地球公转和自转的动力由谁提供?为何多数行星都向着相同方向转? 为什么地球会公转?自转又是为什么,什么提供动力?

www.zhiqu.org     时间: 2024-06-16

不科学的牛顿

这就要从力学的老祖——牛顿,说起了。我们都知道牛顿在物理学上的地位非常高,可能还有不少人听说他晚年抛弃科学信了教,但基本上大家对他的一生都没有一个概略性的认识。事实上牛顿从一开始就是一个虔诚的信徒,所以根本不存在什么“科学的尽头是神学”的关系,甚至他最伟大的贡献——万有引力也是在研究神秘主义时偶然获得的。

年轻的牛顿,历史书上似乎更钟情于他油腻后的样子

在牛顿生活的时代,科学和神学甚至是神秘主义并没有明确的分界线,所谓神秘主义指的就是能够使信徒获得更高的精神或心灵之力的各种教义和宗教仪式,也就是各种巫术、魔法和炼金术。这在整个中世纪可以说是基督教的光之影,虽然正统教会没有宣传,但是有关于这方面的研究和仪式在贵族和上流社会十分盛行(这些人借此机会聚在一起搞文化交流活动,和文化坐流谈会挺像)。

神秘主义的发源,玫瑰十字会

英国皇家科学会就是因此而诞生的!没错,这个世界上最古老最知名的科学协会,令其创立者当初聚集在一起的不是科学而是神秘主义。牛顿作为第十三任会长,自然不仅仅是笃信不疑,更是将一生的精力都投入其中。

过度解读竟成就伟业

他翻译了一份来所说是古典时代的拉丁语神秘古籍,名为《翠玉录》。其前三句为:

这是确凿无瑕的真理,下方之物正如上方之物,上方之物正如下方之物,以成就主的神迹。因主的意念,万物源起自主,故万物迎合着主而诞生。

Emerald tablet《翠玉录》

这两句话和诸多“先贤的智慧”一样,写的模棱两可不明觉厉,但实际意思就是一神教的绝对主神是天上地下的唯一主宰。但牛顿却不这么理解,他认为这句话可能暗示了一个不得了的真相:天上的运动和地上的运动是一样的,它们本质上是同一种运动(所以说万有引力和苹果真的没有什么关系,这可不是一拍脑门就想到的)。

“万有”引力之所以“万有”,正是因为世间所有的物体都遵循,这在如今看来似乎是一个很正常的逻辑,但是在那个时代因为基督教的禁锢,人们普遍认为天空是上帝的居所,其运行规律和凡人所在的大地是完全不同的。

在统治欧洲千年的亚里士多德的哲学思想中,他对于世界运行规律的总结是建立在粗糙的观察和简单的空想上的。他看到石头落地快,羽毛落地慢就相当然地认为重的东西就会落地更快。他看到地面上运动的物体如果不持续施加力就会停下,于是得出结论力是物体运动的原因。

对两千年前的老人别那么苛刻

那么天体的运行在当时是如何理解的呢?答案是规律,基督教认为上帝定义了天体的动物规律,它们不受力的影响,力是凡间才有的东西。天体的运动是完美的,是神性的,是上帝指引人类的方向,给人类看看造物是多么美妙和神奇。所以当时的日心说替代地心说才会引发如此剧烈的压迫,因为这等于把教会编的谎言当街吊打示众。

地心说的天体都是大圈套小圈转

第一个打破这一思想禁锢的是伽利略,他通过一个实验告诉人们,物体的下落速度和轻重没有关系,这就是震惊世界的比萨斜塔自由落体实验。之后他又通过对单摆的仔细观察,得出了惯性定律,即物体综合受力为零时(比如重力和地面支持力会相互抵消)会保持当前的运动状态。一个滚动的球之所以停下,不是因为它没有持续的力支持,而是因为它一直在受到摩擦力的阻碍,也就是说力不是物体运动的原因,而是改变物体运动的原因。

伽利略手持一大一小两个铁球

这样一来,我们是不是发现了天上和地面的相似之处了呢?通过制造光滑的面可以让物体滚得越来越远,如果存在一个完全光滑没有摩擦力的平面,是不是物体就可以永远滚下去了呢?这岂不就和天上的星辰没有什么区别了嘛?在这样的暗示下,其实有一些人已经开始考虑上帝的居所是不是也没有什么特别的,但这毕竟是一件违反教会规定的事情,只能想想不能乱说。

但是牛顿就比较厉害了,他在翻译了《翡翠板》后琢磨琢磨,觉得这份文献暗藏的意义可太重要了(其实是牵强附会),这就是上帝在授意他找到天体运行和世界万物的规律。

地球因惯性而旋转

那么天体如果不受摩擦力,那是什么让它们保持公转而不会飞出去的呢?这一思考的成果就是万有引力定律。这样一来,牛顿就用继承自伽利略并发扬的力学三定律和万有引力将天上地下统一了,成为一代力学老祖。

老祖法相

那么说了这么长的故事,其实想强调的只有一个:地球的自转和公转是不需要动力的,因为它已经在旋转了,所以就会一直保持旋转,这是惯性带来的规律。

关于旋转最初的故事

那么既然我说了要说明白,那当然不会就满足于此。紧接着我们就要解决上面刚出现的一个问题——最初的旋转是从哪里来的?

这个问题不仅仅涉及到太阳和我们,可能要追溯到宇宙形成初期。我们就先从找规律开始吧。

猎户座星云

太阳系是如何形成的?在我们现在的太阳系里,一说到太空让人想到的一定是寒冷、黑暗、空无一物的光景。 但是并不是宇宙中所有的地方都是如此,天文学观测到在很多遥远的地方,存在着很多完全不一样的环境,在那里的宇宙空间是灼热且充满气体的,有些气体密集的区域甚至会有几百度的高温,那片区域就像是一个星球表面的大气一样丰富,我们称其为星云。

正孕育恒星的烟头星云,左边是星云图,右边的黑点是正在发肓中的恒星

因为万有引力,气体会不断向密度更大,引力更大的区域靠拢。而我们都听说过能量守恒定律对吧,放的更高的球落下里的速度也越大,这也就是说离引力中心远的物质本身就自带能量。虽然是气体,但是它们同样遵循物理规律,所以这些气体一边聚集一边升温。当最集中的区域达到相当高的温度和压力时,核聚变就会被启动,嘭!的一声,一枚恒星就诞生了!

气体越聚越多,角动量开始化为旋转

那为什么要旋转呢?为什么不能就这样安安静静地停在原地呢?因为……我们先来看几有趣的知识吧:

太阳也在自转,如果从北向南看,是逆时针方向。

除了金星和海王星,太阳系的其他行星都是逆时针自转的。

属于太阳系的八大行星、矮行星、小行星和彗星公转方向也都是逆时针方向。

金星和海王星可能是经历了意外的撞击,一个反着转(极慢)一个躺着转。它们为什么都是同一个方向?


因为形成太阳系乃至整个银河的气体分子平均自带含有方向的旋转趋势,用物理学词来说这叫角动量。所以在星云时期完全不明显的分子级角动量会在化为天体的过程中汇合并显现出来。逐渐成形的气团会因旋转而变成一个盘形物,其中一些在外层的,速度足够大的物质无法落入中心,成为了一个类似土星光环的东西,这就是原行星盘。

年轻恒星HL Tauri的原行星盘

原行星盘是行星们形成的地方,那也是恒星诞生之后发生的事了。形成方法和恒星类似,这些物质逐渐聚集,质量不太大的会形成岩石行星,就像我们的地球,质量太大的会把原行星盘的气体全部吸收,成为巨型气体行星,就像木星和土星一样。原行星盘旋转的方向就是行星们公转的方向了,这很好理解,对吧。

计算机模拟行星形成

一样的道理,虽然原行星盘中散漫的分子形成了行星,但是蕴含在物质中的角动量也不会凭空消失,它们会依附在行星上,这就是行星自转的来源。现在我们知道了,宇宙中几乎所有天体都会旋转都是因为几乎所有的物质都自带了“旋转的属性”。

为什么物质会自带旋转的角动量呢?这些角动量来自宇宙大爆炸初始的搅动,就像用手划过水面会掀起很多小漩涡一样,这些大爆炸引发的小漩涡成为宇宙中漫布的星系之源,所以漫天超过1000亿个星系的旋转方向都各不相同。



这些角动量来自于“大爆炸”的最初搅动,就像手在水面上造成的小漩涡一样。这些大爆炸所引起的小涡旋已经成为分散在整个宇宙中的星系的来源。

由牛顿提出来的,而且在相万有引力的作用之下,所有的行星都会向着相同的方向转,但这只是目前的理论,并没有得到实际的证明。

有太阳的引力所牵引,都吵着太阳转的,所以都同个方向。

自转是地球,公转是太阳的引力造成的。其他星星也是因为太阳所以方向一样

八大行星中自转和公转方向不一样的是哪个~

金星和天王星。
八大行星是太阳系的八个大行星,按照离太阳的距离从近到远,它们依次为水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。八大行星自转方向多数也和公转方向一致。只有金星和天王星两个例外。金星自转方向与公转方向相反。

扩展资料
行星本体环绕其质心轴所做周期性的旋转运动。八大行星都有自转。用两个参数表征:
1、自转周期:有1颗(地球)自转周期为1天;有3颗自转周期超过1天,以天计(水星58.6天、金星243.0天、火星1.02天);有4颗自转周期不足1天,以小时计(木星9.8时、土星10.2时、天王星17.9时、海王星19.2时)。
2、自转方向:有2颗(金星和天王星)逆行自转,即由东向西;有6颗(水星、地球、火星、木星、土星和海王星)顺向自转,即由西向东。庞大而高速自转的木星和土星,在不同纬度处自转速度不同:赤道区自转快,高纬区自转慢,随纬度增高而自转速度递减。
参考资料来源:百度百科-金星

地球为什么会自转? 地球同太阳系其他八大行星一样,在绕太阳公转的同时。围绕着一根假想的自转轴在不停地转动,这就是地球的自转。 几百年前,人们就提出了很多证明地球自转的方法,著名的“傅科摆”使我们真正看到了地球的自转,但是,地球为什么会绕轴自转?为什么会绕太阳公转呢?这是一个多年来一直令科学家十分感兴趣的问题,粗略看来,旋转是宇宙间诸天体一种基本的运动形式,但要真正回答这个问题,还必须首先搞清楚地球和太阳系是怎么形成的。地球自转和公转的产生与太阳系的形成密切相关。 现代天文学理论认为,太阳系是由所谓的原始星云形成的,原始星云是一大片十分稀薄的气体云,50亿年前受某种扰动影响,在引力的作用下向中心收缩。经过漫长时期的演化,中心部分物质的密度越来越大,温度也越来越高,终于达到可以引发热核反应的程度,而演变成了太阳。在太阳周围的残余气体则逐渐形成一个旋转的盘状气体层,经过收缩、碰撞、捕获、积聚等过程,在气体层中逐步聚集成固体颗粒、微行星、原始行星,最后形成一个个独立的大行星和小行星等太阳系天体。 我们知道,要测量一个直线运动的物体运动快慢,可以用速度来表示,那么物体的旋转状况又用什么来衡量呢?一种办法就是用“角动量”。对于一个绕定点转动的物体而言,它的角动量等于质量乘以速度,再乘以该物体与定点的距离。物理学上有一条很重要的角动量守恒定律,它是说,一个转动物体。如果不受外力矩作用,它的角动量就不会因物体形状的变化而变化。例如一个芭蕾舞演员,当他在旋转过程中突然把手臂收起来的时候(质心与定点的距离变小),他的旋转速度就会加快,因为只有这样才能保证角动量不变。这一定律在地球自转速度的产生中起着重要作用。 形成太阳系的原始星云原来就带有角动量,在形成太阳和行星系统之后,它的角动量不会损失,但必然发生重新分布,各个星体在漫长的积聚物质的过程中分别从原始星云中得到了一定的角动量。由于角动量守恒,各行星在收缩过程中转速也将越来越快。地球也不例外,它所获得的角动量主要分配在地球绕太阳的公转,地月系统的相互绕转和地球的自转中,这就是地球自转的由来,但要真正分析地球和其他各大行星的公转运动和自转运动还需要科学家们做大量的研究工作。 这就是说,在地球的形成过程中,运动——尤其指旋转,自始至终伴随着地球的形成过程而不是地球形成之后再在某种原因下开始自转或公转的。 我们知道,太阳系的几乎所有天体包括小行星都自转,而且是按照右手定则的规律自转,所有或者说绝大多数天体的公转也都是右手定则。为什么呢?太阳系的前身是一团密云,受某种力量驱使,使它彼此相吸,这个吸积过程,使密度稀的逐渐变大,这就加速吸积过程。原始太阳星云中的质点最初处在混饨状,横冲直闯,逐渐把无序状态变成有序状态,一方面,向心吸积聚变为太阳,另外,就使得这团气体逐渐向扁平状发展,发展的过程中,势能变成动能,最终整个转起来了。开始转时,有这么转的,有那么转的,在某一个方向占上风之后,都变成了一个方向,这个方向就是现在发现的右手定则,也许有其他太阳系是左手定则,但在我们这个太阳系是右手定则。地球自转的能量来源就是由物质势能最后变成动能所致,最终是地球一方面公转,一方面自转。 地球为什么公转? 地球公转就是地球对太阳的绕转。太阳系的其它行星都有这样的绕转,太阳是它们共同的中心天体。所以,地球绕太阳的运动被称为“公”转。 地球公转是一种环绕运动,它的运动方向只能是一种绕转方向。它同地球自转的方向一致,即在北极看起来,地球公转呈逆时针方向。这样的旋转方向被叫做向东。所以,人们习惯上就说地球向东公转。 严格地说,地球公转所环绕的不是太阳中心,而是太阳和地球的共同质量中心。换句话说,地球公转并不是地球单方面的运动,而是地球和太阳同时环绕它们的共同质心运动。如果不计其它行星的存在和作用,那么,地球和太阳始终处于它们共同质心的相反两侧:当地球在共同质心的这一侧转过一定的角度,太阳便在另一侧转过同样的角度;地球环绕共同质心一周,太阳也环绕它转动一周。二者方向相同,周期相等。当然,由于其它行星(特别是木星)的存在和作用,太阳所环绕的不是日地的共同质心,而是太阳系的共同质心。 我们知道,太阳和地球的质量非常悬殊,因此,它们的共同质心,十分接近太阳中心。具体地说,太阳质量是地球质量的333 400倍,日地共同质心与太阳中心之间的距离,仅值日地距离的l/333 400,即约450km。这对于具有70万 km半径的太阳来说,是微乎其微的。因此,把地球公转当作地球单纯地绕太阳运动,还是十分接近事实的。 地球公转有多方面的物理证据。它们是:恒星周年视差、光行差和多普勒效应。恒星的周年视差,是地球在轨道上的位移对于恒星视位置的影响;恒星的光行差,是地球的轨道速度对于光行方向的影响;多普勒效应则是地球的轨道速度对于星光频率的影响。它们从不同侧面证明了地球的公转。


#濮徐委# 星球自转和公转的动力从何而来
(18748029365): 本观点来自本人多年来的看书 1.自转是来自行星形成时与小行星的碰撞. 2.公转来自是来自恒星的引力.

#濮徐委# 为什么地球会公转,是什么动力驱使他运动的 -
(18748029365): 因为太阳对地球有引力…地球本身有速度…所以他就会由引力产生的向心力带动进行圆周运动

#濮徐委# 地球自转谁给它的力?
(18748029365): 地球的自转是由于地球的公转引起的.

#濮徐委# 地球自转的动力来自哪里啊?
(18748029365): 你好,请慢慢看 地球自转的动力 著者认为: ??“地球在自转”不等于“地球自己转”,康德——拉普拉斯关于地球自转动 力来源于地球内部的“星云假说”误导了地球科学.地球无故不会转,它内部没有动力!现地球之所以24小时自转一周...

#濮徐委# 地球自转和公转的动力是?为什么有些行星有光环?
(18748029365): 地球公转的动力是引力,自转是一开始就有的,不需要动力.光环是星球周围的细小颗粒组成的,被行星捕获后,逐渐在引力的作用下,均匀拉成环形.

#濮徐委# 为什么太阳系的行星和恒星都在自转,自转的机制是什么 -
(18748029365): 你好,很高兴能回答这个问题. 其实这个问题并没有标准答案.星星在自转,是因为宇宙没有力干扰星球不自转,如果你给一个正在自转的星球从外部施加一个力,可能就让这个星球不自转,停下来了.所以如果星球一开始就在自转,在没有歪...

#濮徐委# 地球自转的动力来自哪里? -
(18748029365): 自转 :zì zhuàn 1.自行转动. 2.天文学名词.凡卫星、行星、恒星、星系绕着自己的轴心转动,谓之自转.地球自转一周的时间是23小时56分4秒;月亮自转一周的时间跟它绕地球公转一周的时间相同,都是27天7小时43分11.5秒.地球同太阳...

#濮徐委# 地球自转的动力来自哪里? -
(18748029365): 1.自行转动. 2.天文学名词.凡卫星、行星、恒星、星系绕着自己的轴心转动,谓之自转.地球自转一周的时间是23小时56分4秒;月亮自转一周的时间跟它绕地球公转一周的时间相同,都是27天7小时43分11.5秒.地球同太阳系其他八大行星...

#濮徐委# 地球自转的动力是哪来的?
(18748029365): 我们知道,太阳系的几乎所有天体包括小行星都自转,而且是按照右手定则的规律自转,所有或者说绝大多数天体的公转也都是右手定则.为什么呢?太阳系的前身是一团密云,受某种力量驱使,使它彼此相吸,这个吸积过程,使密度稀的逐渐...

#濮徐委# 为什么地球会自转和公转? -
(18748029365): 地球为什么会自转? 地球同太阳系其他八大行星一样,在绕太阳公转的同时.围绕着一根假想的自转轴在不停地转动,这就是地球的自转. 几百年前,人们就提出了很多证明地球自转的方法,著名的“傅科摆”使我们真正看到了地球的自转,...