有沒有想過這樣一個問題，宇宙萬物都在旋轉

在微觀世界中，電子、質子、中子都在圍繞各自的核心旋轉，地球在旋轉，太陽在旋轉，銀河系也在旋轉，這些我們看起來就是物理規律，自然而然的事物，為什麼會發生呢？究竟是什麼力量讓宇宙如此呢？

太陽系內幾乎所有的星球都在旋轉，行星都繞太陽公轉，又在自轉，而包括太陽在內所有的星球都有自轉，宇宙中物體的旋轉運動是一個普遍現象。發生這麼旋轉的原動力是什麼呢？這種宇宙大道為什麼會是這樣呢？我曾經問過物理老師這個問題，他說：這個問題我回答不了，而且不光我回答不了，愛因斯坦也回答不了。

牛頓有這樣一種說法：

牛頓創造了牛頓力學，試圖用力來解釋這個問題，他認為任何有質量的物體在被推動或受到偏離中心的撞擊時都會轉動起來，這種情況自百億年前的宇宙大爆炸以來就不斷地發生著，一切物質都轉動起來。

在微觀世界裡，電子在圍繞原子核旋轉；在宏觀世界裡，行星在圍繞恆星旋轉，由氣體和塵埃組成的星雲也在旋轉，並且同時，在向一個有著巨大質量的中心收縮，這就是包括太陽在內的一切恆星，而其他的部分也在旋轉，它們收縮成了行星，牛這個是站在機械角度的解釋，歸結為角動能是不徹底的。

如果我們從熵增上去解釋，似乎更容易一點，

一個球體，你一腳踢出去，它必定會是旋轉的，你可以觀察一下，或快或慢，但必定旋轉，如果是不旋轉，那一定是受到了阻力，這是物質的混亂體系決定的，旋轉的熵值遠遠大於不旋轉的熵值，你無法對這個球體精確到一個夸克的正中央給他一個推力，這樣比如會產生一個角動量，從而帶動球體旋轉。

那麼問題又來了，宇宙萬物這一腳是誰踢出來的？究竟是誰帶來的這個角動量？

地球自轉的速度快？快和慢沒有嚴格的界限，地球自轉是快還是慢只能仁者見仁智者見智了。在我看來地球的自轉並不快，一天才自轉一圈，算不上快。宇宙中的中子星，有些一秒鐘就能自轉好幾百圈，地球比它差了好幾個數量級。

如不借助日月星辰的東昇西落，人們很難意識到地球在自轉。地球的自轉會引起一些變化，但人類平日裡不會意識到地球在自轉，就是因為地球自轉的角速度非常小。地球的自轉使得地球是一個非慣性系，這樣研究物體的運動時應考慮科里奧利力等慣性力。然而，就是因為地球自轉的角速度太小了，平常研究物體的運動時完全可以把地球當做是一個慣性系，只有在一些比較特殊的情況下才考慮科里奧利力等慣性力。

至於地球為什麼會自轉，這在它形成時期就已註定了。在地球形成初期，大量的物質依靠萬有引力聚集在一起，物質聚集時各方向上的動量不能完全抵消，這樣星球在形成時就有了一定的角動量。星球在太空中執行時幾乎不受阻力，外力矩幾乎為零，故可認為角動量守恆。所以幾十億年來能夠一直自轉。

恆星也一樣，一些恆星進入生命的最後階段時會塌縮成中子星(脈衝星)。為什麼中子星的自轉週期很短？也是和角動量守恆有關。中子星的密度非常大，半徑很小，根據角動量守恆，半徑小了，轉動的角速度就會增大。故中子星可以自轉的非常快。

根據牛頓經典力學

任何兩個有質量的物體它們間就會產生力的作用

以下純屬胡扯

質量大的物體吸引質量小的物體

就像繞著☀️公轉 因為太陽的質量比地球大

而月亮則圍繞著地球公轉，因為月球是地球的衛星 月球的質量比地球小

太陽質量夠大了，但在宇宙間比太陽大的還多得多

所以太陽就圍繞著銀河系中心轉

如果太陽質量變大 按理論來說 地球的公轉速度肯定會變快

1. 地球自轉的速度並不快

地球一天自轉一週（嚴格來說自轉週期是23時56分4秒），這個速度並不快。想想我們的鐘表，秒針那是60秒就轉一圈啊，比地球自轉快多了。

覺得地球速度快，可能是從地球表面的線速度來說的。當然，地球表面線速度並不一致，而是與緯度有關，兩極速度為0，赤道處最快：

根據圓的周長公式，赤道長度L=2πr=2×3.14×6400km=40192km

地球自轉一圈是24小時

赤道處的線速度：v=L/t=40192km/24h=465m/s

線速度465.18m/s算快嗎？這個還真不好說，因為快慢都是相對的。這個速度比劉翔、博爾特快是肯定的，比聲音在空氣中傳播的速度（約為340m/s）也要快一些，但跟步槍子彈的速度（700~850m/s）相比，就不能算快了。要跟天上的衛星比，那就更慢了。

2. 什麼力量保持地球自轉

地球自轉並不需要額外的力量保持。打個比方，我們玩陀螺時，陀螺轉一會就停下來了，那是因為有摩擦力（陀螺尖與接觸面的摩擦，陀螺在空氣中轉動與空氣的摩擦）。如果沒有了摩擦力，陀螺將一直轉動下去。地球就可以看成是宇宙背景中一粒懸浮的陀螺，被一個鞭子抽一下轉起來後，就再也停不下來了。

那麼問題來了，最初那一鞭子哪兒來的？這個就涉及到地球起源、甚至是太陽系起源問題了。可以簡單概括為，太陽系的一團物質，在引力作用下聚集形成各個行星的過程中，各個方向上的受力不平衡，使物體有了最初的角動量。

說地球自轉快，是一種常識性誤解，赤道表面線速度最大值465米/秒，坐地日行八萬裡，跟地球半徑6371公里相比，不算什麼，何況地球各點線速度不一樣，兩極卻為0。地球自轉要用角速度表示，各點一樣，自轉一圈23小時56分4秒，比一天24小時低4分鐘。地球每分鐘自轉才1/4度，人們毫無覺察，幾乎看不出在自轉，更不會玄暈。星球自轉並不奇怪，因為所有星球都在自轉，這是常態，不轉就怪了。

地球自轉速度的快和慢是相對的，沒有參照物的話，我們無法評判說地球是自轉得快還是慢，如果相對於月球、金星和水星來說的話，那麼地球的自轉速度是相當快的，因為月球自轉一週需要一個月，金星自轉一週需要243天，比它公轉一圈時間（224.7天）還長，水星自轉一週需要58.6天，它公轉一週才87.9天。

而如果相對於木星和土星來說的話，地球的自轉速度又太慢了，這兩顆星球都比地球大得多，木星的體積是地球的1300倍，然而它自轉一週只需要9小時50分，土星自轉一週也只需要10小時14分，它的體積則是地球的745倍，可以說都比地球自轉快的多，就連天王星自轉一週也只需要17小時14分，而它的體積卻是地球的65倍，所以和它們比起來，地球的自轉又太慢了。

這是因為行星或者衛星的自轉有這樣一個趨勢，就是兩個天體之間的質量差別越大，兩者距離越近，那麼小型天體就越容易被大型天體的引力潮汐鎖定，使之失去自行自轉，只能以一面向著大型天體，在公轉一圈的同時自轉一圈，比如月球圍繞地球公轉就是這樣。

水星和金星都距離太陽比較近，而且它們又都沒有衛星，所以它們的自轉趨勢是傾向於和公轉同步的，這正是它們這段比較慢的一個主要原因。

地球的自轉比較特殊，按現有條件來看，它不應該自轉這麼快，月球的存在也會降低地球自轉的速度，所以天文學家們認為，地球的自轉很可能是早先遭遇大型天體撞擊造成的，而且撞擊在造成自轉加速的同時還造成了地軸的偏轉。

不過地球的自轉速度一直在變慢，地球形成之初的自轉速度曾經是八小時自轉一圈，也就是說那時候的地球一天只有八個小時，後來時間漸漸加長，特別是月亮的存在，一直在拉低著地球的自轉速度，導致如今地球自轉一圈的速度為23小時59分03秒，而且這個時間以後還會被延長。

如今地球已經誕生了45億年左右，這45億年時間裡，地球一直在不停地轉動著，不但圍繞自轉軸自轉，也在圍繞太陽系公轉！

而對於為何地球在長達45億年的時間裡一直在轉動，很多人並不知曉，那麼到底是什麼樣的力量讓如此龐大的地球一直轉個不停呢？

簡單回答，大自然的力量！

追根溯源，還要先看看太陽系形成之初，太陽系形成的根源當然源自最具統治力的太陽的形成。

太陽是如何形成的？簡單說，宇宙間的氣體雲和塵埃分子分佈的不平衡，還有溫度密度的不同造成的引力差異！

理論上，如果物質間引力沒有差異，物質就不會距離，而如果物質間哪怕有一點點的引力差異，隨著時間的積累，物質就會逐漸向引力強的地方聚集，造成某個地方的引力越來越大，大到一定程度，物質（通常是氣體雲分子，以氫和氦為主）在強大引力的作用下發生坍縮，核聚變開始了，一顆恆星誕生了！

恆星的誕生過程通常會發生旋轉，這種旋轉的力量就是未來地球自轉的力量源泉，因為角動量守恆定律，太陽把一部分角動量分配給了未來形成行星原材料的塵埃和氣體雲分子，這些物質在形成行星的過程中也會發生旋轉！

地球對於人類來說就是一切，地球的力量是如此巨大，以至於我們不敢想象還有什麼力量能讓地球轉動呢？殊不知，地球在浩瀚宇宙中就是滄海一粟，太渺小了，大自然能輕鬆讓地球轉動，一點也不奇怪！

答：地球自轉的動能，來自於地球形成前太陽系原始星雲的引力勢能。

我們地球有45.5億年的歷史，目前每23小時56分4秒自轉一圈，在赤道處的自轉線速度高達460米每秒；根據轉動動能公式進行估算，地球自轉的動能高達2*10^29焦耳，相當於2500萬億顆廣島原子彈釋放的能量。

如此高的能量，那麼地球的自轉動能來自於哪裡呢？

在46億年之前，一顆大質量恆星經過超新星爆發後，形成一個跨度數光年的星雲；星雲在自身引力的作用下，結構是非常不穩定的，然後一部分星雲朝著質量中心進行塌縮，這個塌縮的星雲既是太陽系原始星雲。

塌縮後最終形成了我們的太陽系，在質量集中的地方形成了太陽，周圍的殘餘物質形成了各大行星，也包括我們地球。

太陽系原始星雲的密度非常低，大約每立方厘米只有幾千個氣體分子，但是數光年範圍的星雲質量就不能忽略了，引力勢能也是非常大的。

在星雲塌縮過程中，星雲的引力勢能逐漸轉化為氣體分子的動能，在氣體分子相互碰撞過程中，部分動能轉化為內能（熱能）；於是在地球形成時，地球原始物質的動能，使得地球有一個角動量。

據估計，地球在剛形成時，大約每6小時自轉一圈；生物化石中的證據顯示，在5億年前的寒武紀，地球自轉週期大約為21小時；目前地球的自轉週期，是23小時56分4秒。

可以看到，地球的自轉速度在減慢，大約每過2.5億年，自轉週期會延長1小時；這是因為月球的潮汐作用，使得海水和地球固態表面產生內摩擦，然後消耗掉地球的自轉動能，使地球自轉速度減慢。

但同時，地月系統的角動量守恆，也會導致月球逐漸遠離地球，大約每年遠離地球3.8釐米，雖然短時間內看不出變化，但是數億年後，月球的遠離對地球的影響就會顯現出來。

地球自轉的速度如此之快，是什麼力量讓地球保持這麼高的自轉速度？

宇宙中的天體都在不斷的運動中，除了其公轉運動之外還有一個自身的自轉運動，但無論是公轉還是自轉，無一例外都繼承與天體形成之初的星雲的運動，我們來簡單瞭解下星雲的運動是如何被恆星和行星所繼承的！

上圖是太陽系從原始星雲中形成的過程，從上千萬年甚至數億年的歷史濃縮成了幾秒的動圖，儘管可能有些粗糙，但基本就是如此，因為太陽系誕生於上一顆恆星超新星爆發後的塵埃雲！這一點似乎沒有疑問，如果各位有疑問的話可以瞭解下地球上的這些元素是怎麼來的，因為只有能超新星爆發的恆星才能形成如此眾多的元素！不過我們今天主要是討論這個星雲為什麼會轉起來！我們可以從上圖來分析下星雲為何會轉動起來！開玩笑的時候我們可以說“上帝推了它一把”，但討論科學問題時卻不能！我們簡單的分析下被質心捕獲的塵埃的運動軌跡：

左圖：1、塵埃雲受到質心的引力作用會向質心運動；2、理論軌跡是塵埃直接掉落質心；3、但塵埃在實際運動中會受到左右其他塵埃的引力相互作用而偏離質心！

中圖：到了質心附近時塵埃已經積累的一定的速度，其運動速度遵守引力影響，如果塵埃的運動速度沒有超過質心的逃逸速度時，在其附近經過會被質心捕獲，成為環繞其運動的塵埃，如果塵埃速度小於環繞速度，那麼其將掉落質心，成為行星成長的材料！

右圖：如果掉落的塵埃大於質心的逃逸速度，那麼塵埃將逃離質心成為自由塵埃！

太陽作為奧爾特雲塵埃盤的中心，太陽是自轉的！而地球則是太陽這個巨大星雲盤上成長起來的部分，也是由最小的質心成長為行星的，很顯然它也繼承了星雲盤公轉和自轉屬性！

太陽系原始星雲盤上的行星積盤，因此行星的轉動屬性是從“孃胎”裡帶出來的！而地球的自轉同樣如此，而且在誕生早期，地球的自轉速度更快，比如誕生之初也許就只有6-8小時自轉一週，在5億年前的寒武紀時代速度下降到21小時自轉一週，現在地球自轉週期是23小時56分4秒，未來地球自轉速度將會繼續下降！

影響地球自轉的因素主要是地月系角動量守恆以及月球對地球的潮汐引力作用，但這個作用的自轉減速作用非常緩慢，以百年為單位的生命紀年內，甚至你都難以察覺！當然地球的自轉速度在太陽系裡不是最快的，當然它也不是最慢的！

太陽系中自轉最快的是木星，14萬千米直徑的只要9.8小時就能轉一週，而最慢的則是金星，243天才自轉一週，而金星的一年才224天，自轉比公轉還要慢，即一天比一年還要長！

很多人對於“力”是什麼、有什麼作用完全不明白。

物體的運動狀態改變才需要力的作用，比如說物體要加速、要改變方向、要減速，等等，總之一個物體運動狀態不變的時候，不需要“力”來維持。這就是所謂的牛頓第一定律：

牛頓第一運動定律（Newton"s first law of motion）：除非有外力施加，物體的運動速度不會改變。根據這定律，假設沒有任何外力施加或所施加的外力之和為零，則運動中物體總保持勻速直線運動狀態，靜止物體總保持靜止狀態。物體所顯示出的維持運動狀態不變的這性質稱為慣性。所以，這定律又稱為慣性定律。物體的慣性與其質量有關。因此，如果只考慮地球的自轉過程，其運動狀態是保持不變的，所以不需要什麼“力量”來讓地球“保持”自轉速度。物體的自轉不需要力來保持。

有人說，為什麼我玩打陀螺的時候，就必須要不停地鞭打陀螺、讓他保持轉動呢？【如下圖所示】這是因為在地球表面上，你玩兒的這個陀螺受到地面傳來的阻力作用，因此會越轉越慢，需要你用鞭子來抽打讓陀螺保持旋轉。而在理想狀態下，地球在真空中不受到這種阻力作用，自然就不需要外部有誰來讓地球維持轉動了。

地球開始高速自轉，起源於數十億年前的一次撞擊。

根據科學家推測，在數十億年前有一顆被稱為忒伊亞的小行星撞擊地球，這次撞擊不僅使地球傾斜，同時還使得地球開始高速自轉，甚至月球也是在這次撞擊中誕生的【如下圖所示】。

而且由於潮汐力的原因，地球的自轉速度是越來越慢的，大概是每一百年自轉一圈的時間就變長1.7ms，所以在未來的某一天，地球的自轉速度會變成一年才自轉一圈，也就是被潮汐鎖定了。