地球自轉(zhuǎn) 46 億年， “幕后推手” 到底是誰？

“地球繞地軸自轉(zhuǎn)一周約 24 小時(shí)，這份‘堅(jiān)持’已持續(xù) 46 億年，到底是什么力量在驅(qū)動(dòng)？是慣性嗎？”

答案既簡(jiǎn)單又深刻 —— 地球長(zhǎng)期自轉(zhuǎn)的核心 “動(dòng)力”，正是慣性，但這背后還藏著宇宙環(huán)境的 “助力”，以及地球形成之初就攜帶的 “原始能量”。要弄清這件事，我們得從地球誕生的那一刻說起。

首先，地球的自轉(zhuǎn)源于 “原始角動(dòng)量” 的繼承。

46 億年前，太陽系還只是一片彌漫的星云（由氣體和塵埃組成）。在引力作用下，星云逐漸收縮、旋轉(zhuǎn)，形成一個(gè)扁平的 “原行星盤”—— 就像花樣滑冰運(yùn)動(dòng)員收緊手臂時(shí)會(huì)轉(zhuǎn)得更快，星云收縮時(shí)，旋轉(zhuǎn)速度也會(huì)因 “角動(dòng)量守恒” 而加快（角動(dòng)量是描述物體旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的物理量，在沒有外力干擾時(shí)，角動(dòng)量總量保持不變）。

地球正是在這樣的原行星盤中，由塵埃顆粒不斷碰撞、聚集形成的。在這個(gè)過程中，原行星盤的旋轉(zhuǎn) “賦予” 了地球初始的自轉(zhuǎn)狀態(tài)，也就是 “原始角動(dòng)量”。而慣性的本質(zhì)，是物體保持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的屬性（牛頓第一定律）—— 地球一旦獲得了自轉(zhuǎn)的角動(dòng)量，在沒有外力阻礙的情況下，就會(huì)憑借慣性一直旋轉(zhuǎn)下去，這和我們甩動(dòng)繩子末端的小球，松手后小球會(huì)繼續(xù)圓周運(yùn)動(dòng)的道理相似。

但有人會(huì)疑惑：“生活中物體運(yùn)動(dòng)總會(huì)受阻力停下，地球自轉(zhuǎn)為何沒被阻力抵消？” 這就需要提到宇宙的特殊環(huán)境 ——太空幾乎是真空的。地球在太空中自轉(zhuǎn)時(shí)，周圍沒有空氣摩擦（大氣層隨地球一起自轉(zhuǎn)，不會(huì)對(duì)地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生明顯阻力），也沒有固體物質(zhì)的碰撞阻礙，只有極其微弱的 “外力干擾”，比如月球的潮汐力、太陽風(fēng)等。

其中，月球?qū)Φ厍虻某毕κ亲钪饕?“減速因素”—— 月球引力會(huì)拉扯地球表面的海水，形成潮汐，而潮汐與海底的摩擦?xí)牡厍蜃赞D(zhuǎn)的角動(dòng)量，導(dǎo)致地球自轉(zhuǎn)速度緩慢減慢（每 100 年，地球自轉(zhuǎn)周期約增加 1.8 毫秒）。

但這種減速極其微弱，對(duì)于 46 億年的時(shí)間尺度來說，幾乎不會(huì)影響地球 “持續(xù)自轉(zhuǎn)” 的大趨勢(shì)。換句話說，地球的慣性 “足夠強(qiáng)大”，能輕松對(duì)抗這些微弱阻力，維持自轉(zhuǎn)狀態(tài)。

這里要糾正一個(gè)常見誤區(qū)：“地球自轉(zhuǎn)需要持續(xù)的‘動(dòng)力’推動(dòng)”。實(shí)際上，根據(jù)牛頓第一定律，物體在不受外力或合外力為零時(shí)，會(huì)保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)（旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)可視為特殊的 “勻速圓周運(yùn)動(dòng)”，需角動(dòng)量守恒維持）。地球在太空中，所受的外力（如太陽引力）主要用于提供公轉(zhuǎn)的向心力，而非 “阻止自轉(zhuǎn)”；而微弱的阻力又不足以讓地球停止自轉(zhuǎn)，因此憑借初始角動(dòng)量和慣性，就能持續(xù)旋轉(zhuǎn) 46 億年。

從本質(zhì)上看，地球的長(zhǎng)期自轉(zhuǎn)，是 “角動(dòng)量守恒” 和 “太空低阻力環(huán)境” 共同作用的結(jié)果，而慣性是角動(dòng)量守恒的宏觀體現(xiàn) —— 正是因?yàn)槲矬w有慣性，角動(dòng)量才得以守恒，地球才不會(huì)無緣無故 “停下” 或 “加速”。這和前文提到的 “光速不變”“時(shí)空相對(duì)性” 一樣，都是宇宙基本物理規(guī)律的體現(xiàn)，只不過前者描述的是天體運(yùn)動(dòng)的 “穩(wěn)定性”，后者揭示的是時(shí)空與速度的關(guān)系。

理解地球自轉(zhuǎn)的原理，能幫我們看清：宇宙中的天體運(yùn)動(dòng)并非 “神秘力量” 驅(qū)動(dòng)，而是遵循著簡(jiǎn)潔的物理規(guī)律。從地球自轉(zhuǎn) 46 億年的 “堅(jiān)持”，到光穿越宇宙的 “瞬間”，這些現(xiàn)象背后，都藏著宇宙運(yùn)行的底層邏輯 —— 而探索這些邏輯，正是我們認(rèn)識(shí)宇宙的關(guān)鍵。