为啥地球自转45亿年了还没有停下来?将来会停吗? 自转了45亿年的地球会不会有一天停下来?

作者&投稿:鲁扶 (若有异议请与网页底部的电邮联系)

根据科学家的研究,目前地球的年龄大约是45-46亿年。

自从地球诞生的那一天起,它的自转就没有停止过。

有人会纳闷:我们上学的时候都学过,永动机是不可能存在的,为何地球可以转45亿年还不停止呢?


事实上,这是一个误区,或者说这种说法并没有了解到问题的本质。

永动机为何不能存在呢?所谓的永动机,是通过某种能量转化为动能(所以才能动起来),然后通过这个动能做的功,再转化回到原来形式的能量。

然而,这个宇宙遵循着一个终极定理——熵增原理。如果原能量转化为动能是熵增的过程,那么动能转化回到原来形式的能量就是熵减的过程,这是不可能自然发生的。

从原理上来说,地球和永动机就是两种完全不同的形式。

当然,这没有解决我们最初的问题:为何地球能够自转这么久?

首先我们要知道,地球为何会自转。

在地球形成之前,这附近的空间内有着许多的星际尘埃。它们在引力的作用下,一点点彼此靠近。最开始的凝聚,会导致整片区域质量分布不均,它们的加入就会带来动能,导致旋转的出现。

那么,地球的自转为何没有停止呢?


所谓的停止,就是能量的转化——自转的能量转化到其他的能量去了。所以我们要问:自转的能量会转化到哪里呢?

这样一来,问题就明白了:根本没有什么可转化的啊!

以篮球运动员在手指上转篮球为例,篮球之所以会停止,是因为它与手指尖存在摩擦力。或者像平时的陀螺,也是在摩擦力的作用下停止的。而摩擦会生热,所以它们的停止旋转是一个动能转化为热能的过程。

而地球不一样,它在宇宙空间中自转。它并没有坐落在什么其他物体上面,宇宙空间也没有空气。所以说,地球自转的能量并没有转化出去,自然也就不会停止了。

不过,地球的自转也不是一成不变的。经过了漫长的岁月,地球的自转速度的确有减慢。

首先,地球长时间接受太阳辐射的能量。爱因斯坦指出,能量可以转化为质量,转化规则遵从质能方程。因此,地球的质量是在不断增加的。根据角动量守恒可以知道,随着地球的质量不断增加,其自转速度就会变慢。

不过,这个变化其实是非常不明显的,几乎没有真正影响到地球的自转。真正让地球自转变慢的,是月球。


在月球的作用下,地球海洋出现了潮汐的现象。每一次涨潮和落潮,都是月球引力作用的结果。而潮汐的涨落,就会对地球的自转产生拖动的作用。就比如你在桌子上横放着一个矿泉水瓶,里面装了半瓶水。当你拖动瓶子的开始阶段,水会在惯性的作用下留在原处,产生一个阻力。而在你停止拖动时,水又会在惯性作用下继续前进一小段。

同样的,潮汐的起伏,也会影响到地球的自转。虽然这个影响看起来非常微弱,每100年仅仅导致地球的自转周期多1.6毫秒。可是放眼上亿年的地球历史,这个影响就很大了。

有科学家推断,地球刚刚诞生的时候,自转周期可能仅仅有6个小时。这个说法也许让你惊讶,但是科学家基本相信,几亿年前,地球的自转周期比现在要短几个小时。那个时候,高速的自转会带来更频繁的地震和火山灾害。

不过,从目前看来,地球的自转不太可能会停下来,这一点大家不必担心。甚至还有人担心自转会逆转的,那就太扯淡了……

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因为地球的寿命还没有终止,所以说一直在自转,而如果将来地球寿命消失的话,那么地球将会出现解体的现象。

地球产生了那么久,自转速度已经下降了几个小时,这是微不足道的,将来总会停的。

因为太空里面没有气体,是真空的,所以在地球自转的时候是不会有摩擦力的,也不会消耗能量,所以如果没有其他外力影响,地球自转是不会停下来的。

我们地球的诞生大概是在45亿年前,而从地球诞生的那一刻起,他就开始自转和公转,在宇宙当中一直遵循着一个定理,那就是熵增原理,如果一些能量能够转化为动能的话,那就是熵增的过程,而动能转怀这些能量的话,又是一个熵减的过程,而这种情况在自然界是不可能实现的,它是不可能发生的。

而且地球的旋转并不是速度均匀的,他旋转的速度在每一个世纪都会下降1.7毫秒,但这对于地球的旋转来说并没有多大的影响。

很多科学家认为,在我们所处的太阳系刚刚形成的时候,整个太阳系的内部是非常的混乱的,小行星撞击地球就是一个非常有利的证据,因此很多科学家认为地球的自转是由于撞击才导致的,而科学家通过对太阳与地球的研究,认为地球与太阳的作用力会持续辐射出一些引力波,在经过很漫长的时间之后,会导致地球最终撞向太阳。

在物理学中有一个定律叫角动量守恒,也就是说在没有一个外力的作用下,一个正在旋转的物体,它会一直旋转下去。而现在太阳与地球之间有这种作用力,如果两者的作用力慢慢减弱直至消失的话,地球就会停止旋转,但是这种事情的发生的概率是非常小的,至少人类对于地球和太阳经过研究发现,虽然地球与太阳之间的这种引力,每年都会有所减少,但这种减少是微不足道的,并不能影响他们之间的互相作用力,而这也导致了地球从诞生至今自转了45亿年,仍旧没有停下来。

如果想让地球旋转停止的话,就必须出现一次行星撞击,而星星撞击会导致,求与太阳之间的这种引力出现偏移,将会影响到地球的旋转。



地球已经自转了45亿年,什么时候才能停下来?~

地球诞生至今已有45亿年的历史,从诞生之初就一直在绕着太阳公转,自身还在不断地自转。太阳每天东升西落,就是地球自西向东旋转引起的。
力并不是维持物体运动的原因
地球虽然处于不断的运动之中,但是茫茫太空中几乎空无一物,地球在太空中运动时几乎不会遇到阻力,所以不需要一直提供动力。

小汽车靠燃烧汽油产生的动力驱动轮子转动,一旦燃料烧完了,小汽车也就动不了了,这是因为小汽车在地面运动时会持续受到地面的阻碍,这种阻碍作用就是轮子和地面之间的摩擦力,小汽车想要持续运动就必须要克服这种摩擦力,当然需要持续供给能量。
没有阻力的作用,物体能够一直保持运动状态,那是因为物体具有惯性。那啥是惯性呢?惯性就是物体保持静止或匀速直线运动状态的一种性质,是对其自身运动状态改变的一种阻碍程度,通常用质量来衡量,质量越大,惯性越大。牛顿在惯性定律中就明确描述了这种现象,只要没有外力阻碍或者合外力为0,物体就能够一直保持静止或均速直线运动状态。也就是说,力并不是维持物体运动的原因,力只能改变物体的运动状态。
万物皆在运动,地球自诞生就保持高速运动。地球质量非常庞大,因此惯性也比较大,并且地球在宇宙中运动时几乎毫无阻力,所以地球能够一直保持自转,根本不需要外界提供动力。虽然地球一直在自转,不过地球的自转速度一直在变慢,下面将会介绍地球自转变慢的原因。
地球的运动状态主要受引力支配
在广袤无垠的宇宙中,地球主要受到太阳和月球的引力影响。由于受到太阳的引力作用,地球才以近似椭圆形的轨道绕太阳公转。地球本身具有很大的公转线速度,在公转的过程中,势能和动能不断转化,机械能保持守恒状态,这就是地球为啥没有掉到太阳上去的原因。月球是地球的卫星,月球绕地球公转与地球绕太阳公转的原因相同。月球的存在还能稳定地球的自转轴,地球的气候能够一直保持稳定就与此有一定关系。

太阳或者月球施加给地球的引力,除了能够改变地球的运动方向以外,还能产生潮汐作用,也就是使地球发生形变,这种影响会使地球的自转速度变慢,每个世纪地球自转周期大约增加1~2毫秒。运动的物体具有动能,旋转的物体具有角动能。而这种潮汐作用产生的摩擦力会使地球的角动能转变为内能,从而使自转速度慢慢降低。研究表明,在地球诞生之初,地球的自转速度极快,大约每4个小时自转一周,随着自转速度的变慢,现在地球自转一周大约24个小时。

太阳虽然比地球和月球的质量大得多,但是地球和月球距离比较近,所以地球和月球之间的潮汐作用更加强烈,是日地之间潮汐作用强度的6倍。由于地球的质量比月球大得多,月球目前已经被地球潮汐锁定,这就是为什么我们从地面永远只能看到月球的一个面,看不到月球背面的原因。运动的物体具有动量,旋转的物体拥有角动量。由于地月系的总角动量守恒,当地球的自转变慢、角动量减少时,月球的公转角动量便会增加,并逐渐远离地球。激光测量数据表明,目前月球正在以每年3.8厘米的速度远离地球。
下图形象地说明了地球是如何减缓月球自转速度的。

什么是潮汐锁定?就是同一天体公转周期和自转周期保持一致的运动现象。引力的作用是相互的,据估计,几十亿年之后地球也会被月球潮汐锁定。到那时,地球的自转周期、月球的公转周期和月球的自转周期都会保持一致,大约为47天,地球只有一个面才能看到一个很小的月亮,月球也将会停止远离地球。目前,科学家已经在宇宙中发现了这种两个天体之间相互潮汐锁定的现象。如果地球被太阳潮汐锁定,那么地球一面会一直被太阳炙烤,另一面会一直保持黑夜。不过在这之前,地球很有可能会被演变成红巨星的太阳吞噬。
地球自转的初始动力来自哪儿?
万物诞生于一场史无前例的大爆炸,经过一段时间的冷却,宇宙中的基本粒子形成,并组成了简单的原子、分子,这些物质(主要是氢)又聚合成星云。在引力的作用下,星云内部发生坍缩,形成了恒星乃至行星。太阳和地球都诞生于同一片星云,像地球这样的行星其实是由太阳诞生之后的边角料构成的。


除了地球在自转,太阳本身也在自转。既然是诞生于同一片星云,它们自转的初始动力也就来源于那片星云。在太阳未形成之前,由于星云内部的密度分布并不均匀,引力的分布自然也不均匀,于是便会形成力矩。在力矩的作用下,星云便开始旋转起来。当星云坍缩形成太阳时,由于角动量守恒,太阳也继承了星云的旋转特性。并且在坍缩过程中,由于旋转半径缩小,旋转速度也会加快。
太阳诞生之后,周围的尘埃盘也会随着太阳的旋转而旋转,并且与太阳的自转方向保持一致。当这些边角料形成地球等行星时,它们几乎都处于同一个轨道平面上,通常公转和自转方向也相同。除非有外力改变,不然不会发生变化,太阳系内的金星和海王星就是受到了其它天体的猛烈撞击,导致自转方向改变或者自转轴发生较大倾斜。
下图展示了太阳系八大行星的自转轴倾角以及自转方向。

总结
综上所述,万物运动的初始动力来源于宇宙大爆炸,而地球、太阳等天体的自转特性继承自星云。在旋转过程中,由于天体之间的潮汐作用,地球等天体的自转速度基本上都在变慢,最终会引发潮汐锁定现象。由于太空中几乎没有阻力,并且地球拥有巨大的旋转惯性,这意味着地球几乎不可能停止自转。
地球自转减慢的速度很缓,除非地球在很短的时间内来个急刹车,不然几亿年内根本不用担心会对人类产生什么影响,更加应该担心的是小行星撞机等事件。
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地球诞生至今已有45亿年的历史,从诞生之初就一直在绕着太阳公转,自身还在不断地自转。太阳每天东升西落,就是地球自西向东旋转引起的。高速旋转的陀螺都会停下来,40多亿年了,地球为何现在还在旋转?什么时候才能停下来?难道有什么神奇力量在暗中推着地球转?
力并不是维持物体运动的原因
地球虽然处于不断的运动之中,但是茫茫太空中几乎空无一物,地球在太空中运动时几乎不会遇到阻力,所以不需要一直提供动力。


小汽车靠燃烧汽油产生的动力驱动轮子转动,一旦燃料烧完了,小汽车也就动不了了,这是因为小汽车在地面运动时会持续受到地面的阻碍,这种阻碍作用就是轮子和地面之间的摩擦力,小汽车想要持续运动就必须要克服这种摩擦力,当然需要持续供给能量。


没有阻力的作用,物体能够一直保持运动状态,那是因为物体具有惯性。那啥是惯性呢?惯性就是物体保持静止或匀速直线运动状态的一种性质,是对其自身运动状态改变的一种阻碍程度,通常用质量来衡量,质量越大,惯性越大。牛顿在惯性定律中就明确描述了这种现象,只要没有外力阻碍或者合外力为0,物体就能够一直保持静止或均速直线运动状态。也就是说,力并不是维持物体运动的原因,力只能改变物体的运动状态。
万物皆在运动,地球自诞生就保持高速运动。地球质量非常庞大,因此惯性也比较大,并且地球在宇宙中运动时几乎毫无阻力,所以地球能够一直保持自转,根本不需要外界提供动力。虽然地球一直在自转,不过地球的自转速度一直在变慢,下面将会介绍地球自转变慢的原因。
地球的运动状态主要受引力支配
在广袤无垠的宇宙中,地球主要受到太阳和月球的引力影响。由于受到太阳的引力作用,地球才以近似椭圆形的轨道绕太阳公转。地球本身具有很大的公转线速度,在公转的过程中,势能和动能不断转化,机械能保持守恒状态,这就是地球为啥没有掉到太阳上去的原因。月球是地球的卫星,月球绕地球公转与地球绕太阳公转的原因相同。月球的存在还能稳定地球的自转轴,地球的气候能够一直保持稳定就与此有一定关系。


太阳或者月球施加给地球的引力,除了能够改变地球的运动方向以外,还能产生潮汐作用,也就是使地球发生形变,这种影响会使地球的自转速度变慢,每个世纪地球自转周期大约增加1~2毫秒。运动的物体具有动能,旋转的物体具有角动能。而这种潮汐作用产生的摩擦力会使地球的角动能转变为内能,从而使自转速度慢慢降低。研究表明,在地球诞生之初,地球的自转速度极快,大约每4个小时自转一周,随着自转速度的变慢,现在地球自转一周大约24个小时。


太阳虽然比地球和月球的质量大得多,但是地球和月球距离比较近,所以地球和月球之间的潮汐作用更加强烈,是日地之间潮汐作用强度的6倍。由于地球的质量比月球大得多,月球目前已经被地球潮汐锁定,这就是为什么我们从地面永远只能看到月球的一个面,看不到月球背面的原因。运动的物体具有动量,旋转的物体拥有角动量。由于地月系的总角动量守恒,当地球的自转变慢、角动量减少时,月球的公转角动量便会增加,并逐渐远离地球。激光测量数据表明,目前月球正在以每年3.8厘米的速度远离地球。
下图形象地说明了地球是如何减缓月球自转速度的。


什么是潮汐锁定?就是同一天体公转周期和自转周期保持一致的运动现象。引力的作用是相互的,据估计,几十亿年之后地球也会被月球潮汐锁定。到那时,地球的自转周期、月球的公转周期和月球的自转周期都会保持一致,大约为47天,地球只有一个面才能看到一个很小的月亮,月球也将会停止远离地球。目前,科学家已经在宇宙中发现了这种两个天体之间相互潮汐锁定的现象。如果地球被太阳潮汐锁定,那么地球一面会一直被太阳炙烤,另一面会一直保持黑夜。不过在这之前,地球很有可能会被演变成红巨星的太阳吞噬。
地球自转的初始动力来自哪儿?
万物诞生于一场史无前例的大爆炸,经过一段时间的冷却,宇宙中的基本粒子形成,并组成了简单的原子、分子,这些物质(主要是氢)又聚合成星云。在引力的作用下,星云内部发生坍缩,形成了恒星乃至行星。太阳和地球都诞生于同一片星云,像地球这样的行星其实是由太阳诞生之后的边角料构成的。


除了地球在自转,太阳本身也在自转。既然是诞生于同一片星云,它们自转的初始动力也就来源于那片星云。在太阳未形成之前,由于星云内部的密度分布并不均匀,引力的分布自然也不均匀,于是便会形成力矩。在力矩的作用下,星云便开始旋转起来。当星云坍缩形成太阳时,由于角动量守恒,太阳也继承了星云的旋转特性。并且在坍缩过程中,由于旋转半径缩小,旋转速度也会加快。
下图就是角动量守恒中的一类典型现象。


太阳诞生之后,周围的尘埃盘也会随着太阳的旋转而旋转,并且与太阳的自转方向保持一致。当这些边角料形成地球等行星时,它们几乎都处于同一个轨道平面上,通常公转和自转方向也相同。除非有外力改变,不然不会发生变化,太阳系内的金星和海王星就是受到了其它天体的猛烈撞击,导致自转方向改变或者自转轴发生较大倾斜。
下图展示了太阳系八大行星的自转轴倾角以及自转方向。


总结
综上所述,万物运动的初始动力来源于宇宙大爆炸,而地球、太阳等天体的自转特性继承自星云。在旋转过程中,由于天体之间的潮汐作用,地球等天体的自转速度基本上都在变慢,最终会引发潮汐锁定现象。由于太空中几乎没有阻力,并且地球拥有巨大的旋转惯性,这意味着地球几乎不可能停止自转。

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