既然没有永动机,地球是靠什么持续自转40亿年的?
能量守恒定律和热力学第二定律指出永动机是不存在的,地球自从诞生之日起,已有45亿年的历史,但是地球的自转速度在减慢,这正是能量守恒的体现。
在物理学中,永动机是指在外界不输入能量,或者只有单一热源的提前下,就能源源不断地对外做功的机械。永动机的概念早在1000多年前就有了,并且出现过很多永动机模型,但是没有一个是成功的。
人类对永动机的研究,主要经历了两个阶段,第一个阶段是寻找设计不要输入能量,就能源源不断获得动力的叫做第一类永动机,这是违背能量守恒定律的;第一类永动机被否定之后,人们开始寻找和设计第二类永动机,但这违背了热力学第二定律。
比如达芬奇就设计了一种一类永动机,他认为左边的重球比右边远,所以可以推动轮子持续旋转,但是等做出来后发现并不可行;因为左边单个球的力矩虽然比右边大,但是右边的小球更多,从而使两边力矩相互抵消。
后来人们利用磁力、水利、重力等等,设计了很多类型的永动机,但是无一例外地都失败了,能量守恒定律和热力学第二定律就是物理学中的铁律,没有人能够跨越这两道坎。
地球自转了45亿年都没有停止,那么地球自转和永动机矛盾吗?
当然不矛盾!地球质量高达60万亿亿吨,地球悬浮于宇宙真空当中,对于整个地球来说,并没有外界力量让地球自转停止,根据能量守恒地球就会一直自转下去。
实际上,由于月球对地球的潮汐作用,使得地球海水内部存在内摩擦,从而消耗了地球的自转动能,同时月球逐渐远离地球让整个地月系统角动量守恒。
也就是说地球的自转速度在减慢,目前大约每10万年地球自转周期增加1秒,在十亿年前地球上一天是17小时,在40亿年前地球自转一周大约是7小时,目前地球的自转周期(恒星日)为23小时56分钟。所以地球自转也不是永动机,而是会损失能量的,然后自转速度越来越慢。
2024-10-19 广告