地球就是“永动机”?自转46亿年都没有停下,其动力来自哪里?( 二 )


随后 , 各国的工程师们对这个装置进行改良 , 比如意大利的斯特尔试图利用水流来带动永动机 。 他设计了一个类似于中国水车的结构 , 希望利用第一缕流水带动这个装置转动 , 每一次转动会把下面水槽的水带到最上面 , 然后继续落下 。 然而它的装置没运动多久 , 运输的水就越来越少 , 根本无法到达最顶端 , 最终失败 。

“水流”永动机
欧洲这群机械工程师们就在这个永动机上折腾了几百年 , 直到热力学定律诞生 , 人们才意识到了永动机根本不可能实现 。 历史上人们捣鼓的永动机分两种 , 第一种企图利用机械手段 , 在没有能量注入的前提下进行运转 。 这违背了热力学第一定律 , 即能量守恒定律 。 物体都会受到空气阻力 , 因此在没有外界供能的情况下 , 这个装置的获得的初始能量很快转化为了空气阻力消耗的能量 。

人类制造的“永动机”之一
第二种永动机 , 是在保证能量守恒的情况下 , 试图让其的所有外部能量都转换为机械能 。 这种永动机也不会存在 , 因为光是满足第一定律是不够的 , 还要满足热力学第二定律 , 即熵增的定律 , 任何体系都有自发地超熵增的方向发展 , 也就是能量无法做到百分百传递 , 最终有被消耗完的时候 。

经过大约300多年的失败 , 人类接受了永动机不存在 , 自己竹篮打水一场空的事情 。
变慢的自转可依然有人不死心 , 他们认为 , 永动机的确在地球上不存在 , 但是在宇宙中肯定存在 , 毕竟宇宙比我们相信的复杂 , 很多地球上可以用科学理论解释的事情 , 放在宇宙里就不一定成立了 。 很显然 , 宇宙中的永动机远在天边 , 近在眼前 , 就是地球 。

然而经过天文学家们的观察 , 地球并没有46亿年都维持一个速度自转 , 它的速度正在逐渐减慢 。 比如地球刚诞生之初的自转速度还是一圈6个小时 , 而现在自转一圈的速度是大约24个小时 。 地球平均每3.5万年自转周期增加1秒 。 为什么会出现自转变慢的情况 , 按理说 , 宇宙中是真空 , 没有空气阻力 , 地球完全可以凭借最初时的角动量 , 实现永远自转 。
然而不要忘了 , 地球不是一个单独的个体 , 它时刻都处在各种体系之中 , 比如它和自己的天然卫星月球 。 月球与地球之间存在一个潮汐锁定 , 因此引起的潮汐会产生摩擦 , 减缓地球自转的速度 。 此外地球自身会因为季节原因调整自己的自转速度 , 可能与表面的洋流有关 。

月球与地球的潮汐锁定
人类发射的人造卫星也会消耗地球的自转能量 。 一些卫星距离地球的距离很近 , 刚好贴近大气层 , 这个时候 , 双方会造成一定量的摩擦 , 减缓地球的自转周期 。 宇宙虽然是真空 , 但并不代表它内部不存在消耗能量的物质 。
永不止步我们之所以会觉得地球永动 , 是因为这个角动量十分巨大 , 可以支撑地球自转长达46亿年 , 并且还将在未来继续 。 可事实上 , 这股初始角动量终有消耗完的一天 , 届时地球的自转可能就会停止 。

地月系统中也存在角动量
46亿年对人类来说十分久远 , 可是对于地球这样的星体来说 , 根本就不值得一提 。 从地球的角度看 , 地球根本就没有永动 , 它再因为其他物质消耗角动量而减速 , 依然符合热力学第一定律 , 能量守恒 。 其实不只是地球 , 其他的行星也同样如此 。 宇宙没有绝对的永恒 , 一切物质都将会改变 , 这不过这个改变周期太长了 , 人类短暂的历史很难遇到 。
太阳是恒星 , 然而不要以为它就不会围绕其他星体旋转 , 太阳也在围绕银河系旋转 。 银河系也不是静止的 , 它也会围绕星体运动 , 至于围绕的是什么 , 人类目前还没有结论 。 理论上 , 任何天体都在做围绕运动 , 宇宙的中心有一股人类现在未知的力量 , 驱使着整个宇宙 。

我们赖以为生的太阳 , 也不会永远用阳光滋养地球 。 的确已经安稳燃烧了45亿年 , 根据恒星的寿命来看 , 太阳还要燃烧50亿年 , 在这期间 , 太阳的体积会变大 。 可能要不了几亿年 , 太阳的半径膨胀到地球与太阳轨道半径的大小时 , 地球很有可能被太阳吞噬 。

宇宙不存在永恒 , 因此也就没有永动机存在 , 相反 , 它更加诠释了 , 能量会有消耗完的一天 , 不管是在地球上 , 还是在宇宙中 , 永动机永远不可能存在 。
地球的末日如果地球消耗完了自转的角动量 , 地球便会停止自转 , 这个时候 , 地球再也没有所谓的昼夜 , 面对太阳的一边将会有很高的温度 , 而背对太阳的一边 , 将会成为新的极地 。 人类如果到时候还存在 , 就会躲去地球晨昏线附近生活 , 整个地球再也不能称为生命的摇篮 , 相反 , 它会变成生命的地狱 。

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