時不時地，我腦海中會冒出一個奇怪的想法，它在那裡要求一個答案。有時它很瑣碎，有時聽起來很傻，但隨後會帶來一些有趣的見解。這次我的大腦決定專注於一個簡單的問題：宇宙中最圓的物體是什麼？
我的意思是，我們發現的最接近球形的物體是什麼——不一定是表面最光滑的，而是最對稱的，其表面上的每個點到其中心的距離都相同？（畢竟，這就是球體的定義。）
很多大型物體都是圓形的，這不是巧合。這要歸咎於引力。當一個宇宙物體生長時，通常是透過積累氣體或與其他天體碰撞，它的質量會增加——因此它的引力場也會增加。在某個時候，引力變得非常強大，以至於任何突出的東西都會坍塌，這個過程最終會驅動物體變成球形。這種機制是我們地球生活的一部分：太高的山會崩塌，你在海灘上堆沙子也只能堆到一定高度就會倒塌。每次天文物體經歷這種變化時，它都會變得更光滑，更接近球形。
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一旦物體增長到大約 400 公里寬，這種屬性就會顯現出來，具體取決於它們的構成。因此，幾乎任何直徑或更大的離散物體都將趨於接近球形：大型小行星、衛星、行星甚至恆星。
那麼，其中哪些是幾何形狀最完美的球體呢？我四處搜尋了很多，思考了我能想到的每一種天文物體，最後我得到的答案令我驚訝：太陽——是的，我們最近的恆星！
一般來說，恆星都非常圓，但即使是最圓的恆星也會偏離理想球形。這種偏差的主要來源是自轉，因為它會產生離心力。
儘管您可能聽說過，離心力在旋轉參考系中確實存在——也就是說，如果您處於彎曲的軌跡中，這種力會使您感覺有什麼東西在向外推您。例如，如果您駕駛汽車左轉，您會感覺自己被拋向右側，即轉彎的外側。
對於旋轉球體，離心力在赤道處最大，那裡的旋轉速度最高。力的大小取決於物體的大小及其旋轉速度——較大的物體承受更大的力，而更快的旋轉也會增加力。
太陽很大，毫無疑問：超過 100 個地球可以排列在其 140 萬公里寬的表面上。但與此同時，我們的恆星旋轉緩慢，大約需要一個月才能旋轉一週。這種緩慢的自轉可能是它贏得圓度競賽的原因。
太陽的表面引力非常強，大約是地球的 28 倍——如果您站在它的表面（並避免立即汽化），您的體重將是地球上的 28 倍。但太陽赤道的離心力要弱得多；您從我們恆星的自轉中感受到的向外力僅為現在拉下您的重力的 0.0015%。難怪太陽如此之圓。
然而，精確測量太陽有多圓被證明是困難的。它沒有像地球那樣的表面；它是氣態的，因此它內部的物質離中心越遠，密度就越小。然而，在“表面”附近，密度下降得如此之快，以至於從地球上看，太陽的邊緣顯得很銳利。從地面測量太陽的大小很困難，因為地球的大氣湍流會模糊太陽邊緣的景象。因此，為了真正好好觀察太陽的球形度，天文學家求助於 NASA 的太陽動力學天文臺，這是一個天基太陽天文望遠鏡。透過非常仔細的測量，他們發現太陽的扁率——即它在兩極相對於赤道的扁平程度——非常小，比例僅為 0.0008%。這意味著太陽的球形度為 99.9992%。這些結果發表在《科學快訊》雜誌上。
真是非常圓。奇怪的是，科學家們還發現，這個比例似乎不會隨著太陽磁週期而變化。目前我們正處於太陽磁場強度的峰值，它以 11 年的週期增強和減弱。但這種強大的力量似乎根本沒有影響太陽令人難以忍受的圓度。
我要指出的是，另一個太陽系天體也幾乎如此之圓：金星——原因相同。金星的自轉非常慢；它大約需要 243 天 才能自轉一週。這意味著其赤道的離心力確實非常小，事實上，觀測表明，行星的極地寬度和赤道寬度在測量誤差範圍內完全相同。
這個屬性使它在原則上可以說比太陽更圓，儘管實際上，它的表面高度變化達數公里，因此按比例來看，它不如我們的恆星圓。（地球的扁率約為 0.3%，因為我們的行星比其他天體旋轉得快得多。）行星總體上都是如此，所以金星既不是球體也不是那裡。
然而，其他恆星可能會令人震驚地不成球形。一個原因是有些恆星旋轉得非常快，以至於其赤道的離心力非常巨大；明亮的恆星牛郎星旋轉得如此之快，以至於其赤道的物質以接近每小時一百萬公里的速度呼嘯而過。結果，其赤道直徑比其穿過兩極的直徑寬 20%。
其他物體可能比我們的太陽更圓，但它們離我們的探測儀器太遠，以至於我們無法精確辨別它們。然而，有些物體我們可以從第一性原理出發進行某種程度的可靠審查——例如中子星，作為一個類別，它們是“最圓物體”的真正重量級競爭者。這些超高密度球體中的每一個都是比太陽質量更大的恆星經歷超新星爆發後的殘餘物；恆星的核心坍縮成一個直徑僅二十幾公里的中子球。中子星非常緻密，以至於它們的表面引力可能是地球的數十億 倍。
然而，各種力會導致一些中子星極快地旋轉；一顆名為 PSR J1748-2446ad 的恆星每秒旋轉驚人的 716 次！這比廚房攪拌機中刀片的轉速還高。儘管這顆天體尺寸極小，引力卻非常巨大，但其赤道的離心力幾乎足以將其撕裂。
然而，隨著時間的推移，中子星的自轉會減慢，並且宇宙早期形成的中子星現在可能幾乎是靜態的。在這種情況下，強烈的引力（我站在上面體重將超過十億噸）足以將中子星壓碎成一個非常接近完美的球體，也許其赤道和兩極之間的扁平度差異可以用原子的寬度來衡量。天文學家會找到如此球形的中子星嗎？也許，一旦他們著手去做。
然而，這個問題不僅僅是好玩。理解許多宇宙物體的內部結構很困難，因為我們無法訪問它們，而且它們的壓力和溫度可能太高，即使在實驗室中也無法複製。透過測量太陽和行星等物體的確切形狀，我們可以更多地瞭解它們表面之下發生的事情，並發現是什麼讓它們運轉。
天文學家喜歡弄清楚這類事情，即使這意味著提出聽起來很傻的問題。當然，這部分很有趣，但找到答案才是我們真正玩得開心的時刻。