’t spin around the earthnur weil 1) die Erde im Vergleich zu einem Gebäude ziemlich groß ist, 2) fallen Sie nicht einfach mit einer zufälligen Geschwindigkeit in eine zufällige Richtung, sondern beginnen mit einer Geschwindigkeit von Null (was eher unwahrscheinlich ist). Wenn Sie ein Gebäude nehmen, das etwas größer als die Erde ist, und von oben in eine zufällige Richtung springen, werden Sie es höchstwahrscheinlich tun.

Kyle hat die richtige Antwort darauf, was den Spin überhaupt verursacht hat (kleine Störungen im frühen Universum), aber als Antwort auf Ihre anderen Fragen:

• Die Schwerkraft zieht Materie auf einem geraden Weg an, es ist die Kombination aus linearem Impuls und Gravitationskraft, die die Zentrifugalkraft erzeugt , die eine Umlaufbahn erzeugt. Denken Sie an Wasser in einem Eimer, den Sie über Ihren Kopf schwingen, es bleibt aufgrund der Zentrifugalkräfte im Eimer, es fliegt nicht weg, weil Sie mit Ihrem Arm ziehen (analog zur Schwerkraft), und es dreht sich aufgrund seines Schwungs weiter .

• Die Magnet- und Fallbeispiele scheinen nur wegen des Maßstabsunterschieds gegen die Regeln zu verstoßen. Bedenken Sie, dass die Büroklammer den Magneten auch nicht durch Gravitationskräfte umkreist. Für jede gegebene Anziehungskraft muss die zur Erzeugung einer Umlaufbahn erforderliche Geschwindigkeit die Zentrifugal- und Anziehungskräfte (Zentrifugalkräfte) genau ausgleichen. zu schnell, und die Umlaufbahn wird hyperbolisch, zu langsam, und die Objekte kollidieren. In jedem Fall ist es die Bewegungskomponente, die tangential zur Anziehungskraft ist, die von Bedeutung ist. Um die Erde in einer Entfernung von der Höhe eines Gebäudes zu umkreisen, müssten Sie sich mit Hyperschallgeschwindigkeit in horizontaler Richtung fortbewegen; ähnlich für die Büroklammer und den Magneten.

Zufällig habe ich gerade ein gutes Buch zu Ende gelesen , das den Wandel in der Denkweise beschreibt, der es der modernen Wissenschaft ermöglichte, diese Konzepte zu entwickeln. Du könntest interessiert sein.

Beispiel

Wie Sie im oben erwähnten Artikel über die Zentripitalkraft sehen können, beträgt die Beschleunigung eines Objekts in einer gleichmäßigen Kreisbewegung:

$a = \frac{v^2}{r}$

Auflösen für$v$gibt:

$v = \sqrt{a r}$

Wir wissen, dass die Erdbeschleunigung an der Erdoberfläche etwa 9,8 m/s^2 beträgt und wir können nachschlagen, dass der Erdradius etwa 6.000 km beträgt. Wenn wir dies zusammenfassen, sehen wir, dass eine horizontale Geschwindigkeit, die eine Zentripitalkraft erzeugen würde, die signifikant genug wäre, um eine Umlaufbahn an der Erdoberfläche zu halten, wäre:

$v = \sqrt{9.8 \frac{m}{s^2} \cdot 6,000,000 m}$

$v \approx 7,500 \frac{m}{s}$

Angesichts der Schallgeschwindigkeit in trockener Luft von 350 m / s bedeutet dies, dass Sie mit mehr als Mach 20 horizontal zum Boden von diesem Gebäude springen müssten, um in die Umlaufbahn zu gelangen.

Liegt es nicht an der Masse? Die Oberfläche, die leichter ist als der Kern, müsste sich schneller bewegen und den Körper zwingen, sich zu drehen. Ich bin mir nicht sicher, aber ich denke, alles hat die gleiche Entfernung im Weltraum zurückgelegt, aber je leichter die Masse, desto länger die Route, die Sie nehmen (um schwerere Objekte herumdrehen). wie der ungezogene Soldat, der im Kreis um die Marschierenden läuft, legt nur die gleiche Strecke zurück, reist aber viel weiter.

hoffe das macht sinn.