自转，一个比地球还要古老的秘密

当你看到关于台风，或者一个热带风暴的报道，看到狂风席卷树木和房屋时，问问你自己：“风的威力怎样变得那么大？”神奇的是，这个运动早在五十亿年前就已经开始了，但是想要了解其中的原因，首先要了解自旋。

在物理中，我们会谈到两种运动：第一种是直线运动，即当你推动一个物体时，它会向前进；第二种，自旋，是一个物体的旋转，也就是在原地绕它的轴线旋转。一个直线运动的物体会永远保持直线运动状态，直到有外力（比如与地面的摩擦力），使它减慢速度，然后停止运动。物体旋转时也是同样的原理，它会一直旋转，直到有东西使它停止。

但是与直线运动不同的是，自旋可以加快速度。我们举个例子，如果一个滑冰运动员在冰面上直线滑行，然后收缩手臂，她会继续以同样的速度滑行；但是如果她在冰上旋转，然后把手臂收紧，你知道接下来会发生什么——她会旋转加速——这也叫做角动量守恒定律。从数学的角度来讲，角动量是两个数的积，一个数是旋转速度，另一个是该物体与定点的距离。由角动量守恒定律可知，当一个物体自由旋转时，其中一个数据增大，另一个就会减小。当手臂收紧，旋转加速，手臂张开，旋转减速。

旋转也会产生其它的效应，如果你在旋转木马上，向你的朋友扔一个球，它的轨道看上去是弯曲的，但其实，它并没有弯曲，其实是直线运动，而你才是处在一个弯曲路线中的。但是从你的视角，抛出去的球看上去走弯路了——我们把这个称作科里奥利力。

你以为自己是静止的，但你此时此刻，每分每秒都骑在一个旋转木马上。这个“旋转木马”就是地球——这个每天都绕它的轴旋转一圈的球体。但是为什么地球会旋转呢？这就要从几十亿年前说起。

那时，太阳、地球，以及所有的行星都没有形成，只有一团尘埃和气体。这团尘埃和气体在引力的作用下开始崩塌，注意，在它崩塌之前，这团星云一直轻微地旋转。所以在它崩塌时，就像滑冰运动员收紧手臂一样，它旋转得越来越快。

这团星云后来构成得所有物体，包括太阳，还有围绕太阳的行星和围绕行星的月亮，都从原始星云中得到了一定的旋转，这个旋转造成了我们的昼夜更替，也造成了气候变化。造成地球的白天一侧是暖和的，黑夜一侧凉爽一些，造成赤道比两极更加暖和。不同的温度形成了不同的气压，而气压之间的差别使空气流动，风就产生了。

由于地球在不停地旋转，造成科里奥利力的存在，在北半球，流动的空气向右偏转，在南半球则向左偏转。如果在大气层中有一片低压区域，空气就会被推动到那里，就像水流进排水孔一样。我们想象一下，暴风雨中有极度的低压，空气就会一直向中间流动，所以旋转得越来越快，这就是为什么飓风吹得那么猛烈。所以，当你在天气预报中看到暴风雨，请想一想：这个旋转最终来源于地球的旋转，而地球的旋转只是残存的遗迹，是五十亿年前，那团崩塌后构成地球的轻微旋转的尘埃和气体留下的。你所看到的旋转，它的历史比比尘土还要古老，比岩石还要古老，比地球本身还要古老。

参考资料

1.Wikipedia百科全书

2.天文学名词

3. Gabriella Hu- Luyao Zou-粒子

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翻译：Gabriella Hu

审核：Luyao Zou/天文志愿文章组-粒子

排版：零度星系

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2.天文学名词

3.原文来自：https://www.youtube.com/watch?v=H4JUTnkiGpI

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