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地球重达6亿亿亿公斤，它不停转动45.5亿年，动力来自哪里？

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文化
2年前
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人们曾经天真地认为，地球上的昼夜交替，是因为太阳在围绕着转动，后来人们才逐渐认识到，地球上存在白天和黑夜的原因，其实是因为地球一直在自转，每完成一次自转，地球上就过去了一天，除此之外，地球还在围绕着太阳公转，每完成一次公转，地球上就过去了一年。

后来，科学家通过实验测量出了引力常量，并根据万有引力定律计算出了地球的质量约为6亿亿亿公斤（5.965 x 10^24公斤），再后来，科学家又通过“铀铅测年法”估算出，地球诞生于大约45.5亿年前。那么问题就来了：地球重达6亿亿亿公斤，它不停转动45.5亿年，动力来自哪里呢？

通常来讲，如果我们想要让一个物体不停转动，就必须一直给它提供动力，否则的话，它转不了多久就会停止。这就很容易让人认为，既然地球在持续转动，那就应该有某种机制一直在给地球提供动力。然而这种观点却是错误的，因为牛顿早已告诉我们，在没有外力的情况下，物体会一直保持其自身的运动状态。

在日常生活中，一个转动的物体多少都会受到阻力作用，比如说一个在地面上转动的陀螺，它与地面的摩擦就会形成阻力，与此同时，它周围的空气也会对其形成阻力，所以我们想要让这个陀螺一直转动，就需要为其持续提供动力来克服这些阻力。

但地球却是位于宇宙真空之中，它的转动受到的阻力可以说是微乎其微，因此地球一旦开始转动，就会持续很长很长的时间，别说是45.5亿年了，就算是100亿年，地球的转动也不会停止。那么地球最初的动力来自哪里呢？这就要从太阳系诞生开始讲起。

根据科学界的主流理论，太阳系的“前身”是一片巨大的原始星云，我们可以将其称为“太阳星云”，在大约46亿年前，这片星云发生了引力坍缩，其中的物质开始逐渐向星云的引力中心汇聚。

在引力坍缩的过程中，每一个粒子的运动路径都是随机的，但从整体上来看，几乎所有的构成“太阳星云”的粒子都是一边围绕着星云的引力中心旋转，一边向星云的引力中心聚集，因为它们的角动量不可能刚好互相抵消，所以“太阳星云”在整体上就有了一个不为零的角动量，并因此而开始旋转。

随着引力坍缩的持续，“太阳星云”的半径也在不断缩小，由于角动量守恒，“太阳星云”的半径不断缩小，其旋转的速度也就越来越快。

“太阳星云”的坍缩结果就是，星云中绝大多数物质都聚集在引力中心，并凝聚成了一个巨大的天体，在自身重力的作用下，这个天体会继续坍缩，其核心物质的温度和压强也会因此而不断攀升，当达到一定程度的时候，就启动了核聚变反应，并释放出大量的能量，于是太阳就诞生了。

太阳释放的能量阻止了星云中残留的物质继续接近，于是这些物质就只能围绕着太阳运行，进而形成了一个圆盘状结构，这也被称为“原行星盘”，而太阳系中的八大行星其实就是诞生在这里，其中当然也包括地球。

在地球形成的过程中，“原行星盘”中的物质会不断地互相碰撞和吸积，最初会形成一些规模较小的“碎块”，然后这些“碎片”又会继续结合，并像滚雪球一样逐渐变大，最终形成了地球。

这些“碎片”的角速度的矢量和，就成为了地球自转的动量，它们的线速度的矢量和，则成为了地球围绕太阳公转的动量，而地球不停转动45.5亿年的动力，正是来自于此。顺便讲一下，这些“碎片”的角速度和线速度互相抵消的那一部分，其实是转化成了热能，这也是地球核心热量的重要来源。