人類希望能夠製造出一種可以自己產生動力,而不需要依靠能源推動的機器,這種機器就是永動機,永動機不僅不需要能源推動,而且還可以永遠做功輸出動力,實現不用添加燃料就可以連續性做功的目的,如果能夠發明永動機,那麼對人類的意義是非常巨大的,不僅可以徹底解決能源危機,而且可以讓宇宙飛船裝上永動機發動機,從而實現星際旅行夢想。為了製造出永動機,人類廢寢忘食、前僕後繼的去實驗、測試和驗證,結果無一例外都失敗了,後來科學家才發現,永動機根本不可能被製造出來,因為它違背了質能守恆定律,質能守恆定律最重要的一點就是能量是不能憑空產生、也不會消失,只能從一種形式轉化為另一種形式,隨著質能守恆定律的建立,再也沒有人提永動機了,永動機不可能存在也成為人們的一個基本常識,說到這裡有人就感到疑惑,既然永動機不存在,那麼地球算不算是一個永動機呢,因為它已經整整自轉了46億年之久,如果地球不是永動機,那它自轉的動力又來自哪裡?
地球自轉示意圖
根據質能守恆定律,宇宙中是不可能存在永動機的,因此地球不是一個永動機這是肯定的,既然地球不是永動機,那麼我們就需要找到它自轉的動力源,說到地球自轉的動力源,那還得從太陽形成之初說起,在太陽形成之前,在太陽系中心點存在一個超大質量的超新星,周圍還存在大片宇宙星雲塵埃,後來這個超新星發生爆炸釋放巨量衝擊波,最終引發引力坍塌並且產生旋轉,這個中心點不斷地吸附周圍的宇宙星雲塵埃,於是就形成了太陽。
太陽系形成最初的樣子
太陽系形成示意圖
在太陽形成之後,周圍依然還存在一部分星雲塵埃,這些星雲塵埃同樣圍繞太陽旋轉,隨著時間的推移,太陽周圍星雲塵埃慢慢形成了星球,由於角動量守恆定律的關係,這些星球在圍繞太陽公轉的時候,也產生了自轉現象,其中就包括地球,而地球之所以能夠保持自轉46億年之久,是因為地球處於太空中,太空中是沒有摩擦力的,角動量守恆定律給地球施加了一個自轉的力後,由於不存在摩擦力,因此地球就可以一直的自轉下去,當然地球的自轉速度不是一成不變的,它是越來越慢的,既然宇宙沒有摩擦力,那是什麼導致地球自轉的速度降下來呢?
地球和月球
答案就是月球,月球的引力讓地球產生了潮汐力,雖然地球在宇宙中沒有受到摩擦力影響,但是月球產生的潮汐力就相當於摩擦力,這種摩擦力讓地球自轉速度慢慢降下來,因此導致地球自轉速度越來越慢,在月球形成之初,地球的自轉速度其實是很快的,一天只有6個小時,後來時間久了,月球不斷消耗地球自轉的能量,讓地球自轉速度逐漸慢下來,因此地球的自轉周期從6個小時增加到24個小時,不過這對於地球上的生命來說是一件好事,因為一天只有幾個小時實在太短了,而一天24小時剛好合適。
月球引力讓地球產生潮汐力,同時也讓地球自轉產生摩擦
如今月球引力產生的潮汐力還在持續影響著地球的自轉速度,只不過短時間內人類無法感受到它的變化,想想看幾十億年月球引力產生的潮汐力才讓地球自轉周期下降了18個小時,因此幾百年幾千年對地球自轉速度影響是微乎其微的,儘管如此,月球引力對地球自轉速度影響依然存在,未來有一天當月球與地球發生潮汐互相鎖定的時候,地球的自轉周期將會變成一個月,也就是現在一天24個小時將會變成一天720個小時,不僅月球會與地球發生潮汐鎖定作用,太陽也會與地球發生潮汐鎖定作用,如果太陽與地球發生潮汐鎖定作用,地球自轉周期更是變成一年,現在的一天相當於未來的360天。
太陽也會對地球產生潮汐作用,當月球和太陽與地球發生潮汐鎖定之後,地球一天變很長
那地球未來自轉會不會停下來呢?實際上是不會,因為地球與月球、太陽發生潮汐鎖定作用之後,月球、太陽在地球引力的潮汐作用就失去了摩擦作用,沒有了摩擦,地球的自轉就沒有了阻力,在發生潮汐鎖定作用之後,地球的自轉就沒有了摩擦力,因此就可以一直這樣自轉下去,只不過自轉的速度比原來慢了很多很多,不過從理論上來說,地球自轉最終還是會停止的,因為宇宙雖然是一個真空狀態,但是這只是理論上的真空,在宇宙中還存在微量物質,比如氫,這些物質會對地球產生很細微的摩擦力,儘管摩擦力很小,但是隨著時間的推移它們還是會讓地球自轉停止,不過時間需要很長很長,可能需要幾十億年、幾百億年才能讓地球自轉完全停止。