自转是一种惯性运动吗？为什么地球可以自转几十亿年？

行星的自转确实是一种惯性运动，这种自转通常是在行星形成之初就已经开始了，地球自然也不例外。要想知道地球为什么能自转几十亿年，我们需要把眼光放到45亿年前，从太阳系的形成开始讲起。

行星为什么会绕太阳公转？在太阳系形成之前，我们所处的这一片太空是一个混沌的星云团。前一颗超新星把一切都炸成了碎片，星云中间除了一颗叫做T Tauri的年轻星球之外，其它都是氢、氦和各种重元素碎屑。也许是附近另一颗超新星爆发产生的激波打破了太阳星云的平衡，使它旋转起来，随着星云开始加速，其角动量，重力和惯性将其平展成垂直于其旋转轴的原行星盘。由于碰撞引起的小扰动和其他大型碎片的角动量产生了公里大小的原行星开始形成的方式，绕着星云中心运行。

星云的中间区域由于没有太大的角动量，转的不快，这里的物质迅速向中心的T Tauri星坍塌，压缩加热直到氢气开始核聚变成氦气。经过更多的收缩，T Tauri星的质量变得越来越大，它巨大的质量吸引了周围越来越多的氢气和尘埃，直到被点燃并演变成太阳。

那些靠近太阳又没有被吞没的行星，都是因为它公转的速度足够快，达到了角动量与引力的平衡。

关于太阳系中心重力造成整个星系物质产生旋转，其实我们在家里做一个简单的实验就容易理解角动量：当你拔掉一个装满水的水池底部的塞子时，就会渐渐产生漩涡，越靠近中间，水下泄的速度越快，漩涡就会越大越急。

行星为什么会自转在太阳形成的同时，在星云重力的外部引起物质凝聚在密度扰动和尘埃粒子周围，其余的原行星盘开始分离成环。在一个称为失控增生的过程中，许多较大的灰尘和碎片碎片聚集在一起形成行星。

行星之所以没有随中心气体一起落入太阳，是因为它们有足够的角动量。行星绕太阳做圆或椭圆的离心运动，在没有外来作用力的情况下，行星会继续保持它原有的公转轨道。这符合牛顿第一定律。

（行星在原行星盘中形成）

行星的自转是因为在行星形成之初的时候，位于行星环附近的尘埃和碎片各自拥有不同的角动量，当这些碎屑聚集在一起时，它们的角动量差会推动行星向某一个方向做自转运动。

一般认为，地球在形成的初期，它的自转速度要比今天快许多。直到一颗火星大小的星球撞击到地球上，不仅将大量的碎片撞到距离地球4万多公里的高空形成月球，其巨大的撞击力还使地球自转的速度减慢了下来。

（地球被撞击过程的计算机模拟）

地球自转会越来越慢地球相对于太阳在大约24小时内旋转一次，但相对于其他遥远的恒星，地球自转一周的时间是23小时56分4秒。我们的地球现在每一天都会比前一天更长，这意味着地球转的越来越慢。只不过地球减慢的过程非常漫长，每过100年，地球自转一周的时间会增加2.3毫秒，所以我们几乎没有感觉。

从天文学的角度，地球确实比以前转得慢了，这主要是因为月球的影响。

月球绕地球旋转，它与地球之间的引力会造成地球大气、海洋甚至地壳的潮汐运动。这种潮汐运动会轻微地改变地球自转的角动量，从而减缓地球自转的速度。

根据计算，在大约1.8亿年后，地球上的一天将比现在长一个小时。

有时候，惯性确实是一个让人困惑的物理名词，因为它缺少定量的描述。

惯性的起源惯性指的是物体保持原有运动状态的能力。在不受外力的情况下，这个物体将会一直保持现有的运动状态。这样的一种描述，无法给出本质的物理解释，更无法参与计算。早期，人们对惯性提出了种种学说，比如冲力说等等，但是这些对惯性的解释显得比较苍白。

伽利略提出了一个著名的思想实验：从高处沿轨道滑落的小球，若无任何阻碍，将会一直匀速直线运动下去，伽利略将之成为惯性定律。如下图。当时，惯性定律还不能为人所接受。

后来，牛顿写出了第一定律，才证实了伽利略的惯性定律。牛顿认为惯性可以用质量来衡量，质量越大，惯性越大。所以牛顿认为惯性是物体本身具备的一个特质。

但是，马赫（上图）并不这么认为，他觉得惯性来自于远场的物体的作用，但是他没有详细的计算。后来，爱因斯坦受其启发，提出的广义相对论里认为重力是远场影响本域的机制，给出了精确计算出惯性的方法。

2、转动惯量对于旋转的物体，力学上有专门的名词来描述：转动惯量，其定义式如下。根据这个定义式，转动惯量的大小与质量和距离有关，即与质量的分布有关。质量分布的越远，转动惯量的值就越大。转动惯量越大，表示物体越难以加速或减速旋转。

3、自转就是惯性星球的自转起源于大爆炸，或者星球的相互碰撞。之后，星球能够维持自转，就是惯性的原因。只要没有外力阻碍其自转，那么这个星球将会永远转下去。星球的质量都比较大，导致其转动惯量非常大。所以，其他星球的引力，或者陨石的撞击，都比较难以改变其自转的速度。