地球就是“永动机”?自转46亿年都没有停下,其动力来自哪里?


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人们一直追求一种机器 , 能够给一个初始动量 , 然后一直运动下去 , 人们将其称为永动机 。 无数人在这个永动机上做尝试 , 试图制造出第一台永动机 , 名垂青史 。 但是 , 人们付出了大量的脑力和体力 , 最后没有得到永动机 , 反而从中总结出了一条定律——能量守恒 。

能量守恒示意图
有了这条定律 , 永动机基本上告别了 , 谁再宣扬永动机谁就是骗子 。 但是有人不服 , 既然能量守恒说不可能存在永动 , 那如何解释地球的自转?地球已经自转了46亿年 , 丝毫没有停下来的迹象 , 按照能量守恒来说 , 这是不可能的 。
人们这才发现 , 这么些年两拨人都在支持和反驳永动机 , 都没发现 , 我们的地球已经孜孜不倦地自我旋转了46亿年 。 那么它的能量哪里来的?它会是我们苦苦寻找的永动机吗?

地球的自转我们都知道地球围绕太阳公转 , 周期是一年365天 , 而地球公转的能量来自太阳的引力 。 可是地球的自转是怎么回事?不仅是地球 , 太阳系的八大行星都在公转的同时自转 。 究竟是何方力量让行星自转的?

八大行星绕太阳公转
要揭开地球乃至所有行星自转的秘密 , 就要把时光退回到46亿年前太阳系刚形成的时候 。 太阳系形成于一团星云 , 这团星云来自上一个恒星晚年的超新星爆炸 。 在形成太阳的过程中 , 一些比较大的星云碎片开始因为太阳稚嫩的引力而围绕它聚集起来 , 这便是最初的太阳系 。 随着中心物质逐渐紧致 , 幼年的太阳形成 , 而最初的八大行星也陆续诞生 。

【地球就是“永动机”?自转46亿年都没有停下,其动力来自哪里?】太阳形成过程
然而这个时候的太阳系是混沌的 , 各星体的引力紊乱 , 碎片在这混乱的体系里乱飞 , 初期地球的引力将它们吸引 , 于是这些碎片纷纷撞向地球 。 早期地球经历过无数次撞击 , 甚至被一颗火星般大小的小行星撞击过 。 这些撞击为当时还没有自转的地球提供了巨大的角动量 , 于是在堆积到一定的数值后 , 地球开始了自转 。
太阳系乃至整个宇宙中的行星几乎都是这种原因发生的自转 。 根据估计 , 地球的自转几乎与它诞生的时间相当 , 也就是说地球已经自转了46亿年 。 地球凭借最初的角动量自转 , 却一直没有停下来 , 这不就是我们苦苦寻找的永动机吗?

永动机永动机的历史很久远 , 早在公元前1200年的古印度 , 就有人设想过一种永不停止运动的设备 , 后来这个想法跟随数字一起传入了阿拉伯地区 , 又经阿拉伯人之手进入了欧洲 。 最早的永动机装置在13世纪有了雏形 , 法国人亨内考设想的圆盘永动机 。
这种永动机有一个车轮一样的横杆 , 上面连接着小球 , 转动时 , 右边的转动力矩会大于左边的力矩 。 这时给它一个初始动量 , 圆盘就会沿着初始力的方向转动下去 , 并且永不止步 。

这个设想激励了很多人尝试 , 但从未实现永动 。 通常情况下 , 旋转几周后圆盘就会停下来 。 文艺复兴时期 , 达芬奇也试图制作一个永动机 , 它按照这个设想复刻了一个装置 , 结果依然失败 。

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