地球形成于大約 45 億年前。 地球從形成之日起，就開始自轉(zhuǎn)、公轉(zhuǎn)。 直到今天，地球仍在繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。 那么，地球自轉(zhuǎn)的動(dòng)力來源是什么呢？ 未來地球會(huì)停止自轉(zhuǎn)嗎？ 地球是永動(dòng)機(jī)嗎？
要了解地球?yàn)楹文軌蚶^續(xù)自轉(zhuǎn)，我們需要回到地球乃至整個(gè)太陽系的起源。 最初的太陽系沒有太陽，沒有主要行星和衛(wèi)星，只有一團(tuán)漂浮在太空中的塵埃和氣體。 在太陽星云附近，一顆大質(zhì)量恒星爆炸成超新星，它釋放的沖擊波導(dǎo)致星云中心塌陷到太陽中。
當(dāng)太陽形成時(shí)，它的引力繼續(xù)吸收星云，導(dǎo)致星云旋轉(zhuǎn)得越來越快，變得越來越平坦。 最終，大部分星云聚集在一起形成了太陽。 剩余的星云繼續(xù)繞太陽運(yùn)行，形成原行星盤。 在原行星盤中什么是轉(zhuǎn)動(dòng)定律，塵埃和氣體不斷碰撞形成星子，星子又在重力的影響下聚集形成包括地球在內(nèi)的主要天體。
根據(jù)角動(dòng)量守恒定律，原行星盤中的物質(zhì)形成地球后，地球會(huì)繼承原來的角動(dòng)量什么是轉(zhuǎn)動(dòng)定律，因此地球會(huì)自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)。 除非物質(zhì)的碰撞完全抵消地球形成時(shí)的旋轉(zhuǎn)角動(dòng)量，否則地球不會(huì)旋轉(zhuǎn)。 但這種情況幾乎不可能發(fā)生，因?yàn)橹灰幸恍_動(dòng)，地球的自轉(zhuǎn)角動(dòng)量就不會(huì)為0。
正因?yàn)槿绱耍钪嬷械奶祗w才會(huì)旋轉(zhuǎn)。 至于那些被潮汐鎖定的天體，比如月球，并不是說那些天體不自轉(zhuǎn)，而是說它們的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)是同步的。 同樣，地球也會(huì)公轉(zhuǎn)，否則它就會(huì)落入太陽之中。
太陽系主要天體形成后，大部分原始星云都被消耗殆盡。 在開闊的空間中，地球的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)都不受阻力的影響，地球的角動(dòng)量也不會(huì)被消耗，所以地球可以不停地自轉(zhuǎn)數(shù)十億年，并且未來還會(huì)繼續(xù)自轉(zhuǎn)。
然而，這并不意味著地球是一臺(tái)永動(dòng)機(jī)。 熱力學(xué)第一定律和第二定律表明永動(dòng)機(jī)是無法制造出來的。 地球雖然在不停地自轉(zhuǎn)，但它不對外做功，因此地球不是永動(dòng)機(jī)。
另外，雖然太空中沒有阻力，但月球的潮汐力會(huì)導(dǎo)致地球的自轉(zhuǎn)速度越來越慢。 目前，地球自轉(zhuǎn)周期是45億年前的四倍。 再過一百億年，地球自轉(zhuǎn)周期將增加到目前的47倍。 此后，地球被潮汐鎖定，其自轉(zhuǎn)不再減慢。
未來只要太陽不毀滅地球，地球的自轉(zhuǎn)就不會(huì)停止。 但根據(jù)廣義相對論，地球和太陽的相互作用會(huì)持續(xù)輻射引力波。 時(shí)間長了，地球的角動(dòng)量就會(huì)逐漸消耗，導(dǎo)致地球最終與太陽相撞，太陽已經(jīng)變成了一顆黑矮星。
