地球自转一周需要多长时间(地球为什么自转公转？)

月亮绕着地球转，地球绕着太阳转，属于革命；月球、地球、太阳等行星都在绕一个假想的轴旋转，这属于自转。

那么天体为什么会自转呢？地球自诞生以来已有45亿年的历史。让我们通过地球的自转来揭示其背后的原理。

什么是旋转？

所谓旋转，就是物体围绕一个点或一个轴做圆周运动。最典型的旋转现象是“陀螺旋转”，陀螺围绕一个轴快速旋转。需要注意的是，在现实世界中，很多天体的轨道只是近似圆形，一般为椭圆形，与数学中几何图形旋转的定义略有不同。

旋转有方向，通常在平面上分为逆时针旋转和顺时针旋转。这很容易理解。旋转的方向与时钟中的时针方向相同，称为顺时针旋转，否则称为逆时针旋转。

让我们从数学上解释一下。如下图所示，平面被直角坐标系分割成四个有限的图像。一个图形绕原点旋转，依次经过4-3-2-1个有限的图像，这就是顺时针旋转。如果依次通过1-2-3-4个极限图像，它会逆时针旋转。

太阳每天在西方升起和落下，因为地球绕着它的旋转轴从西向东旋转。从北极空看，地球逆时针旋转，从南极看，地球顺时针旋转。可见旋转的方向也是相对的，描述需要一个参考系作为依据。

宇宙中天体的旋转

1.天体的自转分为自转和公转。

旋转的天体绕轴做圆周运动，旋转轴一般经过质心。天文观测表明，宇宙中几乎所有的天体都有自转。理论上有不旋转的天体，比如Swassi黑洞，但是这种黑洞虽然不旋转，但是黑洞周围的吸积盘可能会旋转。

天体的自转可分为差自转和刚体自转。区别在于不同纬度的角速度是否相同。如果一样，就是刚体转动，反之亦然。比如恒星和气态行星属于差自转，而像地球这样的岩石行星等天体则被认为是刚性自转。但是，刚体只是理想物体。

上图是太阳自转不佳。由于不同纬度的角速度不同，自转周期也不同。

公转是一个天体绕另一个天体运行，其轨道一般为圆形或椭圆形。

在一些人的认知中，在引力的作用下，小质量天体围绕大质量天体旋转。表面上看，好像是这样，但严格来说，并不完全正确。比如地球绕着太阳转，更准确的说是地球绕着地球和太阳的共同质心转。因为太阳的质量比地球大得多，所以它们共同的质心位于太阳内部。木星的质量大于太阳系其他七大行星的质量总和，而太阳和木星的共同质心位于太阳表面之外。

如图所示，木星和太阳围绕共同的质心旋转。

2.太阳系中天体的旋转

在太阳系中，太阳是中心，太阳周围有八颗行星和其他小天体(小行星和彗星)，它们都在围绕太阳旋转。地球是八大行星之一。

地球绕地轴自转，同时也绕太阳公转。地球自转一周约24小时，自转一周约365天(一年)。同样，月球围绕地球旋转，同时自转。自转和公转周期都是27.32天。太阳是银河系中的一颗恒星。除了自转，太阳还围绕着银河系的中心旋转。进行一场公共革命大约需要2亿年。

3.银河系本身有自己的自转，那么银河系是围绕什么旋转的呢？

包括银河系和仙女座星系在内的约50个星系共同组成了本星系群。本星系群的质心位于银河系和仙女座星系之间。它们不仅围绕着共同的旋转，而且在引力的作用下以螺旋的方式相互靠近。几十亿年后，银河系和仙女座星系将会合并。

银河系和本星系团一起围绕室女座超星系团的中心旋转，该超星系团位于室女座星系团内。银河系位于室女座超星系团的边缘。估计银河系转一圈大概需要1000亿年。室女座超星系团由100多个星系团或星系团组成，包括本星系团，跨度超过1亿光年，包含4万多个像银河系一样大小不同的星系。尚不清楚宇宙本身是否存在自转。

通过上面的介绍，相信大家对天体的自转现象有了深入的了解。接下来，我们应该回到我们的家园来揭示“地球为什么旋转？”。

地球为什么会自转？

地球诞生至今已有45亿年，地球一直在不停地旋转。那么是什么力量在迫使它不断旋转呢？这个要从公转和自转两个方面来回答。

一切都在运动。力不是维持物体运动的理由，但可以改变物体的运动状态。当组合外力为0时，物体始终保持静止或匀速直线运动。这种保持原来静止或运动状态的性质叫做惯性，通常用质量来衡量。天体的质量越大，就越难改变其运动状态。万物诞生于大爆炸，万物运动的最初动力也来源于此。

太阳的引力是保持地球旋转的原因。重力提供的向心力和地球惯性提供的离心力保持平衡，使得地球不是落向太阳，也不是远离太阳，而是以固定的椭圆轨道围绕太阳旋转。

保持地球旋转不需要外力。Tai 空为真空。在没有摩擦力的情况下，地球在Tai 空中的运动主要受太阳和月亮的引力影响。几十亿年来，由于太阳和月球引力产生的潮汐作用，地球的自转速度越来越慢。十亿年前，地球上一天可能只有不到20个小时。物体保持旋转状态不变的性质，可以用转动惯量来衡量。物体的转动惯量越大，保持旋转的能力越强。

地球的自转是如何产生的？

其实不管是地球公转还是自转，自转的根本原因都是转动惯量和角动量守恒。

至于角动量是如何产生的，要从太阳系的起源说起。太阳系起源于星云，星云由大量粒子组成。粒子总是在不断运动。在引力的相互作用下，粒子之间有一个力矩，所以会产生角动量。如果星云的质量分布不均匀，总角动量不可能为零，所以整个星云系统会旋转。星云在引力作用下收缩形成恒星，新生的恒星会继承原星云的角动量。在收缩的过程中，由于角动量守恒，会随着半径的减小而旋转得更快。比如花样滑冰，运动员可以通过调整姿势来控制旋转速度。

况且太阳是星云的产物，地球也是星云的产物。太阳诞生后，剩余的物质构成了太阳周围的行星，太阳系的八大行星和其他小天体就是这样形成的。太阳系八大行星的轨道几乎都在同一个平面上，只是因为它们和太阳的自转诞生在同一个旋转的圆盘上。地球也继承了来自星云和太阳的角动量，所以也随之自转。除了天王星和金星，它们的自转方向和公转方向是完全一样的，除非扭矩迫使它改变这种状态。刚才天王星和金星因为外力的干扰，角动量发生了显著的变化。只要太阳存在，地球就会永远旋转。

综上，地球之所以自转，初始动力来自BIGBANG，引力产生角动量，所以自转。