银河系内共有几千亿颗恒星，为什么没有出现混乱现象？

来自138亿年前的那场宇宙大爆炸，短时间内向外释放出了无数的物质和能量，历经沧海桑田，最终演化成为现有的宇宙结构，并且依据特定的规律仍然不断地在进行运行和演变。我们的银河系就属于大爆炸之后最初形成的众多星系之一，太阳系又是银河系中的新生力量，诞生于48-50亿年前。我们现在看到的，无论是地球，还是太阳系，在银河系中的运动井井有条，丝毫没有混乱的现象，主要原因是什么呢？

银河系的基本情况

在上世纪，科学家们还普遍认为银河系是一个具有4条旋臂的漩涡星系，但随着观测水平和尺度的逐步提升，银河系的结构更像是一个棒旋星系，主要依据就是根据银河系中恒星的运动特点，特别是中心恒星聚集区域的布局形态，更像是一个短棒型而非纯粹的漩涡。

从整体上看，银河系是一个巨大的扁平盘面结构，直径20万光年，其中中心区域是由高密度恒星所组成的银核，直径2万光年左右，中心位置是一个巨大的黑洞Sgr*A，直径4000多万公里，质量约为太阳质量的400万倍。银河系有4条主要旋臂－人马臂、猎户臂、英仙臂 、三千秒差距臂，每条旋臂的平均距离为4500光年左右，我们的太阳系就处在其中的猎户臂上，距离银心2.6万光年。

银河系的恒星数量众多，达到近4000亿颗，其中大部分分布在银核区域，剩余的恒星主要分布在旋臂上，而且距离银心越近，旋臂上的恒星密度越大。由于猎户臂是银河系的一条较短的支臂，太阳系又处在猎户臂的边缘地带，因此太阳系周围区域的恒星密度，要比银核周围以及旋臂正空间上的要低得多。

之所以我们看上去银河系的众多星体，没有发生碰撞等混乱情况，主要原因有三个：系内星体总体密度很低、星体引力束缚以及我们的观测周期非常短，下面分别简要分析一下。

银河系星体密度

银河系中恒星总数量以千亿计，行星的数量起码要比这个还要高一个数量级，而更低一个层次的小行星数量则会至少以亿亿这个级别来衡量，那么这些小星体如果展现在一张图片上的话，我们看到的肯定是密密麻麻，甚至密不透风的感觉。但是，别忘了空间尺度的问题。

如果我们以银河系恒星密度相对密集的主体区域，即直径20万光年、平均厚度3000光年来测算，假如星体是平均分布的话，那么每颗恒星所占的平均空间约为240立方光年，也就是说相当于恒星与恒星的平均距离将是58万亿公里，光线都要走上6年。而行星之间的平均距离也会有5万亿公里，连数量最多的小行星之间的平均距离也会在1亿公里左右。当然这些只是平均数据，在星体比较密集的银核和旋臂之上，这一数据会有一定程度地压缩，而除此之外的空间星体密度会更加地稀少。

不过，我们从以上数据可以看出，银河系中星体与星体之间的距离，以我们的观测尺度来理解是非常宏大的。从银河系的平均水平来看，就连小行星之间的距离也以上亿公里来衡量，即使太阳系中的小行星带，其个体与个体之间的距离起码也有百万千万公里，这个距离与星体的大小相比，实在是过于宽阔，就是想直接瞄准撞上去也非常不容易，这也是为什么我们发射的太空探测器根本不用考虑撞上小行星的主要原因，空间太大了，可以自由翱翔呀。

星体引力束缚作用

宇宙中的星体自从宇宙大爆炸之后，依靠着万有引力作用以及暗物质和暗能量的作用，逐渐形成了相对稳定的运行模式，那就是绝大部分的星体，都会始终围绕着一个核心在做周期性运动，无论是地球，还是太阳，都以上一级的绝对引力中心为目标，周而复始地做着规律性的运行活动。

在此过程中，不可避免地会发生大质量星体引力范围交叉和重叠的问题，对一个星体来说，可能会无时无刻不在受到各方引力的综合作用，继而不断调整运动轨迹和运动速度，最终达到在综合作用力之下的运动平衡状态。哪方引力强，对目标星体的引力作用就会占据主导，从而将目标星体拖拽到有效引力范围之内，重新达到这个星系的运动平均。而引力弱的核心星体，则对星体的束缚能力相对较弱，对外来星体的拖拽作用就不强，使得外来星体有可能只是匆匆过客，而对于已经处在自身有效引力范围内的星体，则会通过逐渐地降低角动量实现引力和离心力的平衡。

因此，银河系中的众多恒星系统，从表面上看它们的有效引力范围各不相同，对恒星系内的行星束缚能力有高有低，但是在漫长的演化过程中，都分别形成了各具特色的星体运行规律，系内星体都以不同的速度围绕着核心转动，各个恒星系“井水不犯河水”，通过引力作用规范着各个星体的运行。

观测周期与星体运动演化时间不在一个数量级

还有一个因素就是时间尺度问题，我们人类的一生才区区百年，从望远镜发明到现在也就几百年的时间，我们对宇宙星体的观测，无论距离多远，我们所能直接了解到它们的运动变化，也只能是几百年的时间，而这个时间与太阳的寿命几十亿年相比、与太阳系围绕银河系公转一周2.5亿年相比，都只能算是沧海一粟。在我们的观测周期里，根本看不到太阳碰撞为红巨星重构太阳系的时刻，更看不到银河系几十亿年后与仙女座相撞并融合的历程，我们所能看到的，只是地球在星体密度非常稀少的茫茫宇宙中，按照既有规律稳定运动的状态。