深層探索：地球是永動機嗎？爲什麼可以一直轉動幾十億年？

地球當然不是永動機，這個世界上沒有永動機，永動機是違背能量守恆定律的妄想。簡單地說，地球自轉的動力來自四個方面，即：萬有引力是根源，孃胎裡帶來天生的，後天環境造就，慣性運動的結果。

先說說萬有引力這個根源。

3百多年前牛頓發現了萬有引力定律，就揭示出世界上萬物都是受萬有引力制約，因此宇宙中一切天體運行，都受着萬有引力支配。而恆星和行星等天體，也是在萬有引力作用下誕生的。

一切天體的祖宗就是宇宙塵埃，也就是星際雲，或稱爲星雲。星雲有最古老的處女原始星雲，還有經過1次或多次超新星大爆炸飄散到太空的再生星雲。

原始星雲就是宇宙大爆炸之後第一撥星雲，那種星雲比較純潔，只有最輕的元素氫和氦，及少量的鋰組成；而再生星雲由於恆星核聚變和超新星大爆炸，成分就比較複雜了，雖然還是以氫氦爲主，但已經含有了1~2%迄今已知116種從輕到重的元素。

自身引力使星雲聚集和收縮，形成恆星。

在太空中存在的星際塵埃本來很稀薄，但分佈很廣闊巨大，一般都在數光年範圍，這些星際塵埃在引力作用下會慢慢聚集，遇到超新星大爆炸等宇宙事件，會促進這種聚集加快。

任何恆星誕生都是星雲在萬有引力作用下不斷收縮而成，最終在覈心形成一顆或多顆恆星，剩下的渣滓就聚集成了行星等。太陽系也是這樣形成的，只不過太陽系是1個單恆星系統，中心只有太陽1顆恆星。

每個恆星系統，恆星都佔據了整個系統的絕大部分質量，如太陽就佔據了整個太陽系質量的99.86%，剩下的0.14%碎渣殘氣就形成了八大行星和幾百顆衛星，還有若干顆矮行星，無數的小行星等等。

地球的自轉來自恆星系統形成過程這個孃胎。

說穿了，恆星行星的孃胎都是星雲，但其自轉公轉來自形成過程的角動量繼承，所以說是天生的。

任何恆星系統在形成過程，都是在萬有引力作用下一個星雲不斷收縮的過程。在星雲不斷的收縮以致後面的迅疾坍縮過程中，由於收縮力的不均勻不平衡，這坨星雲就會發生自轉，而且自轉會越來越快，這樣就形成了自轉軸離兩極和赤道，巨大的離心力就會在這坨星雲赤道部分甩出一個行星盤，也有人稱爲恆星吸積盤，而這個盤面就是後來的黃道面。

隨着星雲核心物質坍縮得越來越緊密，核心部分在高溫高壓下激發了核聚變，恆星就形成了。恆星核心強大的輻射壓與星體本身巨大質量的收縮壓抵消了，恆星不再收縮，並源源不斷向太空發出能量輻射，這就是恆星的主序星時期。恆星主序星時期佔恆星總壽命的90%，是恆星穩定時期。太陽主序星壽命在100億年左右，現在約50億歲了。

孃胎的角動量守恆，形成恆星行星的自轉公轉。

太陽形成後，繼承了星雲的角動量，因此一直自轉着。而行星盤也還在不停的轉動，剩餘的一些星雲物質和殘渣碎塊不斷碰撞，依然是在萬有引力作用下，像滾雪球一樣越滾越大，最終把自身軌道附近的殘渣餘孽都滾在了一起，清空了軌道，這顆行星就形成了，地球也是這樣形成的。

太陽系的八大行星公轉和自轉都是繼承行星盤角動量守恆，公轉方向與太陽自轉方向一致，自轉與公轉方向一致。從太陽北極鳥瞰，所有行星的公轉方向都是反時針運行，自轉方向基本都是圍繞着各自的自轉軸反時針方向運行。這就是“孃胎”裡帶來的，是天生的由來。

孃胎裡帶來的統一性在後天環境中各自有所改變。

人類從孃胎裡出來，帶有上一輩的基因，天生就有的性質以外，也受到後天環境影響，長大成人後並不完全像爹孃一樣了。行星也是一樣，雖然天生公轉方向和自轉方向是一致的，但在後天環境中，由於天體碰撞等因素，會改變這種狀況。

現在所有行星的自轉軸都不是很正常的，而且有幾顆星球的自轉和公轉發生了很大改變。比如天王星自轉軸傾斜了97.8°，幾乎是躺在軌道上公轉；而金星自轉方向與所有行星相反，且自轉週期243天，公轉週期224.7天，自轉一圈比公轉一圈時間還長。

研究人員認爲，這是由於在行星形成初期，各個行星都受到了不同天體的碰撞所致。而天王星和金星受到的撞擊更大一些，因此就改變了孃胎裡帶來天生的自轉公轉模式。我們地球也受到了一顆火星般大小的行星碰撞，碰撞的結果是自身質量加大了約1/8~9，雙方混血生出了一個月球，自轉軸歪了23.44°，從此有了一年四季春夏秋冬。

慣性會讓地球一直保持姿態和動量，永遠運動下去。

由於太空沒有任何阻力，因此一個天體運動形成後，就會一直運動下去，這是慣性使然。何謂慣性？標準的解釋是物體保持靜止狀態或勻速直線運動狀態的性質，稱爲慣性。

怎麼理解這個意思呢？就是任何物體都具有保持靜止狀態或勻速直線運動的性質，一個人，一塊石頭，一架飛機，一顆星球都是這樣。它們本來的運動狀態是什麼樣子，就與一直保持這個狀態的屬性，這就是物體的惰性。慣性的大小隻與質量相關，成正比。

慣性的改變必須有外力，而且只有外力才能改變慣性運動狀態，否則它們就會一直是那個樣子。地球自從繼承了孃胎裡帶來的角動量，就一直以固定的速度勻速運動着，在沒有阻力和外力的情況下，會一直運動下去。

但外力改變了地球的運行姿態，並且繼續改變着。

這個外力就是太陽。由於有了太陽這個巨大的引力源，地球勻速直線運動的狀態被改變了，太陽引力想方設法把地球拉進自己的懷抱，地球只得努力的掙脫，向前奔跑，而這個奔跑速度正好與太陽引力拉扯力相抵消，這樣地球也跑不脫，太陽也拉它不過去，運行就形成了一個圓圈圈，這就是地球的公轉軌道。

爲什麼所有的行星都正好是公轉速度與太陽引力相抵消呢？這就還是孃胎裡帶來的，繼承了行星盤的速度而已。太陽系剛剛形成時，地球靠得太陽更近，因此自轉速度和公轉速度都會更快，只有這樣才能夠抵消太陽引力。

現在地球還有漸漸遠離太陽的趨勢，這裡面有複雜的機制，其中有一種機制認爲是太陽風的吹拂和太陽引力漸漸變小的趨勢，導致地球逐步遠離太陽。

因此地球未來公轉速度和自轉速度會越來越慢，不過這種慢的變化很緩慢。有科學研究認爲，地球自轉大概1百年慢1.6毫秒。1秒等於1000毫秒，要62500年纔會慢1秒，這樣10億年後，地球自轉1年就慢了16000秒，也就是約4.44個小時。這似乎變化不大，但有研究認爲10億年後，地球自轉和公轉都會有較大變化，在此我們就不討論了。