ما الذي يبقي دوران الشمس ؟

لا شيء يبقي دوران الشمس. تدور الشمس تحت جمودها ولا تحتاج إلى أي مساعدة لاستمرارها. لاحظ إسحاق نيوتن أن الأجسام المتحركة تميل إلى البقاء في الحركة. وهذا ما يسمى قانون القصور الذاتي. هذا يعني أنه إذا كان الجسم يتحرك بالفعل ولم يعمل أي شيء لإيقافه، فسيظل الكائن يتحرك في ظل الجمود الخاص به. على سبيل المثال لن يتوقف عفريت الهوكي الذي ينزلق عبر ساحة انتظار السيارات إلا إذا أصطدم بجدار أو إذا كان هناك احتكاك كافٍ يعمل على إبطائه حتى يتوقف. بدون وجود قوة خارجية مثل الاحتكاك أو الجدار في الطريق، سينزلق عفريت إلى الأبد تحت الجمود الخاص به. قانون القصور الذاتي هو مجرد بيان مفاهيمي. النسخة الأكثر عمومية وأكثر رياضية من قانون القصور الذاتي تسمى قانون الحفاظ على الزخم. ينص على أن الزخم الكلي للكائن يبقى ثابتًا إذا لم يعمل شيء على الكائن.
هناك نوعان أساسيان من الحركة: التحرك للأمام في خط مستقيم (الحركة الخطية) والالتفاف في دائرة (الحركة الدورانية). لكلا النوعين من الحركة، يتم الحفاظ على الزخم لكائن غير عائق. بمعنى آخر، فإن الكائن الذي يتحرك للأمام في خط مستقيم سيستمر في التحرك للأمام في خط مستقيم إذا ترك لوحده، وسيظل الكائن الذي يدور في الدوران إذا ترك وحده. على سبيل المثال، إذا حصلت على الدوران الأعلى للطفل، فإنه يستمر في الدوران. في النهاية يتوقف بسبب القليل من الاحتكاك الذي يعمل على قاعدته. ولكن إذا لم يكن هناك احتكاك، فستبقي الدوران إلى الأبد. ينطبق قانون حفظ الزخم على الحركة الخطية والدورانية. للحركة الدورانية، يسمى القانون قانون الحفاظ على الزخم الزاوي. هذا القانون هو السبب في أن الشمس تبقي الغزل. نظرًا لعدم وجود أي احتكاك فعلي في الفضاء ولأنه لا يوجد شيء يمتص الشمس، فلا يوجد شيء يوقف الشمس. لذلك فإنه يستمر في الدوران تحت الزخم الزاوي الخاص به. هذا التأثير ليس خاصية خاصة للشمس. جميع الكواكب والأقمار والنجوم تدور لهذا السبب نفسه.
هذه المفاهيم تؤدي بطبيعة الحال إلى السؤال التالي: ما الذي يجعل الشمس تدور في المقام الأول؟ الإجابة على هذا السؤال أكثر تعقيدًا بعض الشيء، لكنها تعود أيضًا إلى قانون الحفاظ على الزخم الزاوي. ينص هذا القانون أكثر من حقيقة أن جسم الغزل يحتفظ بالدوران. وينص أيضًا على أن الزخم الزاوي الكلي للكائن ما زال ثابتًا، حتى لو تغير الكائن الشكل، ما دام الكائن معزولًا عن التأثيرات الخارجية. يساوي الزخم الزاوي للكائن سرعته الزاوية للدوران في أوقات القصور الذاتي. تحدد لحظة القصور الذاتي المسافة البعيدة عن الأجزاء الحاملة للكتلة المختلفة للكائن عن محور الدوران. من أجل الحفاظ على زخم الزاوي ثابتًا ، إذا انخفضت لحظة الجمود الخاصة بالكائن (أي أنه أصبح أكثر ضغطًا) ، يجب أن ترتفع سرعة الدوران.
ربما كنت قد رأيت هذا التأثير من قبل. النظر في متزلج الجليد الذي يدور بسرعة في مكان واحد. عندما يجلب متزلج الجليد بين ذراعيها، يرتفع دورنها. عندما تمد ذراعيها، يبطئ دورانها. كل هذا يحدث لأن زخمها الزاوي الكلي يجب أن يبقى ثابتًا. يمكنك حتى تجربة هذا التأثير بنفسك. اجلس على كرسي دوار، ارفع قدميك عن الأرض وحفز نفسك. يمكنك التحكم في السرعة التي تدور بها عن طريق مدى تمديد ذراعيك وساقيك. مثال آخر على هذا التأثير هو المياه التي تنخفض. بسبب الاهتزازات الطبيعية الصغيرة في المنزل، يحصل حوض الماء على كمية صغيرة جدًا من حركة الغزل. هذه الكمية من الدوران عادة ما تكون صغيرة بحيث لا يمكنك ملاحظة ذلك. ولكن عندما يتجه الماء نحو التصريف، فإنه يتراكم في توزيع أصغر للمياه. من أجل الحفاظ على زخمها الزاوي ثابتًا، يجب على الماء تسريع دورانه. ونتيجة لذلك تدور المياه بسرعة أسفل المجاري. (على عكس الاعتقاد السائد ، فإن حركة المياه المتدفقة التي تنحدر من الماء لا تسببها قوة كوريوليس).
الآن دعنا نعود إلى الشمس. تشكلت الشمس، وفي الواقع النظام الشمسي بأكمله، من سحابة عملاقة من الغاز والغبار. بسبب تفاعلات الجاذبية العشوائية مع الأجسام الفلكية الأخرى، اكتسبت هذه السحابة كمية صغيرة جدًا من الحركة الدورانية. استنادًا إلى الإحصائيات، سيكون من المستحيل تقريبًا لأي حركة سحابية من مادة السوائل أن يكون لها حركة دوران صفرية. مع مرور الوقت، انهارت سحابة الغاز والغبار هذه تحت تأثير الجاذبية. انهار لتشكيل الشمس والكواكب في نظامنا الشمسي. تمامًا كما هو الحال مع نزول المياه إلى الأسفل، جعلها الحفاظ على الزخم الزاوي بحيث سحبت غيمة كبيرة مع القليل من حركة الدوران في شمس صغيرة نسبيًا والكواكب ذات حركة دوران كبيرة. منذ تشكلت الكواكب والشمس من نفس السحابة، تدور جميع الكواكب حول الشمس في نفس الاتجاه الذي تدور فيه الشمس

باختصار، تستمر الشمس في الدوران لأنه لا يوجد شيء لوقفها. بدأت الشمس في الدوران لأنها تشكلت من سحابة كبيرة مع القليل من حركة الدوران المدمجة.