太阳系的上方和下方到底是什么？听完科学家的解释恍然大悟|行星|引力|银河系_网易订阅
太阳系的上方和下方到底是什么？听完科学家的解释恍然大悟
2021-07-06 01:56:33 来源: 不娱乐不开心举报
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在各种关于太阳系的图片或者是视频中，总会把太阳系形状塑造的和一个“盘子”很类似，最中间是太阳，然后围绕太阳运动的行星和小行星，如果太阳系真的是一个平面的话，太阳系的上方和下方是什么呢？
上下左右东南西北这些方向概念是人类根据地球上的磁场和引力方向进行判断的，离开地球后，上下左右的概念就变得比较模糊了，但是所谓的上下左右还是存在的，我们可以根据宇宙中的其他恒星来判断方向和位置，也可以通过陀螺仪来判定方向。
我们常常把太阳系视为一个平面，其实是因为“黄道面”的存在，“黄道面”是地球围绕太阳进行运动的轨道面，但是因为地球的轨道经常会发生各种各样的变化，比如说月球和火星木星的引力对地球轨道产生一些影响，就会导致黄道面发生变化，但是不论黄道面发生了多么重大的变化，这个平面总是会通过太阳的中心，而黄道面和天球相交的大圆被我们称为“黄道”。在研究和探索太阳系内的天体时，我们会用“黄道坐标系”来判断其他天体的黄道坐标，因为观察的时间不同，天体的黄道坐标会产生一定的差异。
而在研究太阳系这样的恒星系轨道时，就会用到“银道坐标系”来判断和研究其他星系的位置，银道坐标系是以太阳为中心，再加上银河系平面建立起来的坐标系。不论是黄道坐标系还是银道坐标系，都属于“天球坐标系”，这是一种以天极和春分点再加上地平坐标建立起来的球形坐标系，在这样的坐标系中，我们可以准确地找到天体在坐标系中的投影位置，很方便的在大脑中建立一个相关的三维模型。
宇宙本质是一个“四维时空”，也就是三维空间加上时间，时间是“额外维”，如果用数学去描述宇宙，那么宇宙的结构是独立于时空之外的，根据爱因斯坦的相对论时空是一个相对概念，会根据物体的运动状态和引力发生变化，时间和空间都不是恒定的，而是会发生的一定的“扭曲”，科学家已经证明了“时间扭曲”而引力本身就是“时空弯曲”。
但是我们在想象宇宙中天体的位置时，自然不会把时空的弯曲想象进去，所以宇宙的数学结构是相对抽象的永恒实体，根据方向建立起来的坐标系，描述宇宙中天体的位置最利于我们想象。
太阳系内的行星，基本都是围绕着“黄道面”进行运动的，每个行星都有一个独属于自己的轨道，在众多天体中，只有冥王星的轨道比较特殊，这也是冥王星被踢出恒星队列的最大原因。
我们可以根据天体的运动和轨道来分出所谓的“上下”，那么太阳系的上方和下方又是什么呢？为什么发射探测器时不直接从太阳系上方或者是下方飞出去，非要沿着这些行星的轨道出去呢？
太阳系的周围有什么？答案是其他的恒星系，因为太阳系本身也在围绕着银河系进行运动，银河系中的其他恒星也在运动，从我们的角度去看，地球就像是静止的一样，但是从更加宏观的角度去观察，宇宙中的任何天体都在进行着相对运动，因为总有更大的引力源存在，太阳系周围的天体在不断的变化运动，我们只能找到那些轨道相对稳定，距离我们比较近的恒星系，绘制出太阳系周围的星系图。
上面这张图片就是太阳系附近的恒星系，我们可以看到上方和下方的其他天体，这张图可以被视为一个100光年的“黄道坐标系”，只不过这个图片中只有恒星，没有记录小型天体。
太阳系的上方和下方，仍然是宇宙空间和其他恒星，如果你从更加宏观的角度去观察整个宇宙，会发现宇宙中的物质分布是相对均匀的，并没有太大的区别和变化，所以去思考宇宙中的方向其实并没有太大的意义。
人类的探测器为什么不直接从太阳系的上方或者是下方离开呢？答案很简单，因为人类还没有计划开始用探测器探索太阳系之外的空间，我们对太阳系内的行星仍然一知半解，发射这些探测器直接离开太阳系没有任何意义，探测器离开太阳系需要十分漫长的时间，当探测器的能源全部用完后，它仍然无法离开太阳系，因此目前直接发射太阳系从上面或者下面离开没有任何意义。其次，在探测器移动的时候，其他行星提供的引力可以造成“引力弹弓效应”给探测器进行加速，可以节省大量的能源，让探测器运行得更久。
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