地球自转

自然现象春夏秋冬季节的交替是由地球公转产生的。地球公转,就是地球按一定轨道围绕太阳转动。由于太阳引力场以及自转的作用，导致的地球公转。

四季变换与地球公转有关,我们先来分析地球的运动,地球有两种基本的运动,一种叫自转——地球自身的旋转,另一种叫公转——绕着太阳的旋转. 自转是绕着穿过南北两极的地轴进行的,方向是自西向东,离两极越远的地方转速越快.与两极等距的那一圈叫赤道.地球自转一周的时间为一天,也就是24小时. 地球绕太阳公转的速度为每秒30公里,绕太阳一周需要365天5时48分46秒.也就是一年,天文学上称之为回归年.地球绕太阳公转的轨道是一个椭圆,它的长直径和短直径相差不大,可近似为正圆.太阳就在这个椭圆的一个焦点上,而焦点是不在椭圆中心的,因此地球离太阳的距离,就有时会近一点,有时会远一点.一月初,地球离太阳最近,为147,100,000公里,这一点叫做近日点.七月初地球离太阳最远,为152,100,000公里,这一点叫做远日点.事实上,当地球在近日点的时候,北半球为冬季,南半球为夏季,在远日点的时候,北半球为夏季,南半球为冬季.这就说明,四季的变化与近日点和远日点无关. 那么四季的变化到底是怎么产生的呢?与公转有关,但是决定性的条件是地球必须斜着绕太阳转；如果地球是垂直的绕太阳旋转的话,太阳光线将永远直射在地球的赤道附近,而其他地方的地平面与太阳光线的夹角也永远不变,地球上将不会有四季的变化. 我们知道,地球上某一平面气温高低与太阳光是直射还是斜射该平面有关.那么这种效果是怎么产生的呢?我们来分析一下.假定有一束固定大小的光束,当他直射在某一平面时,他投射在该平面的光斑将是一个正圆,而斜射时,光斑将是一个椭圆,而且越斜椭圆越大,也就是说,斜射时同样多的光线照在了更大的面积上.我们可以理解为,光束斜射时光斑区的光线稀一些,直射时光斑区的光线浓一些.这就是为什么太阳光直射的地方气温要高一些,而斜射的地方气温要低一些.我们知道气温是决定季节的主要因素,所以我们不难理解太阳光直射的地方,将是夏季,而斜射得最厉害的地方将是冬季,这两者之间的则是春季或秋季. 那么四季的交替变化又是怎样形成的呢?这就与地球的倾斜有关了,正是由于地球是倾斜着绕太阳旋转的,才使得太阳光的直射以赤道为中心,以南北回归线为界限南北扫动,每年一次,循环不断,从而形成了地球上一年四季,顺序交替的现象. 具体情况是这样的,当地球公转到3月21日左右的位置时,阳光直射在赤道上,这时北半球的阳光是斜射的,正是春季,南半球此时正是秋季.当地球转到6月22日左右的位置时,阳光直射在北回归线上,北半球便进入了夏季,而南半球正是冬季.9月23日左右时,阳光又直射到赤道上,北半球进入秋季,南半球转为春季.当地球转到12月22日左右的位置时,阳光直射到南回归线上,北半球进入冬季,而南半球则进入夏季.接下来就进入了新的一年,新一轮的四季交替又要开始了.

1851年法国物理学家傅科为证明地球自转所设计的一种摆，称为博科摆。傅科摆绳长67米，绳端摆锤重27千克，这种摆自由摆动时间较长，便于人们观察。摆下有一个有刻度的圆盘，盘上刻有通过圆心的直线。静止时，摆锤正中应对准盘的圆心，观察时先确定盘中某一直线与通过圆心的子午线重合，然后推动摆锤沿子午线方向作南北方向转动。过一段时间，就会看到摆动方向偏离了子午线方向。在北半球向右偏转，时间越长，偏转的角度越大。摆开始动以后，除重力外，没有受其他力的作用，按照惯性定律，摆的方向是应该不变的；但摆却偏转了。这是因为地球自转的缘故。我们站在地球上，随着地球一起自转，感觉不到子午线的方向在变化，反而觉得是摆在偏转。假若傅科摆在北极，以极点为圆盘的中心，转一周为24小时，每小时偏转15°。摆若设在赤道，则不发生偏离；摆若在赤道与两极之间的任何纬度上，摆动平面偏转角速度（θ）与纬度（φ）的正弦函数成正比。即θ＝t·sinφ。（t为地球每小时所转的角度）。在南半球，摆向左偏转。 由此可见，摆之所以转动是受了地转偏向力的作用。

你是高一的吧、这个书上有、很好理解 角速度：除了南北极点外,角速度都一样.地球自转一圈的360度除以24小时,为15度每小时）. 线速度是指围绕地轴旋转的地球表面上的点的速度. 纬度越高线速度越小,纬度越低线速度越大. 南北极点由于子自转过程中没有转动,所以也就没有线速度,或者说线速度为零. 总之、 线速度是不同的、从赤道到两极递减、极点无线速度 角速度是不变的15°每小时、极点无角速度

你是高一的吧、这个书上有、很好理解 角速度：除了南北极点外,角速度都一样.地球自转一圈的360度除以24小时,为15度每小时）. 线速度是指围绕地轴旋转的地球表面上的点的速度. 纬度越高线速度越小,纬度越低线速度越大. 南北极点由于子自转过程中没有转动,所以也就没有线速度,或者说线速度为零. 总之、 线速度是不同的、从赤道到两极递减、极点无线速度 角速度是不变的15°每小时、极点无角速度

问：地球自转时,赤道上的线速度与角速度最大么? 答：地球自转时,赤道上的线速度最大,角速度与其他纬度一样. 问：地球自转时,线速度、角速度与纬度高低有何关系? 答：线速度取决于半径大小,纬度越低半径越大,赤道纬度是0度,所以线速度相对于其他纬度来说更大,也就是说纬度越低线速度越大. 角速度跟地球转速相关,地球每自转1度,在地球内部的任何一点（中心除外）也转过1度,和半径无关,所以角速度和纬度高低无关.

自转的角速度是15度/小时，线速度:赤道是1670km/小时;南北纬30度是1447km/小时;南北纬60度是837km/小时，极点无线速度、角速度。公转的角速度是1度/24小时(一太阳日)。平均线速度约30km/秒。

你是高一的吧、这个书上有、很好理解 角速度：除了南北极点外,角速度都一样.地球自转一圈的360度除以24小时,为15度每小时）. 线速度是指围绕地轴旋转的地球表面上的点的速度. 纬度越高线速度越小,纬度越低线速度越大. 南北极点由于子自转过程中没有转动,所以也就没有线速度,或者说线速度为零. 总之、 线速度是不同的、从赤道到两极递减、极点无线速度 角速度是不变的15°每小时、极点无角速度

地球自转的角速度只有两种情况：两个极点无角速度，其余地方角速度相同，都为：15度每小时。360度÷24小时！地球自转的线速度规律为：从赤道想两极递减。公式为：〔2∏r×COSα〕÷24小时。其中：α为当地的纬度，∏为圆周率，r为赤道半径（6378Km）

1851年2月3日，一位32岁的法国人从医学院退学并涉足摄影，他明确地证明了地球确实在旋转，这让巴黎的科学机构感到惊讶，莱昂·福柯决定用钟摆来说明地球运动的影响。他召集了一群科学家，用一张写着“你被邀请去看地球转动”的纸条引诱他们。福柯在巴黎天文台子午线室的天花板上挂了一个钟摆。当它掠过天空时，它追踪到了一个有效地证明世界绕着一个轴旋转的模式。 一个月后，福柯在宏伟的万神殿大楼与整个巴黎分享了他的实验。据美国物理学会（American Physical Society）称，他在一根220英尺长的缆绳上悬挂着一个61磅重的黄铜鲍勃，从万神殿的高耸圆顶上。当它来回摆动时，鲍勃的尖端在倒在木平台上的沙子上划出一条线。随着时间的推移，这些线的角度发生了变化，向观众暗示钟摆的运动方向在地球未被察觉的旋转运动的影响下发生了变化。 福柯能够以普通人容易掌握的方式展示一个科学概念，APS公共推广负责人丽贝卡C汤普森说。几个世纪以来，人们一直认为地球绕着一条轴旋转。但正是福柯一劳永逸地消除了挥之不去的疑虑，使这一现象牢固地确立在事实的领域。汤普森说：“它真正开始了从根本上以不同的方式理解我们的宇宙的文化转变。 ” 这项实验很成功，吸引了一群着迷的巴黎人，并使福柯一举成名。基于福柯计算的钟摆开始在世界范围内出现，并且仍然是美国和其他国家许多科学博物馆的标志性特征。 史密森学会将钟摆作为其历史和技术博物馆（后来成为美国历史国家博物馆）的焦点。这座于1964年在华盛顿国家购物中心开张的建筑是专门设计用来模拟钟摆的。它悬挂在三楼的天花板上，伸展71英尺，穿过大楼的中心，在那里它缓慢而有节奏地摇摆着，穿过一楼一个装饰华丽的圆圈。史密森钟摆的目的是要从上面看，在二楼。 一个福柯启发的钟摆装置在西班牙巴塞罗那的宇宙博物馆。由于地球自转，钟摆的运动轨迹发生了变化，钟摆将逐渐撞击圆周上所有的垂直杆。（Wikimedia Commons） 往下看，参观者会看到一个对称的空心黄铜鲍勃，重约240磅，形状像一个倒着的泪滴。当它在电磁力的推动下来回移动时，尽管电缆中存在空气阻力和振动，但它仍能保持连续摆动，这样就可以击落一英寸左右高的销子，这些销子沿着一个小圆圈的周长固定在固定点上。随着时间的推移，观众可以看到钟摆摆动变化的方向，这意味着地球在其下方旋转。 史密森钟摆和所有钟摆一样，按照福柯的正弦定律移动，根据其纬度预测钟摆的路径每天会扭曲多少。如果没有外力，钟摆会在一个平面上来回摆动，永远不会有逐渐的角位移。但是地球是旋转的，所以故事并没有那么简单。 因为地球表面的所有点都是以一个单位旋转的，因此那些位于靠近赤道的行星较宽部分的点必须每秒覆盖更多的米（即速度更快），才能“跟上”那些每天在地球表面追踪较小圆圈的点极北和极南纬度地区。虽然他们感觉不到站在厄瓜多尔的基多，移动速度明显高于冰岛的雷克雅未克。 ，因为钟摆的每一次摆动都会把它从一个离赤道较远的点带到一个离赤道较近的点，反之亦然，而且这些点的速度不同，钟摆的轨迹随着每次摆动而微妙地扭曲，逐渐偏离原来的方向。汤普森解释说，这种影响的程度取决于地球上钟摆摆动的位置。北极的 在纬度上的微小变化具有重大影响，钟摆所追踪的路径将在短短24小时内移动360度。同时，在赤道，一个钟摆的运动将不会被认为是扭曲的。 使用他的正弦定律，福柯预测他在巴黎的钟摆路径将每小时移动11.25度，或一天移动270度。确实如此，史密森钟摆 最终被退役，理由是它与美国历史没有太大关系，美国历史和技术博物馆的新焦点。（史密森学会档案） 他的正弦定律允许任何有三角学基础的人用钟摆来确定他们的纬度。但大多数情况下，在世界各地的博物馆里，钟摆是一个能引起惊奇的物体。 就像史密森国家自然历史博物馆圆形大厅里迎接游客的大象一样具有标志性，历史和技术博物馆的钟摆是一个聚会场所，是反思和教育的醒目背景。“这就像公园里的喷泉，”美国历史博物馆工作和工业部门的馆长彼得·利伯尔德说， 儿童和成人都会盯着钟摆，思考它的运动和意义。1998年的一天早晨，博物馆还没开馆，缆绳就断了，巨大的鲍勃就冲到地上，差一点就找不到一名工作人员。 并没有修理缆绳，而是选择让福柯的钟摆退役。利勃霍德说，该公司当时的主管认为，该设备与美国或历史没有太大关系， 这一决定让员工产生了分歧。“有钟摆拥抱者和钟摆憎恨者，”利勃霍德说。亲钟摆的员工说，这是酷和有趣的观看。反钟摆组织认为，这对博物馆向公众传授美国历史和文化的努力没有多大帮助。 虽然利勃霍德说他是在仇恨者的阵营里，但他相信钟摆有自己的位置，就在其他地方。钟摆“使大众更加相信科学的力量，”他说。 汤普森同意，并指出，虽然钟摆不再需要证明地球自转，“如果我们能让孩子们从事科学，它是有用的。”

地球自转为什么会变慢科学家经过测算，地球100年里1天慢千分之一秒至千分之二秒，也就是平均每年慢0.5秒，也就是平均每天慢0.0015秒。因此，地球每天并不是24小时，我们说的每天24小时是近似值。地球自1972年到2012年共增加了25个闰秒，也就是地球40年里自转慢了25秒，也就是平均每年慢0.6秒。有些专家按照地球每年慢0.5秒计算，认为地球还有6300万年就会停止自转。地球真的会停止自转吗？地球膨裂说认为，地球不会停止自转。地球膨裂说认为，地球会不会停止自转，关键看地球自转为什么变慢。地球自转为什么变慢呢？地球膨裂说认为，太阳在46亿年前因内部的核聚变发生爆炸，飞出许多熔融的火球，形成太阳系，地球就是其中之一。由于地球的气温不断下降，体积逐渐缩小，40亿年前地球岩石圈形成，这时的地球半径是现地球的二分之一，这时地球一年为1460天。地球岩石圈形成后，由于地球内部的放射性物质不断衰变放出的热量散发不出来，造成岩石圈膨裂，地球的体积不断增大。因为地球角动量守恒，根据角动量公式L= mrv，我们可以看出，地球的半经增加，地球的自转速度必然变慢。这就像花样滑冰运动员伸开双臂时在冰上的旋转速度就减慢，当他们抱紧双臂时,在冰上的旋转速度就加快，角动量不变一样。地球膨裂，体积不断增大，使地球自转速度变慢的证据：1、40亿年前，地球逐渐冷却后岩石圈形成，这时的地球的半经是现地球半经的一半。因为地球是一个旋转体，虽然发生了膨胀但仍遵守角动量守恒定律和质量守恒定律。地球的膨胀和太阳系的形成很相象，只不过膨胀后地球仍是钢体，而太阳系则不是钢体而已。我们假设地球是太阳爆炸产生的、膨胀后的地球半经是膨胀前地球半经的2倍设膨胀前地球的质量为m、半经为r、速度为v 则角动量L= rmv 周期为t设膨胀后地球的质量为m1、半经为r1、速度为v1 则角动量L1=r1m1v1 周期t1根据角动量守恒定律：rmv=r1m1v1 （1）虽然地球膨胀后体积增大了，但质量没变，所以m=m1所以（1）式得rv=r1v1 （2）所以r/r1= v1/ v已知r/r1=1/2 (另有论述《古地球的半径是现地球半径的1/2》所以v1/ v =1/2 因为v1 =2兀r1 /t1 v = 2兀r /t所以 2兀r1 /t1 / 2兀r /t = 1/2所以r1/ t1/ r /t =1/2 r1/r/t/t1 = 1/2 （3）因为r/r1=1/2 r1/r =2/1代入（3）式得t/t1 = 1/4因为t1=24小时，所以t =6小时因为膨胀后地球（现地球）的周期为24小时一天，1年365天，所以膨胀前地球的周期为6小时一天，1年1460天。2、2003年我国科学家通过在云南发现的蓝藻化石的研究得知，地球在13亿年前1年大约500天。3、美国生物学家韦尔斯从生理坚硬的珊瑚虫甲壳化石的生长年轮和生长线得知，4亿年前泥盆纪时代的珊瑚虫化石上“年轮”中有400条”日轮“，说明当时1年有400天左右。理论计算和地球自转逐渐变慢事实的总趋势是一致的，这说明地球自转越来越慢是地球膨裂，体积变大造成的。作者：赖柏林

应该是磁场。每个人都有磁场，包括地球和星球之间也有强大的磁场。只是不知道我的回答对不对？

是什么力量使地球自转？ 世间不存在永动机，但如果有人举出一个地球的自转来例子来，估计很多朋友会哑口无言，尽管能量守恒大家都学过，但地球自转却是永恒不变！所以这地球真的会是永动机吗？地球自转的动力来自哪里？ 其实不仅是地球，宇宙中所有的天体都在转，只是有的转的不太规则，比如小型天体的运动方式就无法用转来衡量，但能称得上矮行星级别的天体，包括恒星以及它发展后的白矮星、中子星和黑洞，都是自转的，因为它们都有一个类似的经历！行星与恒星系的形成 恒星形成的理论最早可以追溯到18世纪，拉普拉斯和康德先后提出了星云假说，尽管这个理论最贴近当前的恒星形成理论，但这个理论成熟还是要等到二十世纪中后期！行星和行星系都来自于星云的坍缩，这个星云可以是原初星云，也可以是上一代超新星爆发的后的星云！星云的初期坍缩因素来自于临近超新星的爆发冲击，或者金斯不稳定性，当星云的热压力不足以抵抗引力时，便会在引力作用下坍缩！ 猎户座马头星云 1947年巴特·博克提出这团开始收缩的星云会坍缩成一团很像昆虫茧的形状，会尽力重力坍缩后形成新的恒星，因此以他的名字命名了这个像茧一样的坍缩体，在博克球状体中，可能会诞生双星或者联星！1990年，在近红外线的观测中证实了恒星在博克球状体内诞生！ 右上角的毛毛虫就是博克球状体 为什么坍缩的尘埃云会开始旋转？ 物体在引力场中的运动都遵循测地线运动，因为这是引力场中运动的最短距离，理想的运动是直接指向质心，但这理论上却很难实现，因为原始星云本身就有一定的运动模式，它必定包含了部分角动量，因此它会干扰坍缩中的尘埃云！所以最终这条测地线运动就会变成一条螺旋形下坠的线路，如果以整个星云运动模式来看，就是旋转起来了！ 捕获物体的运动方式 而且根据角动量守恒，它的旋转速度会随着坍缩转的越来越快！所以从中间诞生的恒星有着天然的自转运动，而像地球这样的行星则会在恒星的尘埃盘中诞生，它的诞生原因和恒星并没有本质的差别，但模式可能会有一些差异。早期是微行星互相碰撞成长，而更多的微行星聚集则会有可能开始诞生行星，但盘面上的湍流可能会影响行星的行程过程，但最终寡头行星的形成会清理轨道上的其他天体，因为当质量够大时，它会在漫长的绕行过程中以引力捕获的方式将轨道上的小型天体一一合并，最终在恒星的星云积盘中留下一个清晰的同心圆！ 各种行程中的原始星云积盘 而行星的成长的角动量也来自于此，因为这些微行星合并时候角动量无法消除为零，这和恒星的诞生时的角动量来源是一致的。简单地说，就是行星也是自转的。所以这里不需要上帝的存在！ 成功的恒星（左侧），失败的恒星（右侧） 宇宙是怎么诞生的？ 这里会牵涉到一个问题，就是原始星云的诞生，根据天文界比较支持的理论是诞生于宇宙大爆炸，如果不相信这个理论的话其实也没问题，但至少现在观测到的大量证据都指向宇宙在很久以前发生过一次大爆炸，比如宇宙膨胀，以及微波背景辐射和原初元素的丰度！20世纪80年代初，天文学家观测到距离100亿光年外存在的原始星系云，基本处于电离氢状态，其体积与银河系接近，有可能是初始宇宙大爆炸后遗留下来的原始星云物质。大爆炸时这一切运动的起始，大爆炸之前的运动，可能谁都不知道，但之后所以宇宙的运动是大爆炸给予的能量！ 地球会永远自转下去吗？ 我们搞清楚了地球是怎么转起来的，那么问题来了，它会一直转下去吗？理论上来说确实是这样，但现实中的地球却不会一直转下去，因为很多因素在消耗它的角动量！地球流动的内核影响它的自转 这一点其实挺好理解的，就像一个生鸡蛋想要稳定旋转很难，因为会有很多角动量消耗在内外层的摩擦上！地球就是一个生鸡蛋，从内核到外壳，中间有非常厚的熔融层。月球的潮汐引力消耗地球自转角动量 月球和地球之间有相互的引力，月球的引力也是地球上潮涨潮落的重要原因，因此这些被月球引力带起的海水就会粘滞地球的自转，而且月球的引力也会导致地球内核熔融态的岩浆分布差异，会导致更严重的地球差异旋转，地壳每天比地幔平均少转约138毫角秒，合成弧长达4.26米，每年地壳比地幔少转1553米弧长，在25786年的时间里地壳比地幔少转一圈（360 ）因此地球自转在逐渐减速，这些角动量除了消耗在各种摩擦上，还有一部分转移到了月球上，所以月球轨道每年都在提升，大约是3.8厘米/年！地球的角动量被月球偷走了！所以地球并不会永远自转下去，它更不可能是一个永动机！想知道地球自转的动力来自哪里，就得知道地球是怎么来的。宇宙中的天体，包括地球，都是由原始星云聚集而来的。宇宙创生之后创造了大量的原始星云，这些星云弥漫在宇宙的各个角落，原始星云在自身重力的作用下慢慢聚集在一起。原始星云都是有自旋的，也就是说有原始的角动量，而弥漫分布的原始星云聚集在一起的时候，不可能做到角动量互相抵消， 这也就造成了聚集成一团的原始星云会有一个初始角动量，而随着聚集得越来越紧，根据角动量守恒原理，星体自旋的角速度会越来越快，最终就形成了这样一种自转的现象。 不仅是地球，宇宙中所有的星体，都自转，地球可以自转，可以围绕太阳公转，而太阳也有自转和公转。在宇宙中是没有绝对静止的物体的，受到了各种外力的天体为了保持自身运动的平衡性必须依靠自转来维持，甚至是小质量的粒子由于运动速度过快，也必须依靠自转来维持自身运动的平衡。“地球自转”描述的是地球在自我旋转这一现象，那么说到了自转，那肯定是在自身的内力作用下产生的现象，并不是依靠外力的作用，是在于地球的内部而不是外部。当然，地球并不会无缘无故旋转，为了解答这一现象，人们构造出了星云学说，不仅可以用来解释地球的自转，也可以解释天体的形成，而这种说法，目前看来是最有说服力的，至少比起上帝的手给的第一推动力要让人信服得多。 地球自转除了自身的内部原因外，其实也有外部因素带来的影响，宇宙是真空的，这就意味着如果一个物体一开始就自旋的话，那么永远也不会停下来，它的自转角速度也不会改变，但是事实上地球的自转是会受到外力的影响的。地球自转和公转的方向都是自西向东，太阳系的绝大多数天体都是这么运转的，这一定不是巧合。70年代，科学家通过太空探测发现了太阳竟然可以“刮风”，也就是太阳表面的等离子体微粒流向四面八方吹去，在太阳风的作用力之下，地球自转的角速度是可以被加速的，当然这个效应可能需要很多年才能够有所体现。与此同时。地球还会受到月球潮汐引力的作用，而这个作用却会消耗地球自转的能量，让地球越转越慢。所以说，地球的自转是在自身内部和外力的双重影响下形成的一种效应。 地球作为一颗行星，其物质来自于上一代超级恒星的演化过程，这上一代恒星当然是指太阳和太阳系的前身。这上一代恒星在主序星阶段，其热核反应的过程逐渐由氢和氦产生众多的重元素，如硼、硅、碳、氧等。这些重元素也参与到热核反应中，当热核反应到达铁元素时，产生的热能不足于维持热核反应需要的温度，即将消亡的恒星在引力作用下中心部分向内塌缩，形成中子星或黑洞。外围部分的物质被喷发到宇宙空间，这就是所谓的超新星爆发。这些喷发到宇宙中的宇宙物质，有地球上的各种元素，也有诸如水、甲烷、二氧化碳等固体物质。这些物质具有质量m和速度v，物理量mv我们称为动量，动量矩你可以理解成动量mv乘一段距离。组成地球的所有物质，对空间的某个轴线，便有了一个总动量矩：M(mv)，它的表现形式就是物体绕某一个轴的旋转。 物体的动量矩有个定理叫动量矩守恒，意思是当外力矩(注意不是外力)为零时，物体的总动量矩保持不变。所以地球从开始到形成，动量矩始终不变，也就是说地球始终处于转动状态，只是随着转动惯量的变化，转速有所不同。由于宇宙空间是没有阻力的(除了有其他星球碰撞)，地球会一直转动下去。这就是地球自转动力的来源，和太阳、月球的引力无关。太阳的引力只是使地球产生向心加速度，使地球形成公转。而且引力是一个力而不是力矩。 至于太阳、月球和地球之间的潮汐力，是另一个问题，我们不在这里讨论。

地球不会坠落是因为宇宙给地球提供了不会坠落的相对力，地球自转的能量来源于太阳系中太阳给的能量。

地球的引力

随着人口增多，地球出现严重的能源危机，为了解决能源危机，人类幻想能够发明一种不需要能量就可以对外做功的机器，这种机器被命名为永动机，千百年来人类为了发明永动机，尝试了可以尝试的各种方法，但是都没有成功，后来随着 科技 的进步，人类才发现永动机根本不可能存在，也不可能被制造出来，因为自然界的任何物体都遵守质能守恒定律，而永动机不需要能量就可以源源不断地对外做功，明显违背爱因斯坦提出的质能守恒定律，所以它不可能存在。 永动机示意图 不仅在地球上不存在永动机，在太阳系、银河系乃至整个宇宙都不存在永动之类的星球，可是矛盾的是，我们生活的地球，从诞生的那一刻起就一直围绕太阳旋转，自己也在不断地进行自转，地球至今已经诞生超过46亿年，换句话说地球已经持续转动了46亿年，根据质能守恒定律判断，地球运动那么久早该停下来了，可是现在地球依然在自转，而且没有表现出停下来的迹象，难道地球真的是一个永动机吗？又或者有什么神秘力量在暗中一直推着地球转动？ 地球公转和自转的力量到底来自哪里？ 要想弄明白地球为什么自转46亿年都不停止，我们首先要弄明白地球公转的力和自转的力是来自哪里，地球转动的动力源要追溯到宇宙起源，宇宙是怎么来的？按照目前最可信的说法，宇宙起源于138亿年前的一场大爆炸，大爆炸产生了宇宙万物，这些物质在冷却后形成了物质的基本组成单位，比如原子、分子，经过长时间的演变，原子、分子形成的物质在宇宙各个地方聚合成大小不一的星云，由于星云内部物质质量不均匀，导致星云内部的引力也不一样，因此星云会产生力矩，在力矩的作用下，星云就会自动围绕中心点旋转起来。 太阳系形成之初的样子 在太阳形成之初，太阳系周围就存在大片星云，这片星云在某个时间段发生引力坍塌，于是就形成了太阳，由于角动量守恒原因，太阳也随着星云旋转起来，在太阳形成之后，周围的星云在太阳强大引力作用下围绕太阳进行公转，同时太阳抛出去的星云和周围的星云发生碰撞，让这些星云产生了角速度和角动量，于是这些星云就形成了行星比如地球。 小行星撞击地球示意图 在地球形成之后，周围还存在很多小行星或者陨石，地球需要把它们清除掉，而清除的方法就是让这些小行星或陨石撞向地球，就这样地球获得更加稳定的自转速度，从中我们知道地球的公转动力是太阳给的，自转动力一部分来源于太阳抛出的星云物质，一部分则来自于周围的小行星撞击产生的势能转化而来的。 地球为什么至今没有停下来？ 在地球上扔一个球，这个球在飞行一段距离之后就会停止，然后掉下来，这是因为球在飞行过程中遇到了空气阻力，空气阻力不断抵消球的惯性力，当惯性力完全消失的时候，球就没有了动力，自然就会掉下来，如果要想让球持续飞行就必须克服空气阻力，唯一的办法就是在球的后面不断施加一个向前的力让它飞行的力不被空气阻力抵消，地球在形成之后太阳引力给它施加了一个公转的力，其他小行星也给它提供自转的动力，按理说地球飞行一段时间之后也会停止，为什么它没有停止呢？ 地球自转示意图 这是因为地球处于的太空是一个接近真空的空间，既然是一个真空空间，那就意味着太空是没有摩擦力和阻力的，在一个没有阻力或者摩擦力很小的空间里面，给一个物体施加一个力之后，这个物体不需要提供动力就可以一直做匀速运动，地球在形成之初就获得太阳引力的加速，同时也获得小行星的撞击产生的推动力，在这些力共同作用下，地球产生了公转和自转，由于地球质量很大，所以它的惯性也很大，巨大的惯性力再加上没有阻力的宇宙空间，即使没有外力作用，地球也可以一直保持公转和自转很久。 地球未来会停下来吗？ 尽管地球已经自转了46亿年，但是地球的自转速度其实一直在变慢，为什么会出现这种情况呢？原因就在于月球，月球的引力除了让地球产生了倾斜角而拥有四季变化以外，还让地球产生了潮汐作用，所谓潮汐作用是指让海水产生周期性涨潮的一种作用力，这种力不仅可以让地球上的海洋发生涨潮现象，而且还可以缓慢改变地球的自转速度，除了月球可以让地球产生潮汐作用外，太阳也会让地球产生潮汐作用，只不过太阳距离地球很远，它对地球的潮汐作用只有月球的六分之一。 月球让地球产生潮汐作用 根据科学家研究，在地球形成之初，地球的自转速度是非常快的，达到每4个小时就转一周，后来在月球和太阳潮汐作用的影响下，自转速度逐渐降下来，现在变成转一周需要24个小时，月球、太阳现在依然让地球产生潮汐作用，也就是一直在减缓地球的自转速度，未来有一天，月球、太阳的引力会让地球停止自转，这个时候地球就会发现潮汐锁定，所谓潮汐锁定就是某个天体公转周期和自转周期是相同的一种现象，如果地球被月球锁定的话，那么地球只有一面可以看得见月球，就像地球把月球锁定了，月球只有一面面向地球，另一面始终背向地球一样，同样，如果地球被太阳锁定，地球有一面会一直被太阳暴晒，另一面则一直是极夜。 潮汐锁定示意图 不过大家不用太过于担心，因为月球对地球的潮汐作用对地球影响是很小的，这种影响大概就相当于每100年让地球的自转速度变慢1-2毫秒左右，地球自转以这样的速度变慢，可能太阳毁灭了还没有停下来。

卫星顺着地球自转方向发射，可以充分利用地球自转的速度，节省发射燃料。

永动机是人类梦寐以求希望能过获取的一种机器，它是不需要外界源源不断的补充能量而对外做功的一种机器，但是值得注意的是，并不是一直在永动的就一定是真正意义上的永动机，必须对外做功才能行。所以永动机必须保证有两个鲜明的特点同时具备才能行：永动和做功。 有的人说地球自转是天然形成的，这45亿年一直在自转，很多人就认为地球就是一个永动机，根据永动机的特点发现，地球却是存在这么多年的永动的特点，但是它并没有通过自己的自转而做功，比如说没有通过自转直接形成一点热量，生成一度电。因此地球自转并不是永动机。在人类 历史 上有没有永动机呢？答案是没有。 永动机为什么不能制造出来？ 制造一个永动机必须满足永动和做功的两大特点，看似并不多的两点要求，却成了永动机的最高的门槛。为什么这样说呢？ 永动机是违背了能量守恒定律和热力学第二定律，这两个定律都是人类科研 历史 上最重要的两个研究和发现，并且在地球上得到充分论证的结果。永动机严重违反了两大定律，因此永动机是没有办法制作出来的。 永动机分类 根据永动机的定义，科学家将目前研究的永动机进行了分类，一共分为两类：第一类永动机和第二类永动机。他们两类永动机有什么区别呢？ 第一类永动机表示永动机可以使单单的指一直运动下去的一个机器（或机构），而是指不需要外界能量的输入。如果地球算是永动机的话，地球应该可以归于第一类永动机。因为地球实现了永动，不需要外界的力，不对外做功。 第二类永动机表示仅在一个热源的情况下能够不断的运动，并且能够持续对外做功的机器。 两类永动机看似简单的描述，但是两类永动机都是违背了客观物理事实的存在。因此永动机是根本不可能制造出来的。 这就是科学家们一直在理想情况下的一种产物，永动机在没有任何阻力介质中运动，一直保持一个运动状态不变（速度和方向等状态）。对于这么根本不能制造出来的机器，科学家们还在乐此不彼的研究有什么用？ 磁力永动机是永动机吗？ 目前永动机仅仅存在于理论中，在现实中是没有办法实现的。制造永动机的困难太大了。有人不是说现在已经有磁力永动机了吗？为什么说做不出来？ 关于磁力永动机的原理，是磁动机的别称，它并不是真正意义上的永动机。磁力永动机的工作原理是利用磁铁的南北磁极，同极相斥和异极相吸的原理引发的机械原理。它并没有脱离物理定律，因此磁力永动机并不是一个能永久运动的机器。 关于永动机的应用，早在1954年的《科学通报》中，中国科学院就已经宣布“永动机”是不可能的，希望国内的部分发明家们不要在错误的道路上走到黑。所以在没有实际产品的出现，永动机的应用只能存在想象中，比如：深空 探索 ，外太空基地，能源节约等等都是可以有着非常大的用途的。 我们都知道能量是不会凭空产生和消失，而是从一种形式转变为另一种形式，在每个过程中，能量的损耗都是非常的大。“永动机”这样无中生有，凭空想象的产品终将是难以实现的。地球连续45亿年的转动，来源于很多因素，其中的宇宙大爆炸，万有引力，能量守恒定律等等都是有着非常重要的关系。 永动机是一个理想化设想出来的一个产品，至少说现在是不能实现的，但是科学家们凭借永动机的这一理念，做出大量的类永动机。在未来我们的类永动机将会无限的接近永动机的标准，为我们的科学研究作出重大的贡献。 世界上的确没有永动机，永动机在理论上是无法被制造出来的，因为它违反了能量守恒定律，或者违反了热力学第二定律，总而言之，永动机是违背当前物理规律的概念，是无法被制造出来的。 有人说地球是永动机，这个说法从何而来呢？难道仅仅因为地球永不停息地自转而认为地球是永动机吗？这也太望文生义了，永动机可不是单单指可以一直运动下去的机构，而指的是一类不需要外界能量输入，或者是仅仅在一个热源情况下就能够不断运动并且就能够对外做功的机器，两种情况分别对应第一类永动机和第二类永动机，物理定律证明，两类永动机都是违背客观物理事实的。 所以说，如果地球是一个永动机的话，那么我们似乎可以将地球暂时归为第一类永动机，因为地球的运动并不需要外界能量的输入，但是再仔细扣一下定义，你会发现，地球虽然永远运动，但是它并不对外做功，这就违背了永动机的定义，所以说，地球本质上就不是永动机。在高中的时候，我们就学过，在理想状态下，如果一个物体在没有任何阻力的介质中运动，假如它有一个初始速度，那么就会一直保持原有的运动状态不变，速度的大小和方向都不变。 地球在太阳的引力下围绕太阳公转，由于地球的公转轨道并不是正圆，而是一个偏心率不大的椭圆，所以地球在公转的过程中，速度的大小和方向都会随着地球跟太阳的相对位置的转变而发生变化，如果轨道是正圆的话，即使地球受到了太阳的引力，太阳引力也不会对地球做功，因为引力方向时时刻刻与速度方向垂直。公转似乎好理解一下，但是地球的自转如何理解呢？ 其实这也好理解，宇宙中的天体，几乎就没有不自转的，地球也不例外，而地球在公转的过程中，也不需要外界提供能量，更不会对外界做功，所以能够一直自转下去。但是问题在于，让人们难以理解的是地球是怎么开始自转的呢？这是一个古老而又不确定的问题，关于这个问题的解释，这里有三个:一个是牛顿所提出的，我们知道牛顿晚年信奉神学，所以在牛顿看来，地球自转的动力来自于上帝对着地球踹了一脚；第二个是康德提出来的看法，他认为地球自转来源于原始星云的角动量，原始星云在形成地球的时候保留着收缩是产生的角动量惯性，促使地球一直旋转下去；第三个是近代新提出的一个理论，有人认为太阳风不断从地球的侧面给地球施加推力，推动着地球自转，这也是一个比较前沿的理论。 永动机的定义是，某物体既不耗费能量，又可以对外无限做功。然而，根据能量守恒定律，做功是需要能量的。于是，永动机的概念是违反能量守恒定律的，因而其在现实世界中是不存在的。 这就好比在问，是否存在不吃饭也能生长的人？答案当然是否定的。因为，物质的生成是不可能无中生有的。我们看 到物质的生成，其仅只是自然界由隐到显的过程，只是离散的粒子聚集而产生的效应，变化的仅只是粒子存在的形式。这就是为什么能量可以与质量互换的原因。 对此，你会用地球 的自转来质疑。其实，地球的自转是在逐渐减速的，地球一昼夜的时间在不断地延长。 问题是，为何地球的自转会变慢，难道在太空中的物体也会因运动受到阻力而对外做功吗？答案是肯定的。因为，物质不实和空间不空。 自古以来，人们都认为物质是有的代名词，是由实体的质量构成的；而空间则是盛纳物质的几何框架，其意味着无，所以古人又称空间为虚空。 然而，进入二十世纪，科学界 们发现，物质仅只是由粒子高速运动产生的屏蔽效应所构成的封闭体系。以原子为例，如果把原子放大到地球的尺度，那么原子中的运动粒子的体积至多只有高尔夫球的大小。 此外，科学家 们还发现了许多非经典力学的现象，这些现象只有借助于不连续的物理背景来予以说明。所谓不连续的物理背景，就是由最小粒子构成的物理空间，即量子空间。 比如，所有的微观粒子都具有波动性。这是由于微观粒子的半径小于空间量子之间的距离，微观粒子受到的空间量子的碰撞是不对称的，从而产生了无规运动。 比如，不同物体之间的超距作用即万有引力和电力，需要借助于作用的媒介，其也意味着空间不空。 于是，是否忽略作为物理背景的空间效应，就是经典力学的分界线。如果我们持经典的观点，那么地球的自转是没有阻力的。当然，如果真是这样的话，地球也不会对外做功，其仍然不是永动机。 实际上，地球并非实体，空间也是由无数个最小粒子（量子）构成的。因此，地球的自转会引起空间量子的不对称碰撞 ，从而产生了阻力。这就是地球为什么会减速的原因。 其道理与人的运动会形成风阻是一样的。两者的区别仅在于形成阻力的粒子不同，前者是不可再分的最小粒子，而空气是由气体分子组成的。 对此，也许有人会问，为什么地球能够在长达45亿年的时间里保持运动？这是因为地球的变速即负的加速度也会引起空间量子的不对称碰撞。 由于地球的自转速度远小于光速，不到万分之一，由此引起的阻力非常小，所以地球自转的减速也是很小的，其相对于人的时间尺度而言是可以忽略不计的。 总之，地球并非实体，空间也存在着许多细小的粒子。于是，地球的转动存在着阻力，并非永恒，其最终是会停止转动的。因此，地球的转动并不是永动机的证明，而仅只是地球形成时动量守恒的结果。

科学家们给出的答案是不能做出永动机。永动机需要在自身有能量供给的情况下，无需外力能量补给，源源不断工作的机器。光是这一点，目前就无人可以做到。