地球為什麼會自轉和公轉,推動地球自轉與公轉的能量來源於什麼?

一個很基礎又很重要的問題。
地球能夠按照一定速度連綿不斷地自轉達幾十億年,一定與它內部構造有關,就像人能夠運動,是因為他的身體還具有活力,或者說人的靈魂還在,而當一個人死亡之後,他就只會保持靜止,是否可以這樣認為,地球能夠自轉,與它複雜的內部構造有關,而地球能夠同樣連續不斷地圍繞著太陽公轉,也一定與太陽的構造有關,這應該不是萬有引力能夠解釋的,所謂動能和勢能相互轉化,那麼一定有保持平衡的時候,就好比漂浮在水中的兩個球體不會無緣無故地自轉,也不會導致小的一直圍繞著大的球體進行公轉,就算又角動量守恆,那天體運行過程中不會有很多阻力摩擦?比如星際塵埃、彗星、流星等,所以應該會有很多不同的力量在維持著太陽系中各個天體的運行軌跡。
能量不會憑空產生,也不會憑空消失,只能從一種形式轉化為另一種形式,或者從一個事物轉移到另一個事物,那麼推動地球有日夜、季節變化的能量到底來自何處,這種能量是否有一天會被耗盡呢,推而廣之,推動宇宙其他星球運動的能量呢?


慣性。


謝邀,一言以蔽之,角動量守恆。
多加一句話,牛頓第一定律,力(能量)不是維持運動狀態的條件,而是改變運動狀態的條件。


以下文字引自http://www.zhihu.com/question/43675879,點贊請去原回答。


其實只要五分鐘,就能完全明白太陽系的前世今生:

1,一般來說,恆星和它周圍的行星都是誕生於同一星際塵埃雲的,塵埃雲的來源有這麼兩個:宇宙誕生之初就有,然後其它恆星凝聚時剩餘的「下腳料」;或其它恆星生命末期時爆發後拋射出來的「屍骸」,也就是常說的超新星遺迹。

2,我們的太陽系所含有的重元素含量表明,是有其它超新星遺迹成分的(其實構造生命的許多必須元素的唯一來源於就是恆星殘骸,一般的物理條件造不出這些元素。)。有「屍體」作為養分,不像宇宙誕生初期時候的恆星,我們的太陽被歸類為第二代、或第三代恆星。

3,誕生太陽的塵埃雲最初是處於流體靜力平衡的,但是受到其他方向上的作用力干擾,一般是其他恆星的引力或者輻射風暴,產生了相對自身的動量,開始不穩定、不均勻起來。(星際塵埃雲的密度是當前地球大氣密度的數百萬分之一,但相對於空曠的宇宙而言,已經是擁擠而熱鬧非凡了。詳情可點擊:為什麼黑夜是暗的? - 趙三川的回答)

4,不均勻會使得內部引力失衡,就會坍縮。又因為三維空間有三個方向的自由度,所以坍縮的時候,相同自由度的動量會通過物質碰撞相互抵消,但凡事總有例外,最初的不對稱性會遺留一個沒有被抵消的角動量(旋轉),進而在坍縮的時候通過消耗重力勢能使自己愈發壯大(坍縮其實就是自由落體,星雲積累的勢能轉化為其他能量,包括我們重點要講的角動量,還有恆星形成初期時候的能內,內能就是溫度,初中時候物理講過的「壓縮生熱」就是這個。)

5,這個倖存的角動量就是黃道面的(行星公轉軌道的平面)的最初形態,越往後發展,它就轉得越快,最終把塊三維立體的星雲拉成一片圓扁的原行星盤(以下簡稱星盤),這時候的原星盤已經脫離了塵埃狀態,在水分子等物質的作用下開始固結成細小的顆粒物————俗稱霧霾。霧霾會像離心機里的試劑一樣逐漸分層:靠近星盤中心的密度較大,成分主要是硅鐵鈣等構成岩石的元素。越往外側密度越小,氫氦等輕元素佔主要構成。

6,這個時候星盤中心的物質聚集得差不多了,通過之前不斷地坍縮、升溫,物質團有了足夠的壓強和溫度,核聚變被點燃,成為了真正的太陽。(詳情請點擊:恆星為什麼會燃燒? - 趙三川的回答)

7,太陽的反應越來越劇烈,產生了極其強勁的恆星風暴(太陽風),把自己近前的原星盤霧霾使勁往遠處吹,但由於內側密度本來就大的霧霾原本就是向內跌落的(即便這個跌落過程極其緩慢,但在百萬年的尺度上觀察還是非常明顯的。),這樣內推外壓兩邊夾擊,使得離太陽不遠又不近的一片區域里聚集了越來越多的固體小顆粒。這些小顆粒形成的密集空間也存在著各種不平衡的作用力,使他們相互不斷吸引、碰撞、融化、凝合,越長引力越大、引力越大越是長。這時它們已經成為微行星了。

8,外側的霧霾雖然密度低,但是總質量要超過內側上百倍,它們的成長與內側大同小異,但是豐富的物料來源使其後期成長極為迅速,太陽系內行星質量的90%以上都被這些氣態行星佔據了。它們就是木星(質量最大,317.9倍地球)、土星(95倍地球)、天王星(14.5倍地球)、海王星(17倍地球)。

9,經過幾個千百萬年的肆意吞噬同族的歲月後,這片區域里的微行星越來越少,形成了上百甚至更多個水星、月球大小的「原行星」,這些後來又進一步結合形成了主要的岩石行星或矮行星。另外,還有許多微小的星體逃過一劫,有一直倖存到今天成為「撞擊地球」預定嫌疑人的,也有被原行星的引力甩出太陽系內側的:甩得輕的成為多年一回的彗星,甩得重的直接拋出了太陽系成為自由的流浪星體。

10,大行星在數億年的誕生成長中,已經在太陽系內部形成了穩定的引力平衡,但偶爾會出個意外:海王星現在的自轉軸完全平躺,就是曾經被其他行星引力所影響的,更有理論猜測它有過劇烈的軌道變化。不過,就地球周邊而言,平衡還會持續十分久遠的一段時間(從至少生命誕生的三十多億年里沒有劇烈變動的事實看來,未來百萬年里人類遭遇軌道變動的大災難的概率十分微小,完全可以忽略不計)。

鏈接就給百度百科得了,這幾個詞條灌水不嚴重,可以做初步的參考。文章屬於科普性質,有細節硬傷在所難免,請各位老師多多包涵。

編輯於 2016-05-01作者保留權利


剛上完初二下就把初二上的內容忘了?能量守恆定律背得那麼好,不如再回憶一下牛頓定律如何。


這些能量全部都是宇宙大爆炸初期的正能量,部分能量形成了物質,即天體,並且所有天體的運動來源於爆炸初期的能量,大爆炸給了他們初始角動量!你要問我宇宙為什麼有能量,我估計沒人能回答!
還有,你怎麼那麼確定運動的物體要跟構造有關啊?
打個比喻,地球好像是在冰面上被人踢了一腳的小球,沒有外力讓它停下來,他就一直動嘍,誰踢的?大爆炸!
地球轉不需要有力,讓它停才需要


請看一遍霍金的《時間簡史》,你就會明白,宇宙大爆炸加上萬有引力,這是所有星球和星系自轉和公轉的原因。


怒答。

先說結論:關於為什麼有公轉和自轉,初始能量來源於哪裡,前面的引來的10條已經說明了,真的很好。關於公轉的能量來源於哪裡:還是要說明,宇宙空間空曠稀薄,地球公轉不消耗什麼能量,所以也就不需要補給。這裡要特別說明,有的人回答一個「慣性」,還是說角動量守恆或者轉動慣量比較好。

牛頓第一定律說物體不受力情況下,質點靜止或勻速直線運動,這裡地球受到萬有引力一直在改變直線運動軌跡啦。而且萬有引力在完美圓形的軌道下和運動方向成直角,所以萬有引力只是提供了向心力,並不做功。當然在橢圓形軌道下,萬有引力就做功啦,就勢能和動能轉換啦。總機械能還是因為沒什麼阻力,所以不便,不需要外界提供能量。

關於四季變換,日夜變換問題,那是公轉和自轉的結果。很多是太陽能提供的能量,蒸發、風動、氣溫等等。

看到Quora上一個老外的說法:某種方面來講,其實地球和月球的公轉是在沿直線運動啦,分別是太陽和地球引起的時空扭曲帶來的表象的萬有引力。


初動。。不追得太遠的話是萬有引力。
現在還轉是慣性。


謝邀。
地球自轉不是由地球的內部結構決定,而是由地球形成時的物質分布決定。由於物質分布不是絕對均勻,形成的角動量一直保持下來,這就是地球自轉。自轉的維持不需要額外的能量提供,不需要誰來提供源源不斷的能量來維持自轉。
另外,公轉的原理也是一樣。


所以,這算是永動機了嗎……


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