第二章 重力论文 第五节

太阳系的各个行星，如果剔除离太阳最近的水星、第二近的金星以及最远的冥王星这三颗行星，它们在自转速度方面都有着某种程度的统一性。

拿地球和火星来说，火星上的一天基本上相当地球上的一天。就是说，地球上过了一天，火星也就自转了一圈。说得精确点，地球自转一圈所需要的时间是二十三点九三个小时，而火星则为一点零二六天，非常接近。我们不清楚两颗行星的这一共性是刻意安排的结果，还是纯属偶然。

位于火星外侧的木星虽然体积是地球的一千倍，可自转速度却快得多，它的一天，即自转一圈所需的时间为九点八个小时。因此，木星的赤道部分便由于离心力的作用而膨胀。这也是因为这颗行星至少外廓部分是由气体构成的。木星外侧的土星，自转周期是十点二个小时，在这两颗行星上，一天的时间都不及地球的一半。

更外侧的天王星自转一圈需要十七点九个小时，而再远一些的海王星自转一圈的时间为十九点一个小时，无论它们的哪一个，一天的时间都要短于地球上的一天。也就是说，自转的速度比地球要来得快。

木星和土星这一组，它们的一天大致相当于十小时。而天王星和海王星这一组，一天则不到二十小时。这两组的自转速度都快于地球。就像地球和火星那样，行星们两两相配，结成一对儿这里面是有着某种意义呢，还是仅仅出于偶然，谁也说不清。

我们再回过头来看看刚才被剔除在外的那三颗行星。还是先拿数字说话。水星自转一圈需要五十八点六天，耗时近两个月；金星则需要两百四十三天，约等于八个月。就是说，它们两个的自转速度都很慢。而金星更是慢得出奇，几乎让人感觉不出它在自转。而且，金星的自转方向与其他的八个行星都是相反的。

冥王星自转一圈耗时六点四天，花了将近一个星期。这几颗行星的自转速度千差万别，它们彼此间结不成同盟。

不过，本人并不赞成将冥王星算作太阳系里的一员。虽然行星并不是一定要沿着一个完美的圆形轨道围着太阳旋转，可这个冥王星的轨道却瘪得实在不成样子。这个离太阳最远的星球，它的轨道与比它更接近太阳一个“身位”的海王星的轨道相交叉，定期地比海王星更加深入到太阳系的内侧。

这一特征是其他的行星所不具备的，再加上这颗行星的尺寸要小了几号，我们也可以把它看作是包括哈雷彗星在内的众多具有椭圆形轨道的卫星中，轨道碰巧接近圆形的大型的小行星。

近些年来，人们开始注意到在冥王星的周围有不少这种体积级别的小行星，倘若假以时日，在这些小行星逐一得到确认后，围绕在冥王星周围的也是一片酷似火星和木星之间的环状小行星群这一事实将会逐渐地浮出水面。因此，我们似可不必将冥王星与其他的八颗行星相提并论。

关于这八大行星，我们先来看看他们的大小。在体积上拔得头筹的当属木星和土星这一对儿。拿赤道半径来说，木星约为七万公里，土星则是六万公里。

直径约等于它们三分之一的中等级别的行星是天王星和海王星，天王星的赤道半径是两万五千四百公里，海王星则为两万四千三百公里。

个头相当于它俩四分之一的也有两颗，这就是我们地球和自转形态与众不同的金星。这一对儿的赤道半径均略低于六千公里。从个头上说，地球和金星是一对哥俩，而不是和火星。

比这哥俩还要小的就是火星了，它的赤道半径为三千三百公里。而水星还要小一些，赤道半径有两千四百公里。冥王星则更小，成了最小的太阳系成员。

金星不仅自转速度缓慢，自转的方向还与其他的行星相反。假如这种逆向自转是和大的行星相撞后的产物的话，那么，它那长达八个月之久的奇慢无比的自转就可以理解了。想必是与之相撞的其他天体使金星的自转停了下来，继而使其自转方向发生了颠倒，但是旋转的速度低得可怜，始终跟原先的自转速度不在一个档次。既然这种旋转肇始于撞击，旋转的势头自然是大不到哪儿去的。

除了金星的逆向自转以外，行星们的旋转速度也都各不相同。这是一个很大的谜，而迄今为止，天文学家们还没有谁能够给出令人信服的猜想。各个行星的旋转速度快慢不一，毫无规则可言，这并非是一种正常的现象。考虑到太阳系的诞生和形成的过程，各个行星大可以朝着同一个方向、按照大致相同的速度旋转。

各个行星在经历过属于旋转的尘埃和气体的聚合体的时期，逐渐冷却、凝固下来后，它们的旋转速度就会由于种种的原因而拉开差距。这一点很容易理解。

总体而言，旋转体都是要遵循“角动量守恒定律”的。太阳本身也在自转，被吸引到它周围的尘埃和气体的聚合体也同样是自转得不亦乐乎，同时，它们也开始围着太阳进行公转。这就是太阳系的诞生，公转的尘埃和气体所形成的旋转体便是行星的坯胎，它逐渐凝固，向中心点不断地收缩形成比原先的体积小得多的球体，尔后倾向于以更快的速度进行自转。

关于“角动量守恒定律”有一个易于理解的例子：溜冰运动员在冰面上翩翩旋转，双臂展开时速度悠然，而一旦身体蜷缩起来，旋转的速度就会加快。这一现象便是“角动量守恒定律”的写照。

按照这个定律，体积越小的行星，自转的速度就越快。当然，由于行星汇聚的物质千差万别，并不是非要一成不变地恪守这个定律不可，允许有例外，但是要有说得过去的理由。再者说，只要总体的趋势与这个定律大致吻合，我们也就无须多加解释。也就是说，抛开冥王星不谈，水星的自转速度最快，火星次之，金星和地球这一组位居其后，再往后是海王星和天王星这一对儿，木星和土星组合可以是最慢的。

然而事实却恰恰相反，个头最大的木星和土星，自转的速度最快。天王星和海王星这第二大的组合拥有第二快的自转速度。“角动量守恒定律”在现实中遭到了颠覆。

木星的大部分都是氢气和氦气的聚合体，时至今日没有人能够知道，在常年引发风暴的炽热的云层之下，它的地表是一番怎样的景象。我们可以想象出那上面几乎没有坚硬的地面，这就等于是说，它的准确赤道半径仍然是个未知数，同时也意味着，“角动量守恒定律”无法在这个地方适用。虽然这颗行星的引力极强，但是地核部分的大小可能还赶不上天王星。关于这一点，我们只能寄望于未来的研究成果。

总而言之，有一个方法最容易阐释为什么我们太阳系的各大行星的运动表现得与“角动量守恒定律”相悖，那就是将其归结于其他天体的撞击所带来的干扰。宇宙是动态变化的，可宇宙里面除了星星这种物质以外，就是无穷无尽的空间，此外再无他物。至少我们凭借当今的科学手段所能观察到的宇宙里的角色就是它们了。在这里，光的速度是恒定的，可以作为标尺，时间也是空间的一个侧面，它们无一例外地都要受到重力的影响。这就是二十世纪三十年代为止，身为万物灵长的地球上的最高级智慧生物所达到的对于宇宙的理解。

假如这种理解还算靠谱，那么从小行星碰撞中寻找，是何种根本性的原因导致在角动量守恒定律的支配下才出现的单纯的常规性运动演变到了今天这般地步，这种想法并非就是异想天开。从这个思路考虑的话，我们似乎可以在某种程度上认为，大型的行星最为保守，它倾向于保留初始的运动状态，换言之，它最不易受到小行星碰撞的影响。

试想和地球差不多大小的金星这会儿冲着地球一头撞过来。如果撞击的角度很大，比如接近于正面相撞，地球大概就会粉身碎骨；可如果是以很小的角度撞在赤道附近，而且还和地球的自转的方向相反，那么地球肯定会停止自转，不仅如此，我们甚至可以想象，它还会开始朝着相反的方向旋转。但是，如果金星的撞击对象不是地球，而是体积相当于它一千倍的木星，无论这种撞击与其自转方向相反还是一致，金星都应该不会对木星造成什么影响的。它既不会阻止住木星的自转，或者逼得它反转，也不太可能加快或放慢它的自转速度。

我们至少可以说，木星一土星这一组面对小行星的撞击最能“面不改色”，天王星-海王星组次之，水星-火星组所遭受的影响最大，地球-金星组所受到的影响次大。

如果这一思路正确的话，是不是就可以说，木星和土星现在所表现出来的自转速度与太阳系的行星们最初所拥有的自转速度很接近？这两个星星很有可能保留了在太阳系诞生时期的自转速度，这会儿正在向我们昭示呢。而这两颗大行星之外的其他行星们，由于某种后天的事件或来自于其他星体的重力干扰，自转的速度被放缓了。这样的假设应该是站得住脚的。

如果“角动量守恒定律”可靠，那就是说，地球和火星都曾经拥有过比木星还快的自转速度。它们现在的速度是在各式各样的宇宙事件的影响下逐步衰减的结果。

有些自然现象可以对自转起到刹车的作用，其中，“潮汐作用”最广为人知。可以说明这一作用的最容易理解的例子就是水。地球的表面存在着大量的水，这些水在太阳以及它的近邻月球的引力作用下，无休止地潮起潮落。通过这样的干扰作用，水使得地表向着与自转不同的方向发生移动，这种移动就对地球的自转起到了点刹的作用。

因此，地球的自转周期每天都会延长一秒钟。据说地球的自转每十年会慢七秒钟，八百年后就要慢上半天。这种点刹的作用不可小觑。

但是，正如前文多次提到的那样，要说起到了更为直接的刹车效果的，还要算小行星的碰撞。撞过来的其他天体的个头越大，所带来的影响就越强烈，就像金星的下场那样，地球会停止自转，并开始反转。地球也是在枪林弹雨中走到了今天的，它承受着无数侥幸突破了木星引力场的其他天体的撞击。大小如同月球的行星的撞击也曾经历了好几次，个头不亚于珠峰的小行星的从天而降，也已多达几十次。

假如这些小行星撞过来的方向恰好与地球自转的方向相反，就算自转还不至于停止，可它的速度也一定会在瞬间慢下来。虽然这听上去有些危言耸听，可是，火星或金星的地表上那清晰可见的巨大环形山却告诉了我们，这可不是科幻性质的杜撰。

设想在此类天文学事件发生的那一刻，地球上的生物已经进化到了恐龙时期，那么，我们将会看到怎样的情景呢？小行星的撞击在陆地上引发了大面积的森林火灾，一连数月燃烧不息的烈焰将地面变成了一个大火炉。

很快，情况变得雪上加霜，弹到平流层里的不计其数的岩石纷纷回落，早已奄奄一息的动物们被彻底打入死牢。

高温使得海水的温度逐渐升高，冰封在海底的甲烷气从沉睡中被催醒，跑到了大气里。甲烷气体的温室效应是碳酸气体的二十倍。由于这种气体的肆虐，整个地表都处于高温之下。

森林大批死亡，树木每天释放的氧气锐减，而剩余的氧气与甲烷的化合又不断地加剧了氧气量的降低。在高温和缺氧的双重打击之下，正处于进化过程之中的地球上的生物们一批接一批地走到了生命的尽头。

接着，从坠落地点激起的大量尘埃混入大气，将地球包裹得严严实实，彻底遮住了阳光，使地球骤然变冷。地表的温度很快降到适宜生存的温度点以下，冰层开始从两极蔓延开来。低温成了压在由于食物缺乏、氧气不足而虚弱不堪的生物身上的最后一根稻草，最终，曾侥幸存活下来的生物都被活活冻死了。

从地质学家们的调查报告中就可以读到，这样的大事件在过去的地球上的的确确发生过。地质学家只关心事件的痕迹，并不考虑是怎么发生的，但一般都认为，这种惊天动地的大事件很有可能就是源于小行星的撞击。

对于我们人类来说，由于进化的时间实在太短，遭遇到这种天体事件的概率是很低的。但是，说起进化的时间跨度长达两亿三千万年的恐龙们，他们遭遇到这种天体现象的概率就足够大了。

假如撞击是与自转方向相反的小角度，那么，这一事件使得地球的自转速度在瞬间放慢的可能性就是充分存在的。于是，比起高温、岩石坠落、氧气不足、持续低温这一系列的可怕事件还要骇人的悲剧，应该很快就降临到了生物们的头上。这就是离心力的锐减所带来的引力的增加。

这一现象会造成自身体重的增加。假如地球此前的自转速度跟木星一样的话，那么此时，地球上的生物的体重就会猛涨一倍。这样一来，就像前面不厌其烦地阐述的那样，食草的巨型恐龙将再也抬不起它那长长的脖子，霸王龙将轰然倒地，长卧不起。

它们躺倒在地时，重量倍增了的内脏器官将会将心脏压迫得停止跳动。由于离心力的减小，曾经随心所欲地起飞、在天空翱翔的始祖鸟和巨大的翼龙都再也飞不起来了。它们这些大个子全都一只不落地蜷在了地上，小行星碰撞的那一天就是它们的末日。

假若地球以前的自转速度和木星一样快，离心力将会抵消掉地球的引力，越是临近赤道，它们的体重就越轻。除了这一假说以外，再也没有其他的途径能使前面提到的恐龙这种重得出奇的庞然大物君临大地、繁衍生息。大量出土巨型恐龙化石的地区很可能就是两亿年前的赤道一带。

在这样的低引力地区，庞大的雷龙挺着十三米长的脖子度过它的一生，它漫步于林间，将长长的脖子从林间缝隙里探进去，以攫取森林深处的叶子当作自己的美餐；霸王龙凭借它的两条腿在地面上疾步如飞，一旦追上了猎物，它便用袋鼠跳的姿势向对方发动空袭，一击致命；始祖鸟以及巨大的翼龙也都是一跃冲天，在天空翱翔。

由于小行星的撞击，地球的自转速度急速放慢，在这一刻，强大的离心力消失，地球的引力激增。它们的体重剧增，庞大的身躯倒伏在野，恐龙的天下就此休矣。