引言:永動機一直都是人們討論的話題,因為這個概念既體現出了能量守恆定律,又體現了人類對科學真理的探索和追求。但實踐證明,地球上不存在永動機。既然地球上不存在永動機,那麼宇宙中存在嗎?答案或許並非如你所想。
根據史料記載,「永動機」這個概念最早出現的時期應該在公元1200年前,該概念起源於印度,隨後闖進了伊斯蘭教盛行的中東地區以及基督教盛行的歐洲地區。而最早開始設計永動機的人是法國一位叫亨內考的工匠,到了文藝復興時期的通才——達文西也設計了一種永動機的方案,從古至今的永動機都遵循一個原則,那就是它可以在不施加外界動力的情況下一直自主地運動下去。
根據物理學的能量守恆定律,這種裝置在理論上是存在的,但是歷史上所有的永動機裝置最終都失敗了,沒有一臺能夠在無外力作用的情況下持續運動幾百年的時間,這是為什麼呢?實際上這個問題也不難懂,因為人類發明的任何一個裝置都並非是獨立的系統,任何一個裝置都處於地球這個大系統裡面,而這個大系統裡存在著各種能損耗永動裝置的因素,例如空氣阻力、機械元件的摩擦力等等。這些因素雖然在計算上往往可以忽略不計,但它們卻是導致永動機無法永動的原因。
在短短的幾百時間裡有不少人嘗試過挑戰研發真正的永動機,但無一成功,以至於有人開始把目光投向外太空,既然地球是一個完整的系統,地面上任何物質都並非獨立的系統,那麼宇宙中的地球會不會有永動機呢?起初不少人還真的這麼認為,因為地球處於幾乎真空的宇宙中,其周圍也沒有任何可見的因素作用在地球身上,但是地球可以日復一日,年復一年地自轉和公轉,難道地球自身不是一臺永動機嗎?
要想得到這個問題的答案,必須要弄清楚地球在整個太陽系中是不是一個孤立的系統。顯而易見並不是,首先地球受到距離最近的月球的引力作用,從而形成地月系統。太陽作為太陽系的中心天體擁有強大的引力,地球位於第三條太陽軌道上,自然也受到了太陽引力的影響。再者,木星雖然距離地球有些遙遠,但是其引力在一定程度上對地球的運行也造成了影響。由此可見,地球並非出於一個完全獨立的系統中,它還處於地月系統和太陽系的系統中。
實際上太陽系也處於銀河系中,它也不是一個獨立的恆星系統。也就是說,宇宙中的結構是層層遞進、互相關聯的,沒有任何一個系統是獨立的。也正因為所有的天體都不是孤立的,才使得它們能夠較為穩定地保持運行狀態。以地球與月球為例,月球自誕生的時候起就一直圍繞著地球公轉,那麼月球會一直圍繞著地球運動下去嗎?
並不好說,因為之前就有研究發現月球正在逐漸地遠離地球,換而言之,它在試圖擺脫地球的束縛。在這種情況下地球的自轉也受到了影響,速度也減慢了。