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首先,運(yùn)動(dòng)是自然規(guī)律,不存在從哪里來的問題
現(xiàn)代科學(xué)早就已經(jīng)發(fā)現(xiàn),物質(zhì)無論大小,小到基本粒子,組成物質(zhì)的原子、分子,大到星球、星系、星云都在不停地運(yùn)動(dòng)。這些運(yùn)動(dòng)受四種基本力的控制,即引力、電磁力、強(qiáng)力、弱力。
因此,運(yùn)動(dòng)是宇宙規(guī)律。所有的天體都在自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn),地球也不例外,這也是規(guī)律,是宇宙法則。規(guī)律就是客觀存在,人類無法創(chuàng)造也無法改變規(guī)律,只能認(rèn)識(shí)和利用規(guī)律,也不存在為什么,從哪里來的問題。
宇宙第一推動(dòng)力是宇宙大爆炸,從138億年前某一刻大爆炸開始,到今天宇宙都還在不停地膨脹?,F(xiàn)代理論認(rèn)為,除了第一推動(dòng)力,宇宙中的暗物質(zhì)和暗能量的博弈,主導(dǎo)著星系的收縮和膨脹的速度。
由此,宇宙運(yùn)動(dòng)能量從哪里來是很復(fù)雜的,每一個(gè)粒子的運(yùn)動(dòng)也是很復(fù)雜的,它們既受到第一推動(dòng)力的影響,也受到四種基本作用力的影響,還受到暗物質(zhì)暗能量的影響。
那么地球自轉(zhuǎn)的能量又是怎樣來的呢?現(xiàn)在我們采用奧卡姆剃刀原理,在復(fù)雜的原因中剃除掉一些非主要因素,讓其變得簡單明了化,那么地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)主要是受引力和角動(dòng)量守恒的影響。
要弄清這個(gè)問題,必須從地球的形成過程說起
恒星是宇宙中可見物質(zhì)的最主要組成部分,占宇宙可見物質(zhì)質(zhì)量的90%以上。而地球這樣的行星,包括矮行星、衛(wèi)星、小行星、彗星、碎塊塵埃等,都是恒星形成后剩下的渣子組成,占比極小。
如在太陽系,太陽一個(gè)天體的質(zhì)量占全系統(tǒng)的99.86%,其他八大行星以及幾百個(gè)小天體、無數(shù)小行星碎片加起來才占整個(gè)質(zhì)量的0.14%,地球質(zhì)量只是太陽質(zhì)量的33萬分之一,即0.0003%。
所有恒星都是由巨大的星云凝聚而成,期間起作用的主要是引力。其形成過程在過去已發(fā)文章中已多次描述,這里就不展開說了。太陽形成后,在其周圍有一個(gè)行星吸積盤,一直保留著太陽形成過程的角動(dòng)量,也就是圍繞著太陽旋轉(zhuǎn)。
太陽剛形成時(shí),會(huì)發(fā)出很強(qiáng)的輻射(又叫恒星風(fēng)),將吸積盤中的物質(zhì)吹向遠(yuǎn)方,這樣就形成了輕物質(zhì)被吹得更遠(yuǎn),重物質(zhì)就更近的圍繞在太陽周圍。由此,圍繞著太陽就形成了4顆密度更大的類地行星,它們是水星、金星、地球、火星;而距離太陽更遠(yuǎn)則形成了4顆密度較小的氣態(tài)行星,即木星、土星、天王星、海王星。
這個(gè)吸積盤就是如今的黃道,也是太陽系行星等天體物質(zhì)主要集中在黃道的原因。
地球公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)的直接原因
在相互引力作用下,行星盤的渣子們相互碰撞凝結(jié),從拳頭大漸漸凝聚到一個(gè)房子大,越大吸引力就越強(qiáng),漸漸成為一個(gè)球形,并將軌道周圍的所有渣子都吸附殆盡,這樣行星就形成了。
地球和所有行星都是這樣形成的。地球公轉(zhuǎn)就是繼承了吸積盤的角動(dòng)量,就是它過去是以什么速度旋轉(zhuǎn),形成地球后還是按這個(gè)速度公轉(zhuǎn)。
地球自轉(zhuǎn)的形成則有多種說法,主要有撞擊說、平衡說和太陽引力說。
地球在形成過程,渣子的碰撞和吸附過程中,不可能一直保持不動(dòng),會(huì)漸漸旋轉(zhuǎn)起來,這就是地球自轉(zhuǎn)的開始階段;地球初步形成后,又與一顆約火星大小的行星(科學(xué)家們把它稱為忒伊亞)相撞,融合成一個(gè)更大質(zhì)量的地球,而撞出的熔巖碎渣飛上天空凝聚成了月球。
這個(gè)過去也說過多次,也不展開說了。在這些碰撞過程中,地球就形成了現(xiàn)在的自轉(zhuǎn)角度和速度,這是地球自轉(zhuǎn)的主要來源;而行星為了保持公轉(zhuǎn)軌道的穩(wěn)定性,也必須自轉(zhuǎn),就像陀螺一樣,只有旋轉(zhuǎn)才能保持平衡。
還有一種說法,地球自轉(zhuǎn)是受太陽引力作用影響形成的。這種說法認(rèn)為,太陽引力把行星朝太陽一面吸引得隆了起來(引潮力影響),隨著行星公轉(zhuǎn),這種隆起的部位就會(huì)變化,由此強(qiáng)行推動(dòng)了行星自轉(zhuǎn)。
地球自轉(zhuǎn)很可能是這幾種作用力的綜合推動(dòng)形成的。
物質(zhì)的基本屬性~慣性,是地球一直保持自轉(zhuǎn)的原因
所謂慣性,就是物體保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì),是物質(zhì)的基本屬性。這個(gè)理論是說,任何物質(zhì)都具有慣性,就是保持某種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的屬性,只要沒有外力作用,這個(gè)物體就會(huì)一直保持某種狀態(tài)。
在太空中,處于真空狀態(tài),沒有任何阻力,因此地球等天體一旦形成某種運(yùn)動(dòng)狀態(tài),在沒有外力作用下,就會(huì)永遠(yuǎn)保持這種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。地球也一樣,其公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)一旦形成,就會(huì)一直維持下去,除非有外力改變它。
比如地球公轉(zhuǎn),它一直會(huì)以既定速度均速直線運(yùn)動(dòng)。但由于太陽引力這個(gè)外力牽制,地球就無法保持勻速直線運(yùn)動(dòng),而具有被太陽拉扯著向其靠近的趨勢(shì);但其勻速直線運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能又總讓地球具有擺脫太陽引力的趨勢(shì),這兩種力形成了一個(gè)平衡,就形成了地球圍繞太陽公轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。
其他行星莫不如此。由此看來,地球在太空中運(yùn)動(dòng)并非完全沒有外力影響,太陽的引力無時(shí)不刻地影響著它,因此其公轉(zhuǎn)速度和自轉(zhuǎn)速度也是不斷變化的,這個(gè)變化就是地球距離太陽越來越遠(yuǎn),公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)速度越來越慢。
地球公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)的速度一直在變化
地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)速度總體一直是變慢的趨勢(shì)。
現(xiàn)在地球距離太陽約1.5億km(千米),公轉(zhuǎn)線速度約30km/s(千米/秒),自轉(zhuǎn)速度為24小時(shí)一周,赤道線速度約464m/s(米/秒)。而在46億年前,地球剛誕生時(shí),距離太陽比現(xiàn)在更近,因此自轉(zhuǎn)速度和公轉(zhuǎn)速度都更快,據(jù)一些科學(xué)建模測算,45億年前地球的一天只有4小時(shí),而到了40億年前則延長為8小時(shí),30億年前為18小時(shí),6500年前恐龍時(shí)代則為23小時(shí)。
現(xiàn)代研究發(fā)現(xiàn),地球自轉(zhuǎn)還在變慢。有一項(xiàng)研究認(rèn)為,地球軌道一直在緩慢遠(yuǎn)離太陽,每年達(dá)到1.5cm(厘米),而自轉(zhuǎn)依然在變慢,100年慢1.6毫秒。這是個(gè)什么概念呢?就是1億年后,地球會(huì)遠(yuǎn)離太陽1500km,每天時(shí)間會(huì)延長1600秒,也就是26.7分鐘。
這種公轉(zhuǎn)軌道變遠(yuǎn)和自轉(zhuǎn)速度變慢的原因很復(fù)雜,主要還是引力變化和太陽、月球?qū)Φ厍虻囊绷?dǎo)致的,要說清楚這些理論很復(fù)雜,在過去也多有講過,就不展開說了,有興趣的可以查看以往我發(fā)過的相關(guān)文章。
以上就是地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)變化的依據(jù)。
地球?yàn)楹螒以诳罩胁粫?huì)墜落?
這是一個(gè)笑話,是因?yàn)橥耆痪邆溆钪婵臻g常識(shí)而提出的問題。簡單地說,宇宙中不存在上下左右關(guān)系,何謂墜落?我們?nèi)嗽诘厍蛏仙睿捎诘匦囊Σ庞辛松舷碌母惺?,才有墜落這個(gè)相對(duì)的詞匯出現(xiàn)。
在宇宙中,只有引力作用,而無上下左右之分。宇宙空間一個(gè)子系統(tǒng)里,主要是引力在起作用,相互的引力作用讓一群天體聚集在一起。如在太陽系,太陽是最大的天體,其引力起著決定作用,所有的其他天體都圍繞著太陽運(yùn)行。
但引力也是相互作用的,小天體也會(huì)對(duì)大天體產(chǎn)生作用。如地球不但受到太陽引力作用,也受到月球引潮力作用。月球只有地球質(zhì)量的1/81,但正是這個(gè)比地球小很多的衛(wèi)星影像,地球的潮汐才更大,這是因?yàn)樵虑蚓嚯x地球近,其引潮力是太陽的2.5倍。
如果要說墜落,一般來說就是小天體受到大天體的引力作用,被拉扯進(jìn)它的懷抱。如地球,理論上太陽可以把地球拉近它的懷抱。但地球由于在形成時(shí)繼承了行星盤的角動(dòng)量,以一定的線速度具有逃脫太陽引力的趨勢(shì),引力和速度形成了一個(gè)平衡,這樣地球既逃脫不了太陽引力,太陽引力就也拉扯不了地球過去。
這就是環(huán)繞速度,所有的行星都具備這樣的環(huán)繞速度。隨著距離遠(yuǎn)近,這個(gè)速度會(huì)自動(dòng)調(diào)整。這樣地球和其他行星就會(huì)永遠(yuǎn)圍繞著太陽運(yùn)行下去,一直到太陽滅亡。
因此,在太空中不存在墜落的概念,即便是掉落到太陽上去,既可以說是被吸上去,也可以說是落下去,而非一定是墜落下去。
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