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动力学摩擦

/dynamical friction/
条目作者李兆聿

李兆聿

最后更新 2022-01-20
浏览 185
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运动中的天体与其周围空间的物质(恒星、星际介质等)因引力相互作用而损失动量和能量的物理过程,又称引力拖曳。

英文名称
dynamical friction
又称
引力拖拽
创建时间
1943
主要代表人物
S.钱德拉塞卡
所属学科
天文学

动力学摩擦的概念最早由S.钱德拉塞卡于1943年提出。考虑一个大质量天体,它在运动过程中穿越周围的一群小质量天体,因大质量天体对小质量天体的引力作用会拉近其距离,于是在大质量天体经过的位置上会集聚多个小质量天体。这些聚集在一起的小质量天体对运动中的大质量天体产生的引力吸引作用使后者减速,同时损失部分动量和能量。天体周围的物质密度越高,所产生的动力学摩擦效应越显著。

动力学摩擦在天体物理学,特别是天体系统的动力学演化研究中有着广泛的应用。例如,在行星系统形成过程中,原行星与原行星盘之间的动力学摩擦会把原行星的一部分能量转移到原行星盘,导致原行星因失去能量而向内区迁移。动力学摩擦也可以用来解释星系团(以及星团)的质量分层效应,即为什么高光度、大质量星系常处于星系团的中央区域。星系质量越大,在星系团中受到的动力学摩擦也越大,损失的能量越多,就会渐而向星系团的中心沉降。

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