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宇宙的旋轉美姿（三）
主講丨孫維新教授/館長
配圖丨網絡
太陽是我們銀河系裡2千億顆恆星其中的一顆，是一箇中間偏小的恆星，大家有沒有注意到，太陽系也是扁平的？所有的行星都在同一個平面上繞著太陽運行。
美國原子能委員會標誌
我們現在來看一張有趣的圖片，這張是美國「原子能委員會（US Atomic Energy Committee）」的標誌，為什麼我們的太陽系是扁平的，而不是像「原子能委員會」的標誌，各有各的軌道，大家從四面八方繞行銀河中心？
學習科學，要把胡適先生的一句話常放在心中：「在不疑處有疑」，一般人都覺得這個現象理所當然，太陽系長的就是這樣，本就該如此，但有些人會覺得奇怪，為何長這樣，而不是長那樣？若是有這種質疑挑戰的態度和能力，就可以發現自然現象背後的道理，看到別人沒有看到的東西！而當你看到別人沒有看到的東西，就能發現別人沒發現的東西。所以學習科學的態度就是不斷去追根究底，古人講：「窮究天人之際」，就是這個道理。
太陽系的扁平，和銀河系的扁平是同樣的道理，都是「旋轉」造成的，這個現象解釋起來稍微複雜，物理名詞叫做「角動量守恆」。這個名詞在物理學上非常重要，不過我們現在先不多講，有機會在線下活動面對面的時候我們再仔細說。雖然這是很專業的物理概念，但是其實在生活中，無論是拿一根繩子綁著一個石頭在我們頭上轉，或是我們站在懸崖邊上為了不掉下去而將手臂往前揮動，這些生活中的現象，都跟「角動量守恆」有關係，至於我們剛剛說到太陽系與銀河系的扁平，也都是「角動量守恆」造成的！太陽系跟銀河系在形成的過程中，都是先變成了扁平的雲氣圓盤以後，才出現行星跟恆星的，自然大家都在一個扁平的盤狀結構上運行。
我們可以想象，太陽在最初尚未形成時候就是一大團雲氣，由於引力造成收縮，雲氣中很多粒子本來運行的方式各不一樣，但是在你碰我我碰你的過程中，最後這些粒子終於找出了一個共同旋轉的方向，一旦開始旋轉了，這個雲氣就不得不向扁平狀發展了。
一開始的假設我們可以把這個初始雲氣當做是圓形的，你可能會問，為什麼要假設它是圓形的？Well，學物理的人通常都會把物體先假設為圓形的，因為圓形最簡單！也比較好計算。有個笑話說，一個小孩問一個物理學家：「您是否可以描述一下一隻雞的運動？」物理學家回答他說：「當然可以，首先讓我們假設這隻雞是圓的！」為什麼要假設為圓形？就是因為物理學家無法處理太複雜的形狀，所以只能假設雞是圓形的了。
所以我們先假設太陽這團雲氣，在未形成太陽之前就是一團圓形的雲氣吧！在形成的過程中，一邊收縮一邊旋轉，而在旋轉的過程中，角動量守恆的現象出現了，讓它越來越扁，上下半球越縮越小，最後變成一個扁平的圓盤。當這個扁平的圓盤出現以後，當中的物質比較厚比較大，就形成了我們的太陽，而殘存在周邊的這些物質與灰塵，經過了引力的吸引，時間一久就慢慢形成了小行星，然後積累出來越來越大的天體。從小到大逐漸形成了行星，這些行星就在太陽旁邊一路公轉，一路就像吸塵器一樣把周邊的雲氣吸到自己身上來，這些天體邊吸邊長大，行星陸續出現，雲氣盤就慢慢的消失了，因為所有的物質都分別落到這些行星上了。
（未完待續）
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