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角动量守恒

如果我们仔细观测，在宇宙中自转的天体一抓一大把，目前来看，我所知道的可能黑洞是可以不转的，不过好像好没有观测到不转的黑洞。（如果是我消息滞后了，请大佬进行补充。）

那为什么天体都会转呢？

按照目前的主流假说，也就是星云假说，恒星是由宇宙中的分子云的引力塌缩，在引力的作用下逐渐形成的。

这个过程大概是这样的，分子云不断地往一个质点聚集，形成恒星胚胎。但是其实我们要知道的是，在形成过程中发，分子云往一点聚集时，是有动能的，在整个的过程中，分子云会相互碰撞，但整体是有一个角动量的，这其实也就是自转的原初动力。而其他的行星的形成也是类似的情况，唯一的区别是恒星由于自身质量巨大，最终点亮了核聚变反应。

那为什么天体都会一直转呢？

其实在宇宙中存在这许许多多的守恒定律，我们有能量守恒，质量守恒等等，还存在一款我们不提起的守恒，那就是角动量守恒。其实也很好理解这个守恒律，说白了，就是如果你转起来，只要没有外力干扰，你就可以一直转。

这种情况在花样滑冰场上其实是比较常见的，滑冰场上摩擦力的消耗相对较低，所以，一个运动转起来后，可以通过控制自己的形体，然后达到不同的绕转速度。

而我们所在的地球，实际上，可以近似看成一个没有任何干扰的系统，所以，绕转的速度基本上不会受到很大的影响。

真的可以一直转下去么？

实际上，地球的绕转速度是在减速的，它并不是完全没有干扰因素。这么说吧，其实月球以前转的速度也很快，只不过，然后在慢慢减速，减速到和绕地球公转的速度一致了。那都有哪些因素会干扰地球的自转速度呢？

一般来说，有这么两种情况：

• 天外来物的撞击
• 潮汐锁定

我们先来说第一种，

• 天外来物的撞击

之前，我们其实是把地球近似看成了一个系统，那要破一个系统的守恒，其实只要引来外来的能量即可，最常见的就是小行星，陨石，彗星等的撞击了。

其实地球早期就遭受过大规模的小行星雨，但是这也没有给地球撞停下来，毕竟小行星相对于地球确实还是太小了。那为什么我们现在没有感觉到大规模的小行星雨呢？实际上，是因为有个大佬在保护我们，这位大佬就是木星，它利用自己的引力，挡住或者拐走了很多小行星。

• 潮汐锁定
  

其实小行星撞击相对于第二种还算是比较猛烈的，不过第二种最终起到了决定性的作用。这是因为它一直都在给地球减速。那到底是什么在起这个作用呢？

我们都知道地球上有潮汐作用，那么问题来了，潮汐的能量是从哪来的？

其实是这样的，我们都知道月球和地球之间是存在的引力的。

而月球绕着地球转一圈是一个月，而地球自己转一圈是一天，这两差不多差了30倍之多。

在这个过程中，月球其实就一直在拖后腿，我们可以现象成一辆车在开，后面还拖着东西，如果不再加速，那速度一定会一直减慢。所以其实月球公转导致，地球在自转速度会减慢。那具体是如何消耗呢？

其实是发生在潮汐的过程中，海水和海水，海水和岩石，岩石和岩石的摩擦，还有岩石的形变都会消耗地球自转的能量的，最后都以热量的形式散失，然后地球就慢慢地减速下来。距今10年前，一天大概是10个小时，相当于当时的两天半等于现在的一天。而恐龙时代一天大概就只有20个小时左右，也就是说，地球实际上就是在一直减速的。

那地球会减速到什么程度呢？

其实也很简单，只要一个月等于一天了，也就是地球的自转等于月球的公转，不会拖后腿了。这时候地球和月球就相互潮汐锁定了，都是一面朝着对方。

那地球会一直这样下去么？

实际上，我们之前的分析是排除了太阳的引力因素，太阳引力也会对地球起到些微的减速作用，但效果远没有月球明显。其次，还有天外来客们的可能还会在地球被潮汐锁定进行对地球造成影响。

钟铭聊科学

地球大约在45亿年前形成，从形成那一天起，地球就开始自转和公转。直到现在，地球还在一直转动。那么，地球转动的动力源是什么呢？地球在未来会停止转动吗？地球是不是永动机呢？

要了解地球能够不断转动的原因，需要追溯到地球乃至整个太阳系的起源。最初的太阳系没有太阳，也没有各大行星和卫星，只有一团飘荡在宇宙空间中的尘埃和气体云。在太阳星云附近，有颗大质量恒星发生了超新星爆发，它所释放出的冲击波引发星云中心坍缩成太阳。

在太阳形成过程中，它的引力不断吸收星云，导致星云越转越快，并且变得越来越扁。最终，绝大部分的星云聚集在一起形成了太阳。剩余的星云继续环绕太阳旋转，形成了原行星盘。在原行星盘中，尘埃和气体之间不断发生碰撞，形成微行星，而它们又在引力的作用下聚集形成了包括地球在内的各大天体。

根据角动量守恒，原行星盘中的物质形成地球之后，地球会继承原先的角动量，所以地球会自转和公转。除非在形成地球时，物质碰撞刚好完全抵消掉自转角动量，地球才不会自转。但这种情况几乎不可能发生，因为只要一些扰动，地球的自转角动量就不会为0。

正因为如此，宇宙中的天体都会有自转。至于那些被潮汐锁定的天体，例如，月球，并不意味着那些天体没有自转，只是它们的自转和公转达到同步而已。同样地，地球也会公转，不然早就掉进太阳中。

太阳系的各大天体形成之后，大部分的原始星云都已经被消耗殆尽。在空旷的太空中，地球的自转和公转运动没有受到阻力的影响，地球的角动量不会被消耗掉，所以地球可以一直转动数十亿年而不停歇，并且在未来还会继续转动下去。

不过，这并不意味着地球是永动机。热力学第一和第二定律已经表明，永动机无法被制造出来。虽然地球一直在转动，但地球并没有对外做功，所以地球不是永动机。

另外，虽然太空中没有阻力，但月球的潮汐力会让地球的自转速度变得越来越慢。目前，地球的自转周期是45亿年前的4倍。再过百亿年的时间，地球的自转周期会增加到目前的47倍。在那之后，地球被潮汐锁定，它的自转速度不再变慢。

只要未来太阳不摧毁地球，地球的转动就不会停止。但根据广义相对论，地球与太阳的相互作用会持续辐射出引力波。经过漫长的时间之后，地球的角动量会被逐渐消耗掉，导致地球最终撞上早已成为黑矮星的太阳。

火星一号

我们都知道永动机并不存在，但是如果从太空中看地球的状态的话，它就像是一个永动机，一直在不停的自转，同时也在围绕太阳公转，地球形成的46亿年来都是如此！

不过运动的物体都需要受到某方面的力才会运动，地球之所以一直在自转和公转，也是因为受到了某些力的作用。这些力实际上绝大部分来自于地球形成的过程中，地球现在的自转和公转运行状态，除了太阳的引力之外，基本上都是原先所获取的物质对地球的撞击力的作用惯性使然。

我们所在的太阳系诞生于一片原始星云之中，其中最先形成的是太阳，它比地球大致早形成了约3亿年，两者在形成过程上其实是很相似的，在星云物质聚集形成太阳的过程中，大量的物质聚集到太阳系的中心，在这些物质奔向原始太阳的过程中，必然会有极快的速度，大量物质以极快的速度撞击，给了原始太阳以初始的自转力量，虽然物质都是以不同的角度撞击，但是在原始太阳的引力掌控了太阳系的运转趋势之后，继续撞击的物质的撞击角度就开始大部分和原始太阳的自转方向趋同了，这些来自大量撞击物质角动量的力量，最终促成了太阳的自转状态，也造就了太阳的黄道面，而在太阳形成的过程中，太阳之外的黄道面上也有一些物质聚集，形成了原始的行星和矮行星等，我们的地球就是其中之一。

地球自转形成状态基本和上面所讲的太阳一样，也是有大量物质快速撞击带来的力促成的，每一次大的撞击都足以在某种程度上影响地球的运行状态，6500万年前灭绝恐龙的小行星撞击，也会轻微改变地球的自转和公转状态的。不过地球的公转状态还是主要受太阳引力的影响，同时也是地球运行的初速度与太阳的引力达成了平衡，才会一直运行在太阳的宜居带中的。

可见，地球并非永动机，它的自转和公转都会受到外力的影响，其运行状态也正是因为外力的施加作用促成的，实际上地球的自转速度一直在变化中，一般认为地球刚形成的时候每天的时间只有6个小时左右，种种外力作用使得地球的自转运行速度变慢，其中月球的潮汐力影响比较大，它会使地球自转的时间渐渐变长。

按照地球目前的运行趋势来看，地球自转的速度正在变慢，它的运行趋势将会受到月亮和太阳运行状态的影响，如果月球和地球互相潮汐锁定，那么地球上每天的时间（自转一圈）将会长达如今的一个月；还有就是太阳对地球的潮汐锁定作用了，如果地球被太阳潮汐锁定，简单来说，地球上一天（自转一圈）的时间就会长达如今的一年。

科普大世界

我们知道地球正在旋转，但是为什么呢？为什么它在旋转？为什么太阳系的一切都在旋转？为什么大部分都是在同一个方向旋转？

这不可能是巧合。从太空往下看地球，你会看到它在逆时针方向转动。太阳、火星和大多数行星也是如此。

45.4亿年前，我们的太阳系在氢云中形成，这与猎兔星云或鹰星云不同，因为这些氢云拥有无与伦比的创造性。

然后，它受到了一些冲击，比如来自附近超新星的冲击波，这就形成了一个冷气体区域，通过氢云间相互引力向内塌陷，当它坍塌时，云开始旋转。

但是为什么呢？

这是角动量守恒。想想氢云中的单个原子。当它在太洞中漂移时，每一个粒子都有它自己的动量。当这些原子在引力作用下相互碰撞时，它们需要平均它们的动量。可能完全平均到零真的不太可能。

也就是说，会有一些剩余的。就像一个花样滑冰运动员挽着胳膊更快地旋转一样，坍塌的初始太阳系以其平均的粒子动量开始旋转得越来越快。

这是角动量守恒定律。

随着太阳系的旋转速度加快，它变成了一个平平的圆盘，中间有一个凸起。在整个宇宙中，我们看到同样的结构：星系的形状，围绕快速旋转的黑洞，我们甚至在比萨饼餐厅看到它。

太阳是由圆盘中心的凸起形成的，而行星则是在更远的地方形成的。他们从太阳系本身的整体运动中继承了它们的旋转。

在几亿年的时间里，太阳系中的所有物质聚集在一起形成行星、小行星、卫星和彗星。然后，来自太阳的强大的辐射和太阳风清除了剩下的一切。

没有任何不平衡的力作用在它们身上，太阳和行星的惯性使它们旋转了数十亿年。它们将继续这样做，直到它们与某个物体相撞，在未来数十亿年甚至万亿年。

你还在想，为什么地球会自转？

地球自转是因为它形成于氢云的吸积盘中，氢云由于相互引力而崩塌，需要保持其角动量。由于惯性，它继续旋转。

它的方向与其他行星旋转方向是相同的，因为它们都是在几十亿年前在同一个太阳星云中形成的。

地球的自转也受月球的潮汐引力的影响。由于月球的存在，地球的自转速度正在以每年约1毫秒的速度减慢。过去，地球以更快的速度旋转，足以使恐龙在一天中长约22小时。

除了减缓地球自转外，月球的潮汐引力也使月球从地球缓慢地远离，每年的速度约为1毫米。在遥远的过去，月亮离我们更近了。它在我们的天空中会显得比现在大得多，几百万年后，地球上一天的周期可能会延长到25或26小时。人们将不得不再等一会儿，等待太阳升起。

科技领航人

地球一直都在以高速自转，在赤道的自转速度大约是465米每秒，地球自转一周需要23.9344696小时，也就是一个地球日。地球和太阳系的其他行星一样，由于其形成的方式而自转，本质上是角动量守恒。

46亿年前，太阳系形成于氢云中，氢云中单个的原子，每一个粒子都有自己的动量。氢云的一个区域通过相互引力向内收缩。当这些原子在重力作用下相互粘在一起时，它们需要平均它们的动量。有可能会平均到0，但这几乎是不可能的，也就是说，会剩下一些。就像一个花样滑冰选手把胳膊缩进怀里后，会让自己旋转得更快一样，原始太阳系的平均粒子动量开始使它旋转得越来越快。

随着太阳系旋转得越来越快，它逐渐变平，形成一个巨大的旋转吸积盘。太阳在这个圆盘中心形成的，而太阳系中的其它物质都在更远的地方聚集在一起形成了行星、小行星、卫星和彗星。

地球是由环绕新生太阳圆盘旋转的气体和尘埃组成的，在这个旋转的圆盘中，灰尘和岩石碎片逐渐因为引力粘在一起形成了地球。地球从太阳系自身的整体运动中继承了自转，即组成地球所有粒子的角动量共同导致了地球的自转，在没有任何外力阻止时，惯性使地球旋转了数十亿年。

在遥远的过去，一个大约有火星那么大的物体曾经与地球相撞，这次碰撞发生在太阳系形成后的三千万到五千万年间。由此产生的撞击减缓了地球的自转，并从行星表面喷射出大量物质形成月球。在这次碰撞之前，地球的自转速度要快得多，一地球日只有6个小时左右。此外，月球的引力以一种非常轻微的方式在使地球的自转减速，2016年发表在Proceedings of the Royal Society A上的一篇关于古代日食的分析显示，地球自转速度在一个世纪内减慢了1.78毫秒。

科学闰土

地球形成于46亿年之前，自从形成到现在，它就没有停止自转过，不过自转的速度倒不是一直这样，很久之前地球上的一天比现在要短。

地球自转，既然说到了自转，那应该是来自本身的吧，应该和外界没有关系，简单来说，地球之所以可以一直自转，从本质上来讲是因为角动量守恒。最初地球还没有形成的时候，太阳系还是原始星云状态，原始星云慢慢因为重力的原因聚集在一起，发生引力收缩。当收缩得足够紧的时候，太阳就诞生了。

太阳诞生之后，还存在一定量的原始星云，它们在太阳风的作用下被吹散到周围空间，它们继续围绕着太阳旋转，最终互相碰撞产生了地球。而地球可以说也是由原始星云转化而来的，由于角动量守恒，地球保留了原先环绕太阳旋转的星云的角动量，所以地球不仅可以围绕太阳公转，还可以自己自转。实际上宇宙中的天体，基本上都会有自转，地球和太阳都有自转，地球自转是不需要力来推动的，因为太空中是真空，所以地球的自转可以一直维持下去。

但是实际上地球的自转速度是越来越慢的，这是因为月球的影响。由于月球对地球的引力作用，月球对地球的潮汐力就相当于摩擦力一样消耗着地球自转的能量，在月球诞生以来，它一直消耗着地球的能量，让地球自转速度越来越慢，这对于地球来说其实是好事，因为之前地球上的一天是很短的，由于月球的作用，一天的时间变得更加合适。只不过啊，月球对地球的作用力只能缓慢影响地球的自转，短期之内生活在地球上的人类是不会感受到这一变化的。

所以说啊，地球的自转是跟自身有关的，并没有所谓的一只大手推动地球旋转。在牛顿时代，牛顿一辈子都在研究地球为什么自转，晚年相信神学的他提出了上帝踢了地球一脚导致地球转动的理论。而在数百年前，拉普拉斯提出原始星云引力收缩导致地球旋转。而在现在，一些科学家开始思考太阳风推动地球旋转的问题，太阳风也就是太阳辐射出的带电粒子流，它确实有推动作用，但是貌似作用不是太大。所以呢，个人还是认为，地球的自转是因为角动量守恒。

镜像宇宙

地球是太阳系的八大行星之一，按照太阳由近及远的顺序位于第三颗，地球自西向东进行自转，同时又围绕太阳进行公转。

我们大家都知道，地球在永不停歇的进行自转，从北极点上空看是逆时针旋转，从南极点上空看是顺时针旋转。正是由于地球的公转自转才有了四季和昼夜的变化。

地球已经诞生了46亿年，学过物理的人都知道，是不可能有永动机的存在的，但是地球就像个永动机似的自诞生起一直在自转。

那地球为什么会一直进行自转呢？

众所周知，太阳和太阳系都是由一团尘埃和气体云由于自身的重量而坍缩从而形成的。就是气体云会向引力较大的地方聚集，然后引力会越来越大，开始吸引更多的气体云和尘埃分子，所有的天体都是这样形成的！

在形成过程中，天体都会有一定的运动，由于角动量守恒，因此地球必须自转，于是地球开始了长达数十亿年之久的自转！

地球自转相对于宇宙也并不会会永恒下去，宇宙正在从有序变为无序。

天体的角动量也在被消耗，最终的表现也是地球的自转会越来越慢，但是需要的时间是漫长的，太阳的寿命只剩下50亿年，或许等不到那个时候，地球就已经跟随太阳一起走向灭亡了。

所以地球终究不是“永动机”。

星球上的科学

“天行健”，地球等一切天体似乎永远都不知疲倦的运转。

地球绕着太阳转一圈是365.256天（一年），称为公转，所以有了春夏秋冬;地球绕着自己的自转轴转一圈就是一天（23时56分4秒），因此有了白天黑夜;地球自转方向是由西向东，于是有了太阳的东升西落。

地球在40亿年前的自转是6小时/天，在一颗火星大小的小行星重重撞击后，速度逐渐减弱，形成现在的约24小时/天，而那颗小行星与地球撞击后的碎片在近亿年后形成了现在的月球。当然月球也是有自转的。

于是有人就会问：地球等天体的自转动力来源于哪里？为什么能一直转？

人类在出现文明后就已对这个问题进行研究，从17世纪到现在可以说是众说纷纭：比如角动量说，太阳带动说，重力不对称说，月球潮汐力说、暗能量…

1. 角动量守恒。角动量守恒是由开普勒在1609年提出的“开普勒定律”推导出的数学公式，用以解释地球等天体的运转规律，这是太阳系的原始星云中产生的。在这种原始力作用下，各星球一开始就会自转，表达式为：ΔL=M·Δt;
   
   
2. 太阳引力牵引。太阳的质量是整个太阳系的99.99%，它巨大的质量自然会形成巨大引力，就是牛顿在1687年发现的万有引力，这个引力让地球等其它星球都绕着太阳运转。地球受到公转影响，也慢慢的开始了自转。但这应该主要是地球公转的原因;
3. 地球重力不对称。地球并不是个正圆球体，而是个椭圆体，而它自转轴和公转的黄道面角度存在23⁰的偏差，这让它的重力不对称，于是重力偏向一侧，于是形成了自转;
4. 暗能量和太阳引力等多重力。宇宙中的暗能量占了宇宙质量的69%，它遍布宇宙空间，并且一直是运动的，宇宙中所有天体都在受到它的无形作用力。地球就是在暗能量和太阳引力等多重作用力下，被带动自转。

地球自转的原因都是物理学上的猜测，而宇宙中一切都是运作不息的，每个星体或天体都会受到宇宙各种力的作用，各星体为了平衡就形成了不同的自转或公转。

美国国立研究所长期观测发现地球自转速度从1999年开始加快，地球速度变快的直接原因，就是人类发射的人造卫星，因为人造卫星都是利用地球的自转。

弄潮科学

绝大多数天体都自转，地球自转是太阳对其进行辐射和引力吸引造成，由于对应能量线的辐射会使被辐射天体产生半球热、轻，不被辐射的半球会冷、重，而引力作用就会让冷、重一面朝向太阳，但一旦重，冷面朝向太阳，又会在辐射作用下被加热、成轻的半球，而在引力作用下又会被转到背面，加上天体引力这样地球就打转转了。所有自转天体，要是一个均质球体。如果辐射半球变轻时仍然重于另一半球，那么这个天体就不会自转。今天的月球，没有自转，因为面向地球面异常偏重，所以自转无法实现。

地球不会越飞越远，只会离太阳越来越近。地球在一天天长大，最老的地球自转一天是5个小时，现在长到了一天24小时，以后24不够用了。

水星是在太阳系中所存在的诸天体中最为古老的一颗行星。我们从其表面600公里的宇宙尘埃层推算出它已在太阳系存在了1200亿年了。在1200亿年中，水星完成了从最外层的一颗行星走到了离太阳最近的一个位置。地球大概是在950亿年前来到了太阳系，现在已经离太阳为第三个近临天体。而地球的宇宙存在史则更为久远，从一千公里的直径质量天体到现在已经有5500亿年了。今天的太阳大概每过120亿年要吞吃一颗行星。也就是说260亿年后，地球会走到离太阳最近的一颗行星，并被太阳所以吞食。太阳不断地吞食行星最终也会变成一个尘裹质量天体（黑洞）。

詹三疯2

地球每天自转对于我们来说绝对是一件好事，这对于整个地球的生命都是给予，如果地球没有自转，很可能生命也不会存在了。地球的自转行为允许大部分地区在白天可以沐浴在阳光下，晚上可以在黑暗中，保持一个良好的、舒适的温度。

那么说到自转，为什么地球和其他行星会旋转呢？说到这里我们需要先了解一下太阳系的形成。大约50亿年前，我们的太阳系起源于一个巨大的气体云之中。尘埃开始塌陷，变平，之后形成一个巨大的圆盘，旋转得速度越来越快。

太阳在中心形成，旋转盘（星盘）其余部分的旋转气体和尘埃聚集在一起，产生行星、卫星、小行星和彗星。当行星形成时，我们的太阳系非常不和平。各种大小的块状物质经常发生碰撞，要么聚合在一起，要么互相撞击，有时，大物体的引力会捕获轨道上较小的物体。这可能是行星获得卫星的一种方式。

關鍵字: 自转 黑洞 天体