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出品 | 科普中國

作者 | 可可

監(jiān)制 | 中國科普博覽

小時候，你看著夜晚的天空，月亮從山頭后若隱若現(xiàn)，到了深夜月亮卻已經(jīng)跑到了頭頂。老師會告訴我們，“那是因為地球無時無刻不在轉(zhuǎn)動，晝夜交替、日升月沉也正是源自于地球自轉(zhuǎn)。”

圖片來源：Veer圖庫

真的這么簡單嗎？假如打破砂鍋問到底，你可能會發(fā)現(xiàn)自己其實回答不出下面這兩組看起來非常簡單的問題。

1. 地球為什么有自轉(zhuǎn)？其他星球也在自轉(zhuǎn)嗎？有沒有不自轉(zhuǎn)的星體？

2. 假如自轉(zhuǎn)停止，地球?qū)鯓?？有沒有人能夠從這樣的滅世天劫中幸存下來？

那這次，就讓我們堅持打破砂鍋看看，地球自轉(zhuǎn)里面，到底藏了多少我們不了解的秘密？

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地球為什么會不停自轉(zhuǎn)？

先說結(jié)論，不自轉(zhuǎn)的天體僅在理論上有存在的可能，而實際中的天體都在進行著某種形式的自轉(zhuǎn)。

其原因主要有以下兩點：第一，天體的誕生過程將不可避免地具有一定的初始角動量；第二，角動量為零的天體處于不穩(wěn)定狀態(tài)，這種情形哪怕是瞬間出現(xiàn)也無法長期維持。聽起來好像有點繞，不過沒關(guān)系，我們用大白話具體解釋上述兩個原因。

星球的形成從形式上來看大致分為兩種情況，第一種是形成天體的物質(zhì)相互聚集，不斷發(fā)生碰撞摩擦，最終形成星球。好比是制作棉花糖，熔化后的糖絲從機器噴口噴出，逐漸纏繞形成一大坨。第二種是原本已經(jīng)存在的天體，因為某些原因發(fā)生了爆炸，拋射出了某些物質(zhì)，這些物質(zhì)又形成了天體。好比是拋向空中的飛盤被獵槍擊中，迸射出無數(shù)的小顆粒。

太陽系形成過程想象圖丨圖片來源：公有領(lǐng)域

從這兩種形成方式來看，無論是哪一種，天體各部分的角動量之和很難恰好為零。也就是說，天體會自然而然地“轉(zhuǎn)起來”（即天體在誕生時就具有一定的初始角動量）。而且根據(jù)角動量守恒定律，這種轉(zhuǎn)動還停不下來，也正是由于這個原因，天體從誕生過程開始的那一刻就已經(jīng)在自轉(zhuǎn)了。

下面我們再看看第二個原因。假設(shè)確實存在初始角動量為零的天體，但這種“完美狀態(tài)”不可能長時間保持。這是由于宇宙中處處存在著來自其它天體的引力，而且這些天體的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)又可能導(dǎo)致引力狀態(tài)的變化。好比是在驚濤駭浪中失去動力的小船，即便剛開始時是靜止的，最后也免不了隨波逐流的命運。

太空探測器于2000年12月初拍攝到的愛神星完整自轉(zhuǎn)（周期約為5小時16分鐘） 丨圖片來源：NASA

綜合以上兩點，宇宙中的天體，不轉(zhuǎn)是相對的，轉(zhuǎn)是絕對的，這也契合了馬克思主義哲學(xué)“相對靜止，絕對運動”的觀點。

也有人提出疑問——月球朝向人類的總是同一面，這豈不是說明月球不會自轉(zhuǎn)？其實，這是一個似是而非的謬誤。

我們可以用自己的右手握拳當(dāng)作地球，左手的掌心當(dāng)做月球朝向地球的一面，當(dāng)你試著讓左手在繞右手運動的同時還一直保持手掌向著右拳，就會發(fā)現(xiàn)左手實際上必須不停轉(zhuǎn)動。（實際上，月球的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)恰好是同步的，這種現(xiàn)象稱為潮汐鎖定或者受俘自轉(zhuǎn)。）

月球自轉(zhuǎn)的示意圖。注意左右兩側(cè)月球朝向的區(qū)別，左側(cè)月球始終自轉(zhuǎn)，且僅有一面朝向地球。丨圖片來源：維基百科

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假如停止自轉(zhuǎn)，地球?qū)鯓樱?/strong>