地球轉了46億年,它是不是一個「另類」的永動機?

2020-12-22 慧眼科學

即使地球轉了46億年之久,它也不是永動機!

自46億年前地球誕生至今,它一直在圍繞著太陽公轉,同時也在繞著自己的自轉軸自轉,不然就沒有如今的四季輪迴和晝夜更替。這就讓很多人心生疑問了,既然地球已經不停歇地轉了46億年之久,而且當前仍在高速運轉,那麼它是不是一個「另類」的永動機呢?

最早提出永動機想法的國家是印度,此後世界上有不少科學家、物理學家以及機械師等名人都曾嘗試設計製造過永動機,不過結果均以失敗告終。永動機為什麼造不出來?顧名思義,永動機指的是能夠永遠運動的機械裝置,講的科學一點就是一種不需要外界輸入能量或者只需要一個初始能量就可以永遠動下去的機器,它不用消耗任何能量就可以永遠對外做功。

從定義上就可以知道,永動機只存在於人們的想像之中,在現實世界裡根本就是不存在的,將來也永遠不可能製造出來,因為它違背了自然規律,其中的自然規律就是熱力學第一定律和熱力學第二定律,畢竟宇宙中的任何事物都不可能在違背自然規律的情況下存在。

永動機分為第一類永動機和第二類永動機兩種,第一類永動機說的是不吸熱卻能向外放熱或做功的機器,這與熱力學第一定律中「能量不可能憑空產生也不可能憑空消失」的表述相矛盾;第二類永動機則是將從單一熱源吸收的熱量全部用來做功且不產生其他影響的熱機,這與熱力學第二定律中「熱不可能自發地、不付代價地從低溫物體傳到高溫物體」的表述相矛盾。

我們的地球也是如此,雖然它一直運動了46億年的時間,但它並不是永動機。在地球誕生之初,外界給它輸入了能量,它才開始運轉起來,這種能量來自於原始太陽星雲。地球是由原始太陽星雲演化而成的,而此前原始太陽星雲處於不斷旋轉狀態,演化出地球之後便把一部分角動量繼承給了地球,於是地球就開始轉動起來了,再加上太空中沒有空氣阻力阻礙地球的運轉,所以它才能一直維持到今天。

另外,地球在長時間的運轉過程中並沒有對外界做功,這也不是永動機的特點。同時,地球在受到月球潮汐的影響下運轉速度逐漸變慢了一些。有科學家推測道,地球在數十億年以前自轉一圈也許只需要18個小時,而如今卻要24個小時,說明地球的自轉速度呈現出下降的趨勢,在足夠久的將來完全靜止下來也是有可能的。

愛因斯坦的廣義相對論也指出,太陽與地球之間是相互吸引相互作用的,在此過程中地球會源源不斷地輻射出引力波,長此以往地球的旋轉角動量就會被慢慢地消耗掉。經過足夠長的時間之後,太陽會演變成黑矮星,而地球最終則會撞向這顆黑矮星,所以說地球也是不會永遠運動下去的。

那麼,我們為什麼會認為地球是一個永動機呢?其實這是一種錯覺,其中涉及到時間尺度的問題。比如,當我們把一個陀螺旋轉起來的時候,我們心裡知道它肯定是會停止下來的,但是位於陀螺上的細菌卻會覺得它轉了很久,甚至誤以為它是個永動機,因為細菌的壽命非常短暫,相比起來陀螺旋轉的時間在細菌眼裡就顯得十分漫長了。

而在宇宙面前,我們人類或許就跟陀螺上的細菌一樣。我們的壽命只有短短幾十年,上百年都算很長了,自然也會覺得地球運轉了46億年感覺很久一樣,也會誤以為地球是個永動機。然而,宇宙已經存在了138.2億年之久,而且極有可能永遠存在下去,46億年在宇宙的時間尺度下根本不值一提。地球在我們眼裡或許是個「永動機」,但是在宇宙面前它也許僅旋轉了幾十秒而已。

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  • 地球能夠運行46億年,到底依靠的什麼呢?難道它是永動機?
    後來的科學家通過他的這一定律,提出了永動機的概念。在一些科幻大片之中,我們也可以發現永動機的好處。一直以來,科研人員都希望能夠創造出永動機,憑藉它帶來的能量,對外太空進行探索。有人猜測,一旦人類創造出永動機,進入外太空便不再是一句空話。
  • 地球自轉46億年都沒停下來,是什麼力量在推著地球轉?
    ,而永動機不需要能量就可以源源不斷地對外做功,明顯違背愛因斯坦提出的質能守恆定律,所以它不可能存在。永動機示意圖不僅在地球上不存在永動機,在太陽系、銀河系乃至整個宇宙都不存在永動之類的星球,可是矛盾的是,我們生活的地球,從誕生的那一刻起就一直圍繞太陽旋轉,自己也在不斷地進行自轉,地球至今已經誕生超過46億年,換句話說地球已經持續轉動了46億年,根據質能守恆定律判斷,地球運動那麼久早該停下來了,可是現在地球依然在自轉,而且沒有表現出停下來的跡象,難道地球真的是一個永動機嗎
  • 宇宙內沒有永動機,那麼地球依靠什麼動力,運轉了46億年?
    地球上沒有永動機,為何它能轉動46億年,背後是什麼動力?現如今的地球和之前地球有很大不同,環境的汙染和溫室效應的變化,都對這個地球造成了很大傷害,從發展科技開始,人類就一步步索取地球上的資源,資源的索取讓地球已經慢慢開始「空蕩蕩」,再也經受不住人類的「折騰」,現實就是這麼殘酷的,人類怎麼對待地球,地球就會怎樣對待人類,現在氣溫一直是直線升高的狀態,簡直是一個天然的大蒸籠。
  • 世界上沒有永動機,地球卻自轉不停息,這是為什麼?
    雖然在歷史上因為永動機的研究而有諸多科學家做出了犧牲,這裡所說的犧牲指的主要是時間和精力的消耗,但時至今日,仍然有很多人不願意相信永動機不可能製造出來,他們會試圖舉出一些永動機存在的例子,而其中最常被提及的一個就是地球的自轉。地球自轉表面上看起來的確是一個永動機,但事實上卻存在著誤會。
  • 為什麼地球可以無限轉動,而人類卻造不出永動機?
    很多人都製造過永動機,比如13世紀的時候一個法國人提出要做一個轉動軸在中間的輪子,在輪子上安裝小鐵球,用小鐵球的運動轉動整個機器的裝置,著名藝術家和科學家達文西也做了一個這樣的裝置,最後卻都以失敗告終,後來也有很多人試圖以各種各樣的方法造出永動機,卻都沒有實現過,因為這本身是不可能實現的,違反能量守恆定律,即能量並不能憑空產生,所有它是不可能被造出來的。
  • 地球是永動機嗎,否則其自轉動力哪裡來,會一直轉下去嗎?
    地球當然不是永動機,這個世界上沒有永動機,永動機是違背能量守恆定律的妄想。簡單地說,地球自轉的動力來自四個方面,即:萬有引力是根源,娘胎裡帶來天生的,後天環境造就,慣性運動的結果。先說說萬有引力這個根源。
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