跟着番茄学物理

第25章 火星木星间 的“空位”:探寻消失行星的真相(1/2)

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【直播画面里,顾神神情专注,娓娓道来:“继续刚才的话题,若想探究地外文明在太阳系的所作所为,有个关键知识不容错过,那便是‘提丢斯 - 波德’定律。当年,德国中学教师提丢斯 - 波德偶然发现行星与太阳的距离似乎暗藏规律。此后,他日夜钻研,通过构建数学模型、查阅珍贵天文观测记录,最终归纳出‘提丢斯 - 波德’定律,即A=(n + 4)\/10 。这里n取值很规律,依次为0、3、6、12、24……后一个数是前一个数的两倍。”】

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原本懒散的骁睿听到相关内容,眼睛瞪圆,被复杂科学知识深深吸引,脑海中不断思索那些数字和公式。

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【“通过这个公式算出的A值,代表行星与太阳大致的天文单位距离。1天文单位约1.496亿千米,是衡量太阳系内天体距离的重要尺度,有助于定位天体和描绘其运动轨迹。”顾神前倾身体,专注地望向镜头,补充说明道。】

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骁睿皱起眉头,满脸疑惑,赶紧拿起手机,在搜索引擎里输入“天文单位”,进一步确认顾神所说的内容。他一边看一边喃喃自语:“这么说,通过这公式就能大致知道行星和太阳的距离,太神奇了。可这和地外文明有什么关系呢?”

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【“十八世纪,天文学刚起步,这个公式横空出世。别看它诞生于初期,却能量巨大,人类借此锁定了天王星的方位。”顾神一边说,一边用手在空中画圈,模拟人类探索宇宙的历程,声音牢牢吸引着观众的注意力。】

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骁睿忍不住惊呼:“哇,一个中学教师提出的公式,竟能帮我们发现天王星!简直不可思议。”此时,他脑海中闪过一个画面:小时候,洛尘就常拉着自己讲各种科学知识,那时自己总是不耐烦。没想到,现在这些知识让自己如此着迷,多亏了洛尘一直对科学的热爱,才让自己有机会接触这么精彩的世界。

他立刻给洛尘发消息,字里行间透着大大咧咧的劲儿:“洛尘,我跟你说,这顾神讲得太牛了!这定律像把能打开宇宙秘密大门的钥匙,我感觉地外文明的事儿,马上就要被咱们搞清楚了,太刺激啦!”

此时,洛尘正在书房,桌上堆满天文学书籍。收到骁睿的消息,他推了推眼镜,眼神专注地盯着屏幕。坐在堆满书籍的书房里,洛尘眉头紧锁,大脑飞速运转。他清楚,骁睿的问题看似简单,实则涉及多个复杂科学领域。

从科学史看,类似通过数学规律发现天体奥秘的例子不少,像开普勒定律,就是经大量天体运动数据总结得出,为后续天文学发展奠定基础。而“提丢斯 - 波德”定律和行星形成理论、天体力学中的引力相互作用紧密相关。

他思索着如何通俗地向骁睿解释,在键盘上快速敲击回复:“骁睿,你能察觉到这定律的奇妙,很棒!从科学史角度,类似案例不少。

开普勒通过分析天体运动数据,总结出三大定律,为牛顿发现万有引力定律奠基。这个‘提丢斯 - 波德’定律,或许也意义重大。

从天体力学原理看,行星分布规律和太阳系形成初期物质分布、引力相互作用有关。

打个比方,太阳系形成初期,物质聚集像不同密度沙子在水流作用下沉积。重元素如金属和岩石,在靠近太阳处先沉积,形成类地行星;轻元素如氢、氦,飘到远处低温区域凝结,形成气态巨行星。

国际顶尖天文学联合研究团队,利用超级计算机,经数年模拟运算,对太阳系早期演化深入探究。最新研究显示,太阳系形成最初5亿年,原行星盘内物质分布不均。

行星胚胎成长受周围天体引力剧烈干扰,超10万次模拟不同初始条件下的行星演化,约20%的模拟结果中,行星因引力相互作用被抛出太阳系或解体。

近期,新一代高分辨率空间望远镜投入使用,对太阳系早期物质分布观测有了新数据反馈。科学家正研究分析这些新数据,试图完善太阳系早期演化模型,这或许能为我们理解行星形成与消失机制带来新视角。”

骁睿看着手机,眼睛睁得大大的,手指飞速打字:“哇,原来是这样!那这些行星形成的过程,和这个定律有啥直接联系呀?”

洛尘接着回复:“行星分布规律与该定律紧密相关,早期物质分布和引力相互作用决定了行星的形成位置,而定律中的数值规律一定程度上反映了这种分布。就像在模拟中,行星胚胎在复杂引力环境下成长,其位置和命运受到诸多因素影响,这与定律所揭示的行星与太阳距离规律或许存在内在逻辑。”

骁睿读完,嘴巴微张,又发消息:“太厉害了,感觉这些研究太复杂了,那和现在太阳系行星的位置又有啥关系呢?”

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【“进一步来讲,水星、金星、地球、火星以及木星,它们到太阳的距离基本都符合该公式。”顾神顿了顿,点头确认宇宙间这一神秘规律。】

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