为什么地球自转46亿年都没有停下?

河北薛之谦


这个问题应该反过来问:为什么地球自转了46亿年还会停下?

首先我们不得不提我们的老朋友——牛顿。

牛顿在物理学上最大的贡献应该是提出了所谓的牛顿三定律,其中第一条就是:

假若施加于某物体的外力为零,则该物体的运动速度不变。

简单说,如果一个物体只要不受外力的影响,就会保持运动状态永远不变。

而地球的“旋转”也是地球的一种运动状态,只要地球不受外界的影响,那么地球自转就会永远进行下去,永不停息。

这种宇宙间所有有质量的物体所具有的性质就是所谓的“惯性”。

惯性的意思,就是:物体不动,你想让他动就要给他施加力;物体原来是这么动的,你想让他那么动,你同样要给他施加力。

而地球的自转运动可就不得了了,地球之所以会转动,很大程度上跟上古时代一颗巨大行星的撞击有关。

根据科学家的推测,大概在45亿年前,有一颗跟火星差不多大小的行星“忒伊亚”迎面撞上了地球,这一撞,地球就开始自转了,同时地轴还歪了一点儿,月球也是在这次撞击中形成的。

总之,就是这一撞,地球开始转动了,而在宇宙空间中,因为几乎没有空气阻力,所以地球受到的摩擦力很小很小,根据牛顿第一定律,地球自然转起来就停不下来了。

但是,地球转速还是会越来越慢。

由于地球并不是一个完美的圆球体,所以地球的受到的来自太阳的引力并不是直接穿过地球的旋转轴。

这就意味着地球和太阳之间的引力作用会对地球的旋转产生一个“力矩”,而这个力矩就要命了,它会让地球的旋转速度慢下来。

最终,地球会被太阳“潮汐锁定”,地球的一面将会永远对着太阳。事实上,我们现在只能够看到月球的正面就是因为月球被地球的重力“潮汐锁定”了。

下面这张图就是科学家模拟出来的地球“一天”长度的变化,可以看到,在几十亿年前,地球旋转一圈的时间只要不到10个小时,而现在地球旋转一圈的时间是24小时,旋转速度越来越慢,终究有一天会被潮汐锁定。

总结一下

因为45亿年前的一次撞击,地球开始高速转动,而因为惯性的存在,这一转动起来理论上就不会停下来了,但是奈何太阳对地球产生的引力会产生潮汐效应、让地球转速慢慢变小,最终地球还是会越转越慢、直到一面永远朝着太阳转动。


航小北的日常科普


简单回答,两个字:惯性!

地球一直在做惯性运动,而且浩瀚太空里几乎都是真空,加上地球质量非常大,惯性也非常大,对地球的阻力可以忽略不计,所以会一直运动下去,并且在我们可预知的未来还会一直自转下去!

那么一开始地球自转的动力来自何处呢?一直追踪下去肯定是宇宙大爆炸,因为大爆炸是宇宙的起源!不过地球自转的原因用宇宙大爆炸解释有点大题小做,我们只需要明白太阳系的诞生过程就行了!

太阳和太阳系是如何诞生的?

简单说,宇宙物质分布的不平衡造成了引力的不平衡,这种不平衡是各种天体产生的基础,因为这种不平衡会带来更大的不平衡,某个地方引力更大,就会吸引越来越多的物质,引力就会越来越大,吸引更多的物质……如此不断循环下去!

直到某一时刻,引力达到一定界限,核聚变发生了,一颗恒星就诞生了,太阳的诞生过程同样如此!

而物质在引力作用下聚集的过程中通常是旋转的,这种旋转是地球等行星自转的动力来源,依靠角动量守恒,太阳自转的角动量分配给他们其他行星,所以地球一开始就是在自转的,一直到今天!


宇宙探索


宇宙间所有的天体都有自转,至少目前没有发现不自转的天体,可以说自转是天体普遍存在的一个特性。

那么,天体的自转来自哪里呢?这个原因其实也很简单,天体形成于星云,而最初的自转也来自星云。

无论是宇宙诞生之初生成的第一批物质,还是第二代,第三代恒星的形成,都是由弥漫在空间中的星云逐渐形成的,所不同的只是星云中元素的成分有所区别而已。

我们就说形成太阳这样的第三代恒星的星云吧,最初的星云是弥漫状的,但是由于引力的作用,星云中的粒子逐渐开始缓慢的运动,并在运动中逐渐聚集成大一些的团块。

这种团块的聚集和相互吸引的运动在漫长的时间中就会形成一个个的程漩涡状运动的部分,每一个部分基本就是一个未来的恒星系,而这时的原始恒星系已经形成了一个统一的转动方向,这也是最初的自转动力。

一个恒星的早期团块,在缓慢的转动中继续聚集着,大部分的物质都会集中在中心区域,直到其最核心位置的温度和压力达到聚变反应的界限,于是瞬间开始聚变反应,原始恒星正是形成了。

恒星形成后,周围的物质逐渐减少,但剩余的残渣还是会聚集成一些小团块的,这些就是未来行星的早期物质状态。

这些团块,会随着星云的自转围绕中心的原始恒星运动,也可以称作早期的公转,而小团块自身也同大团块一样,在更小的团块聚集时也会形成自身的自转,但受公转的影响,其自转方向会同公转方向一致。这就是行星的自转由来。

最终,一个恒星系形成了,中心的恒星和周围的行星都形成了自转和公转,而这些运动与天体的引力形成了一种平衡,我们一般也称作质量和角动量的平衡,因此,这种运动会一直持续下去,直到这种平衡被破坏才会有所改变。


寒萧99


回答:源自转动惯性,角动量守恒。

关于物质为什么会运动的问题,几千年前人类就一直在探讨。人们会直觉地认为,物体的运动需要有推或者拉这样的行为,亚里士多德就根据这样的经验得出结论:必须有力的作用物体才能运动;没有力的作用物体就要静止。

伽利略通过斜面实验认识到:从一定高度滑落到水平面的物体,在水平面受到的阻力越小,它的运动速度减小得就越慢,它在水平面运动的时间就越长。如果水平面绝对光滑,物体受到的阻力为零,它的速度就不会减慢,物体将以恒定不变的速度永远运动下去。

法国科学家笛卡尔补充和完善了伽利略的观点,明确指出:除非物体受到外力的作用,物体将永远保持静止或运动状态,永远不会使自己沿曲线 运动,而一直保持在直线上运动。

牛顿在伽利略和笛卡尔工作的基础上,把这个规律总结成为一条基本定律,即牛顿第一定律,也称为惯性定律:一切物体总保持静止状态或匀速 直线运动状态,直到其他物体所施加的力迫使它改变为止。

在我们讨论地球的自转的时候,如果还是把地球看做一个质点,那么就是过度简化了。这个时候我们需要引入一个刚体模型。也就是说,把地球上个点之间的相对运动抹掉,保留地球的 质量、大小形状和各点的共同运动特征——旋转的角速度。

在牛顿第二定律中,物体保持原有平动状态的能力叫做惯性,是用质量来度量的。同时物体也有保持转动状态的能力,我们把这种能力叫做转动惯性,用一个新的物理量转动惯量来表示。所以常说转动惯量是转动惯性的量度。

物体的转动惯量越大,保持原有转动状态的能力越强。地球并不是上帝在推着自转,而是它有大的转动惯量,使它保持原有转动状态的能力。引起转动状态变化的原因是力矩,力矩的影响是与力的大小、方向和作用点有关。地球自转过程中,没有力矩作用在地球上,地球自然就保持原有的自转状态一直运动下去。

当然了,我们今天实际测量的结果是,由于太阳引力的作用,地球的实际自转速度在变慢,这个变慢的过程是非常缓慢的,最后会慢到公转和自转同步,也就是所谓的潮汐锁定。

这个问题,我就回答完了,小伙伴们你们弄明白了吗?


郭哥论道


自始至终不规则惯性运动,物质是变化的,没有不变化的物质,没有不运动的物质,纯“惯性”是无法逃脱。鱼缸里的水时间久了,没啦,水去哪儿了?鱼缸里的水蒸发与地球运动一个道理。空间本无直线运动的方式方法,任何物体的运动的路径是最佳的自然方法,每一步的运动角动量是时刻变化的、更改的、改变的。物体在运动过程中的状态是不规则惯性运动的。只有不规则惯性才是名副其实的惯性,惯性包涵不规则的运动,不规则运动包涵不规则惯性运动,惯性中不断变化的角动量是最佳自然路径,不规则惯性改变角动量,角动量平衡惯性。角动量是一个点,也是一个面,角动量的守恒在于点和面的互换,角动量始终保持最佳自然路径的平衡,最佳自然路径战胜了ab两点最近距离的说法。自行车为什么不倒?地球为什么不倒?除了速度以外,他们找到了最佳自然路径的“平行”,这里的平行也相当于平衡,与引力牵引平衡。力为内力、外力,内力大于外力,外力权衡于内力。力不可静止,力不可直线,力不可均速。外力永远不可停止,角动量守恒永远变化切换中,惯性由内力决定,而非外力作用,苹果落地并引力作用一样。这里再重复一遍:惯性由内力决定,而非外力作用,证明这句话的理由非常非常多。幽默的来一句:心动就会有行动。 原创2019.8.22


聊天选手九段


上海科技报科普问答主持人:主任记者 吴苡婷


物质处于宇宙之中,都不是单一的存在,任何一个星球都处在一个引力场中,地球在稳定的太阳系引力场中足足地运转了46亿年之久,外界如果没有重大变化,地球还会继续这样转下去。很有意思的是,我们可以发现太阳系中每个行星的自传速度都是不同的。科学家们发现影响行星自转速度的主要因素是所在星系恒星的质量,以及周边卫星的潮汐锁定情况。


但是世界上没有永恒不变的东西,太阳系内的稳定局面终有一天会结束。几十亿年后,太阳将迈向老年,进入红巨星时代,它内部的氢气在核聚变中将全部燃尽,氦气的核聚变就将开启,那就是刘慈欣的《流浪星球》中所描绘的氦闪时间点的到来,太阳将快速扩大,一直到火星的轨道附近,不过当时的人类科技没有重大突破,地球将被红巨星的高温彻底吞没,地球不但没有了自转,而且会永远消失,不会留下任何存在于宇宙的痕迹。


科坛春秋精选


因为宇宙在膨胀,宇宙为什么膨胀呢?因为宇宙外面很冷。就好比原子弹爆炸有冲击波一样简单,温度不平衡,永远都不会停止膨胀


陈转运


依人类目前科学水平,无法回答此问题!

凡是说出原因的,都是哄别人,也是哄自己。

如果人类能回答此问题,那岂不是解开了宇宙原理?



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