永动机不存在?地球为何自转46亿年不停止,它的能量是谁给的?

一直以来人类都想发明一个机器,给它施加一个外部力之后,就可以让它永远的转动起来,并且在转动过程中不用额外的继续给它施加作用力,也就说只施加一个力就可以让这个机器永不休止的工作,这种机器被命名为“永动机”,1000多年来,人类想尽了各种方法想制造一台永动机,但是结果全都失败了,后来人类才发现,永动机是不可能被制造出来的,因为永动机违背能量守恒定律,世界上根本没有不消耗能量就可以对外做功的物体。

永动机不存在?地球为何自转46亿年不停止,它的能量是谁给的?

永动机示意图

比如我们开的汽车需要消耗汽油燃烧产生的热能去驱动,我们使用的风扇需要消耗电能产生的能量去驱动,我们消耗的核能来自于核燃料释放的能量,所以这个世界上不存在纯对外做功的物体。还有最经典的摇摆小球,当人给它施加一个外力摆动的时候,它不可能永远的摆动下去,因为它在摆动过程遇到空气摩擦,这样人施加给它产生的重力势能就无法一直转化为动能,因此最终重力势能在摩擦力的阻挡下,慢慢变小最终消失导致小球停了下来。

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人类幻想制造的永动机

当然如果有人能够发现新技术并且制造永动机申请专利,那么他不仅可以成为世界首富,更将帮助人类彻底解决能源危机问题,有可能成为人类历史上最伟大的发明之一,但是就目前来看,理论和实际都无法发明永动机,说到这里,很多人就可能会感觉疑惑,既然整个世界甚至宇宙都遵守能量守恒定律,那么就意味着宇宙也不可能存在永动机,可是我们的地球已经持续自转了46亿年之久,它难道不算一个永动机吗,如果它不是永动机,那么驱动它自转的能量又来自哪里?

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地球围绕太阳旋转

从表面上来看,地球自转了46亿年而且看起来又没有外力已经算是一个永动机了,但是如果深入研究你会发现地球的自转并不是自己产生的,而是需要依靠外力才可以产生的,那么引发地球自转的外部力来自哪里呢?我们知道宇宙是诞生于一场大爆炸,正是这场大爆炸让地球最初产生了一个飞向宇宙的惯性力,地球飞着飞着突然被太阳引力给俘获了,于是地球就飞到了太阳系里面去,地球最初拥有的惯性力与太阳引力相互作用下,地球最终围绕太阳旋转,而太阳的引力和宇宙大爆炸施加的力同时也让地球获得了自转的动力,就好比你往外部扔一个球忽然用一条绳子把球拉着旋转,球其实也会产生自转,因为你扔出去的时候,球与绳子总会产生一定倾斜角,你一拉绳子,球就会获得一个自转的力,如果你自转的话,它也会围绕你旋转。

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地球自转的力来自太阳引力

同样的道理,当地球飞入太阳系的时候,它不是朝着太阳垂直的飞去,而是以一定斜角从太阳旁边飞过去,然后再被太阳的引力给拉回来,这样就形成了公转和自转。按理说地球的自转会在进入太阳系之后不久就会消失,因为太阳的引力大部分都给了地球公转力,只有一小部分给了地球产生自转,地球为什么还可以维持46亿年的自转呢?

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地球正面与背面产生温度压力差,所以可以一直自转

其实在地球产生自转力的时候,太阳让地球正面和背面产生了一个温差,白天一直照的那一面温度高,压力大,而夜晚不直射的一面温度低,压力小,由于地球正面背面两面存在一个压力差,因此给它施加一个小小的力,就能让它持续的自转起来,就好像你给小球施加一个外部力让它自转,然后再它周围一直吹让它产生一个风力差,它就会一直自转下去,而地球之所以46年一直自转,是因为昼夜压力差一直存在,所以地球根本不是永动机,它依然需要从外部获得能量和力量维持它的自转和公转。


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