为什么星球是圆的，而星系却像盘子一样是扁的呢？而且人类没有飞出过太阳系，又是怎么知道银河系的形状呢？

首先星球为什么大多是圆的，答案是引力。

当一个物体质量足够大的时候，引力就会占主导作用，它会克服物质内部的强度，把物体表面所有的凸起都往质量中心拉，最终形成一个球形，球形是引力势能最低、最稳定的形态。

比如地球就是一个球形，但地球上还是会有凸起的山脉，这是因为在局部的尺度上，岩石是有硬度的，会对抗地心引力，而且板块碰撞会不断抬升新的山脉。即便这样，珠穆朗玛峰看似巨大，对比整个地球的大小，也只相当于一个篮球表面上不到0.2毫米的小凸点。

那星系为什么又是扁的呢？因为另一个原因“角动量”。

在宇宙的早期，银河系还是一团巨大的气体云，这些气体云的质量分布是不均匀的，它们会向密度最大、引力最大的地方靠拢，这些粒子在移动的时候，运动方向和速度是不同的，它们彼此之间会有碰撞，以至于它们没办法笔直地朝中心靠拢，而是会产生路径的偏斜。它们既偏斜又同时往里坍缩，最终叠加成整体旋转的趋势，同时形成一个整体的角动量。

角动量是指物体绕某个点或某个轴旋转时的运动量，在没有外部干扰的情况下，角动量必须守恒。

既然角动量守恒，引力又让气体云的体积越来越小，于是旋转速度就被不断放大，就像花样滑冰选手在收紧手臂时会转得越来越快。

随着旋转速度加快，引力和离心力开始形成博弈：在沿着旋转轴的方向，没有离心力，引力继续把物质压下去，于是厚度越来越薄。

而在垂直于旋转轴的方向，旋转产生了很大的离心力，离心力与引力相互抗衡，当它们达到平衡时，物质不再向中心坍缩，半径趋于稳定，就形成了这个形状。

那为什么是圆盘，而不是方盘或三角盘呢？

因为引力是均匀的，对任何方向的拉力都一样，圆形又是最稳定的形状。就像大饼师傅甩面团，旋转让面团摊成薄薄的圆饼。

那为什么地球没有甩成圆盘呢？

因为地球的自转速度不够快，赤道附近的离心力只占引力的0.3%，所以地球赤道是会鼓一些，但也不会变成盘子。

那人类是如何知道银河系是圆盘状呢？

古人观察夜空的时候，发现空中有一条乳白色的光带，如果银河系是球体，星星应该四面八方均匀分布，而不是集中成一条银河带上。

18世纪，科学家用望远镜数不同方向的恒星，发现沿银河带方向的恒星极其密集，而垂直方向稀疏。这也让人怀疑银河系是扁平的。

后面有了射电望远镜和红外观测，科学家通过探测气体云中氢原子释放的电磁波，来追踪气体云和恒星的分布，然后把不同方向的数据拼在一起，发现银河系是一个大螺旋盘。

再后来，通过观测恒星的运动速率，发现这些恒星并不是在乱飞，而是在整体绕着同一个中心旋转，这个中心的位置对应着大型黑洞人马座A星，也就是银河系中心。

天文学家通过观察和理论计算，确定了银河系是棒旋星系。

不过星系除了盘状，还可能是椭圆星系或者不规则星系，同样，当星球质量不够大时，也可能变成土豆形状或者不规则的形状。

所有的宇宙形状都不是偶然产生的，而是多个力量平衡下的结果。

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