我們每天都在經歷晝夜交替,這是由於地球——我們腳下的大地在不停自轉導致的。
可能你會有疑問,為什麼我們感覺不到大地在轉動。直到哥白尼提出,地球也是一顆行星,圍繞著太陽運行的同時,自身則繞地軸自轉,人們才理解了晝夜交替的原理。
那麼,地球為什麼會自轉?
按照目前流行的太陽系形成理論,太陽系在46億年前誕生於一個原始星雲。這個原始星雲並不是處處均勻的,而是有的地方質量大些,有的地方質量小些。
由於引力和物質的質量成正比,在萬有引力的作用下,質量較小的就開始圍繞質量較多的地方旋轉,並逐漸形成太陽、行星以及各種天體,並一直保持著旋轉體最初的角動量。角動量與旋轉體的半徑、質量和線速度有關,並且滿足能量守恆定律。
打個簡單的比方,花樣滑冰運動員雙臂伸直時旋轉得就慢點,這就是因為旋轉體的半徑增加了,而角動量守恆,其線速度就必然減小;相反,如果雙臂收攏,旋轉速度就加快了。
正是因為遵循著「角動量守恆」這個奇妙的定律,如今其他行星和各種天體,無一不是自轉的。
你不妨找一把轉椅,親自體驗一下旋轉速度與轉動半徑的關係。
但你或許又會問:在轉椅上旋轉的人,最終會因為轉動軸的摩擦力而停下來,那地球的自轉會不會也在逐漸放慢呢?
沒錯,地球的自轉速度也是在不斷變化著的,不過遠比轉椅停下來的原因要複雜。
月球和其他天體的引力會稍稍「拖」住地球,使得地球的自轉速度變慢,而地球內部的重物質下沉可以使地球自轉變快。
另外,小行星、流星體的撞擊也可以改變地球的自轉速度。