group lee,To be a leader, not a follower 当时天文学课上老师留的课后思考题就是,为何大尺度超星团和灰尘聚集一样是絮状的。 两者起主导的相互作用不同(一个电磁相互作用,一个万有引力),原理也有些许差别,但大体原则一致:相对小尺度下有序,有序结构进一步扩大,大尺度下结构又会变得无序。由于电磁力是相对短程力,所以会在打扫房间时看见絮状灰尘。而引力相对是长程力,所以在超星团尺度下展示絮状结构。 至于为什么是絮状,从机理上回答涉及的知识会比较复杂,是非线性理论的范畴,这里用一个栗子说明。 电磁力和引力都作为约束力起作用,灰尘摩擦起电发生极化,星系由于角动量等也会展现一定对称性(为了简单这里木有用分析力学的术语),这会引发小尺度有序结构的出现,但力的作用距离有限,超出作用距离就不能起到约束作用,就会出现无序结构了。絮状就是由许多小的丝状有序结构堆积而成的大的无序结构。 这并不稀奇,很多有机物都有有序的长链结构,这里起作用的是化学键,也是电磁力。但当许多长链混在一起构成宏观物体时,就变得可塑和无序了,比如日常用的塑料袋和尼龙,就是如此 查看知乎原文