[科普中國]-動態(tài)摩擦

在天體物理學(xué)之中，動態(tài)摩擦描述一物體在空間中移動時，受到周遭其他物體的重力影響而損失動量與動能的現(xiàn)象。動態(tài)摩擦最早由錢德拉塞卡于1943年時提出并且進行詳細的探討。

簡介在天體物理學(xué)之中，動態(tài)摩擦描述一物體在空間中移動時，受到周遭其他物體的重力影響而損失動量與動能的現(xiàn)象。動態(tài)摩擦最早由錢德拉塞卡于1943年時提出并且進行詳細的探討。1

錢德拉塞卡動態(tài)摩擦公式考慮一顆質(zhì)量為M的目標星，假設(shè)一系統(tǒng)中之場星（假設(shè)質(zhì)量為 ）速度為各向同性，則該目標星所受之動態(tài)摩擦可簡單表示為

其中G為重力常數(shù)， 為目標星之速度， 為場星之速度， 為場星速度之分布函數(shù)（動態(tài)系統(tǒng)），為庫侖對數(shù)，

由式中可得知僅有速度較目標星為慢的場星能夠?qū)δ繕诵钱a(chǎn)生動態(tài)摩擦，而動態(tài)摩擦所造成之力的作用方向總是與目標星的行進速度方向相反。1

應(yīng)用早期行星演化在行星演化的理論中，初生行星與圍繞于恒星周遭之原行星盤間的動態(tài)摩擦?xí)偈乖行堑膭幽苤饾u降低，并轉(zhuǎn)移到行星盤之中。這造成了原始行星的向內(nèi)遷徙而更靠近主星。

星系在星系的合并過程，恒星之間的動態(tài)摩擦?xí)?dǎo)致星系中恒星的運動轉(zhuǎn)變成不規(guī)則的隨機運動，這個過程稱為弛豫（Relaxation），并可使兩個對撞的盤狀星系合并成一橢圓星系。另外，若是合并前的星系之中存在超巨大質(zhì)量黑洞的話，則黑洞也會因受到周遭恒星的動態(tài)摩擦而失去動能，因此逐漸落入合并星系的中心。

星系團動態(tài)摩擦亦可解釋為何一星系團中最亮、最重的星系，往往都存在于靠近星系團的中心：因為星系的對撞會由于動態(tài)摩擦而消耗其運動方向之動量，從而降低其速度，而越巨大的星系所遭受的阻力則越強，造成的現(xiàn)象即是這些大質(zhì)量星系最后都會落向星系團的中心。2

本詞條內(nèi)容貢獻者為:

尹維龍 - 副教授 - 哈爾濱工業(yè)大學(xué)