Strona głównaPytania → Dlaczego wirowanie jest popularne?

Dlaczego wirowanie jest popularne?

Pytanie

Pyta Kacper

Dlaczego wirowanie jest popularne? Planety wirują wokół własnej osi i krążą wokół swojej gwiazdy, a gwiazdy obracają się względem centrum galaktyki (co więcej, obracają się w wyróżnionym w przestrzeni płaskim dysku, a nie sferycznie symetrycznie). Nawet pojedyncze cząsteczki (np. elektron) immanentnie wirują (tzn. posiadają spin). Czemu ruch obrotowy jest tak powszechny? Czy można podejrzewać, że cały Wszechświat też wiruje?

Odpowiedź

Odpowiada dr hab. Piotr Sułkowski

Można powiedzieć, że popularność wirowania jest konsekwencją prawa zachowania momentu pędu. Zgodnie z tzw. twierdzeniem Noether, prawo to jest konsekwencją symetrii praw fizyki względem obrotów w przestrzeni, tzn. faktu, że w otaczającej nas przestrzeni nie jest wyróżniony żaden kierunek. Prawo zachowania momentu pędu stwierdza, że jeśli na dany obiekt nie działa (zewnętrzny) moment siły, to moment pędu tego obiektu nie zmienia się — zatem jeśli coś z jakiegoś powodu zaczęło wirować, to generalnie wirować nie przestanie, przynajmniej dopóty, dopóki nie przyłożymy do tego czegoś zewnętrznego momentu siły, a w szczególności jeśli nie występuje moment siły oporu. Ponieważ obiekty kosmiczne (planty, gwiazdy, etc.) poruszają się w próżni, to nie występują opory hamujące ich ruch — zatem jeśli z jakiegoś powodu zaczęły kiedyś wirować, to nie raczej nie przestaną. Odpowiednik zasady zachowania momentu pędu obowiązuje także w mechanice kwantowej, która opisuje zachowanie cząsteczek takich jak elektron, i w szczególności ich własność zwaną spinem — dlatego wirowanie jest powszechne również w mikroświecie.

Wirowanie całego Wszechświata jest poważnie brane pod uwagę przez naukowców. Choć nie jest ono bezsprzecznie udowodnione, to poważne argumenty za istnieniem wirowego ruchu Wszechświata przedstawione zostały np. w takim artykule  w którym przeanalizowano ruch ponad 15000 galaktyk, i którego bardziej popularne podsumowanie znaleźć można tutaj.