转动定律（地球已自转了45亿年）

地球自从诞生以来就一直在自转，迄今为止地球已自转了45亿年，为什么至今仍未停下来呢？这似乎很好解释，根据牛顿第一定律，在不受外力影响的情况下，物体会保持匀速运动或静止状态，而地球在宇宙空间中的自转，其遇到的阻力微乎其微，因此地球就可以一直转到现在也不会停下来。

那么在最初的时候，地球又为什么会自转呢？能量来自哪里？这个问题就有点难了。

实际上，在过去的很长一段时间里，科学家都没有搞清楚这个问题，对此牛顿还曾经这样说过：“上帝踢了地球一脚，于是地球就开始转动”，不过这种说法并没有得到普遍的认同，而随着时间的推移，人类的科技以及理论也在不断进步，在经过多年的研究之后，科学家终于给出了答案，我们来看看具体是怎么回事。

太阳系的前身是一片巨大的星云，这片星云主要是由氢和氦这两种元素构成，除此之外还存在着少量的来自上一代恒星的重元素。大约46亿年前，这片星云中的物质开始在引力的作用下向中心聚集，发生了引力坍塌。

虽然星云中的单个粒子的运动是杂乱无章的，但它们都有一个共同的趋势，那就是一边围绕着星云的质心旋转，一边向质心靠近，而因为它们的角动量不可能完全抵消，所以星云在整体上就有了一个在某个方向上的净角动量，换句话来讲就是，从整体上来看，星云开始旋转起来。

随着坍塌过程的持续，星云的体积也在不断地缩小，由于角动量守恒，星云旋转的速度也就越来越快，然后逐渐趋向于扁平，为什么会趋向于扁平呢？

我们可以简单地理解为，星云中的物质只有在位于一个平面上的时候，才可以避免彼此的碰撞和干扰，从而稳定地旋转，而一个系统总是会自发地趋向于最稳定的状态，所以星云就逐渐地变得扁平了。

大量的物质源源不断地向星云的中心聚集，结果就是凝聚成了一个巨大的天体，在自身重力的作用下，其内部形成了高温高压的核心，然后“点燃”了氢的核聚变反应，从此在宇宙中大发光明。

就这样，太阳诞生了，它释放出的恒星风阻挡了星云中的残余物质，于是这些物质就开始围绕着太阳公转，从而形成了一个盘状结构，我们将其称为“原行星盘”。原行星盘里的物质不断地碰撞和吸积，它们像滚雪球一样越来越大，最终形成了太阳系中的八大行星，我们的地球就是其中之一。

由于能量守恒，宇宙中的能量是不会凭空消失的，因此八大行星继承了“原行星盘”中物质的速度矢量，具体表现为，构成星球的物质角速度和线速度的矢量之和，就分别成为了星球整体上的自转动量以及公转动量。

所以太阳系中的八大行星在形成之后，都是以相同的方向进行公转和自转，此时如果从太阳北极俯瞰，八大行星都是沿着自转轴做逆时针方向的自转，同样的道理，太阳也会自转，并且自转方向也与八大行星一致。

然而现在的八大行星，其自转状态存在着一定的差异，这是什么原因呢？科学家推测，这应该是天体碰撞所造成的。从上图我们可以看到，金星和天王星被撞得最惨，其中金星被撞得自转方向完全反了，而天王星则是直接被撞“躺下”。

地球的自转轴也是“歪”的，这就意味着地球也遭到过猛烈的撞击。根据“大碰撞假说”，一颗火星大小的行星曾经与地球相撞，科学家认为，此次碰撞对地球的自转产生了深远的影响，除此之外，碰撞产生的“碎片”还在围绕地球的轨道上吸积起来，最终形成了我们现在所看到的月球。

小结

通过以上的介绍，我们知道了太阳系的形成过程，据此我们可以得出，支持地球自转的能量，其实是来自于形成太阳系的那片星云的引力势能。因为在宇宙空间中，地球自转遇到的阻力微乎其微，所以一旦地球开始自转就根本停不下来，这一转就转了45亿年，而在可以预见的未来里，地球的自转也不会停止。

顺便讲一下，地球的自转速度其实一直在变慢，而造成这种现象的主要原因就是月球和太阳的潮汐引力，按照这种趋势，在数百亿年之后，地球就会被潮汐锁定。不过地球或许等不到这一天，因为太阳的“燃料”是有限的，根据科学家的计算，在50亿年之后，太阳就会因为“燃料”耗尽而膨胀成一颗体积庞大的红巨星，届时的地球很可能会被太阳吞噬。

好了，今天我们就先讲到这里，欢迎大家关注我们，我们下次再见。

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