公转|地球为何会自转和公转,牛顿没找到答案,现代物理学家更无法回答( 二 )


从三叠纪至侏罗纪时代 , 共持续了5500万年 , 接着便到达了白垩纪 , 直至6500万年前左右 , 恐龙才在地球上彻底消失 , 成为永久的历史 。 著名的剑龙、禽龙以及南方巨兽龙 , 都是白垩纪时代早期的恐龙 , 而该时代地球所在的位置 , 正好处于银河系的另一端 。
可是此时一个问题出现了 , 既然地球的公转与自转持续了亿万年 , 究竟是哪种神秘的力量 , 在一直维持它的运动呢?一直以来 , 历代学者都对该问题进行过探究 , 但是各家说法不一 , 仍然处于激烈争辩的状态 。
牛顿是著名的物理学家 , 他曾开创了现代物理学的基础 , 并创下了“牛顿力学三定律” , 是当之无愧的伟人 。 不过他却在地球自转与公转的能量来源问题上徘徊良久 , 甚至到了晚年 , 牛顿开始崇拜“神”学 , 直言地球的转动是被“神”狠狠踢了它一脚的缘故 。 当然 , 这种说法难免带有一些自嘲的意思 , 根本无助于地球转动之谜的揭开 , 一直是牛顿死后的遗憾 。
按照今天的主流说法来看 , 地球的自转与公转 , 完全是因为46亿年前的一场大型天体演变 。 天文科学家认为 , 在几百亿年前 , 银河系只是一团硕大的原始气态星云 , 内部是由氢氦物质组成的微小颗粒 。 在粒子之间的引力作用下 , 气体本身开始运动 , 继而带动星云快速旋转 , 随着角度量的不断增加 , 越转越快的粒子便开始向中心收缩凝聚 , 最终形成太阳 , 而附近其他高速旋转的粒子也逐渐凝聚为各大行星 , 其中就包括地球 。
角动量在物理学中的定义是 , 物体到原点的位移和动量相关的物理量 , 换句话说 , 一旦小型气体粒子逐渐转变成大型的固体(行星) , 则其本身的角动量将越来越大 , 根本无法自己停止下来 。
地球形成之后 , 粒子的角动量并没有因此而减弱 , 反而依靠惯性在不断运动 。 值得一提的是 , 粒子的运动也会因为摩擦的缘故而减弱 , 但是宇宙本身为真空状态 , 摩擦力几乎为0 , 所以行星对宇宙基本不会产生做功 , 旋转能量亦不会散失 。 这里我们还要提到一个角动量守恒的定律 , 与上述能量守恒定律相同 , 角动量也遵循守恒定律 , 一旦外界对其没有任何“束缚” , 则地球就会一直转下去 , 这就是地球自转与公转的最根本原因 。
如此说来 , 可能会有读者提出疑问 , 地球的角动量究竟有多大?科学家计算出的数值约为2.138×10的29次方焦耳 , 根据2013年全人类所消耗的能量(5.7×10的20次方焦耳)来比较 , 人类如果将全部能量用于阻止地球转动 , 则需要377072310年左右 , 这简直是一个庞大到令人难以想象的数据 。
不过还有部分专家提出过不同看法 , 认为地球的两种转动方式 , 很可能与太阳发出的太阳风有关 。 据科学表明 , 强大的太阳风确实存在着对地球的推动作用 , 但是否为地球转动的主要原因 , 还需要进一步的考察与探究 。 不过小编相信 , 随着现代科学技术的不断发展 , 人类对于地球的探索一定会更加深入 , 继而揭开更多未解的秘密 。
文澜海润工作室主编文秀才 , 本文撰写:特约历史撰稿人:常山赵子虫