月亮繞著地球轉 ， 地球繞著太陽轉 ， 這屬于公轉；而月亮、地球、太陽等星球 ， 其自身都在繞著一個假想的軸旋轉 ， 這屬于自轉 。
那么天體為什么會旋轉呢？地球誕生至今已有45億年的歷史 ， 就讓我們通過地球的旋轉來揭秘這背后的原理 。
什么是旋轉？所謂的旋轉就是物體繞一個點或者一個軸做圓周運動 。 最典型的旋轉現象就是“陀螺的旋轉” ， 陀螺就是繞著一個軸快速旋轉 。 需要注意的是 ， 現實世界中許多天體的公轉軌道只是近似圓周 ， 一般是橢圓 ， 這與數學中對幾何圖形旋轉的定義略有不同 。
旋轉有方向之分 ， 在平面上通常分為逆時針旋轉與順時針旋轉 。 這個很好理解 ， 旋轉方向跟鐘表中時針走的方向一致 ， 被稱之為順時針旋轉 ， 反之則稱之為逆時針旋轉 。
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我們從數學角度說明一下 。 如下圖所示 ， 平面被直角坐標系分為4個限象 ， 一個圖形繞著原點旋轉 ， 苦依次穿過4—3—2—1限象 ， 這就是順時針旋轉；若依次穿過1—2—3—4限象 ， 則是逆時針旋轉 。
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太陽每天東升西落 ， 那是因為地球繞著自轉軸自西向東轉 ， 從北極點上空來看地球是在逆時針旋轉 ， 而從南極點來看地球則是在順時針旋轉 。 可見 ， 旋轉方向也是相對而言的 ， 描述時需要有參考系作為依據 。
宇宙中天體的旋轉現象1 ， 天體的旋轉分為自轉和公轉 。
自轉是天體繞著自己的軸心做圓周運動 ， 自轉軸一般會穿過質心 。 天文觀測發現 ， 宇宙中幾乎所有天體都存在自轉 。 在理論中存在不自轉的天體 ， 比如史瓦西黑洞 ， 不過雖然該類黑洞不自轉 ， 但是黑洞周圍的吸積盤卻可能存在旋轉 。
天體的自轉可以分為較差自轉和剛體自轉 ， 差別在于不同緯度上角速度是否相同 ， 如果相同則是剛體自轉 ， 反之亦然 。 比如恒星以及氣態行星就屬于較差自轉 ， 而像地球這樣的巖石行星等天體則被認為是剛體自轉 。 不過 ， 剛體只是理想中的物體 。
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上圖為太陽的較差自轉 ， 由于不同緯度的角速度不同 ， 自轉周期也不同 。
而公轉是一個天體繞著另一個天體運動 ， 公轉軌道一般為圓形或者橢圓 。
在一些人的認知中 ， 在引力的作用下 ， 小質量的天體會圍繞著大質量的天體公轉 ， 表面上看起來是這樣的 ， 嚴格來說并不完全正確 。 比如地球繞著太陽轉 ， 更確切的說 ， 地球是繞著地球和太陽的公共質心旋轉 。 由于太陽比地球質量大很多 ， 它們的公共質心位于太陽內部；木星的質量比太陽系其它七大行星的總質量還要大 ， 而太陽和木星的公共質心則位于太陽表面以外 。
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如圖所示 ， 木星和太陽繞著公共質心旋轉 。
【地球為什么存在自轉和公轉 地球公轉一圈大概是多長時間】2 ， 太陽系天體的旋轉現象
在太陽系中 ， 太陽位于中心位置 ， 太陽周圍還有八大行星以及其它小天體（小行星、彗星） ， 它們都在圍繞太陽旋轉 。 地球就是八大行星中的其中之一 。
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地球繞著地軸自轉 ， 同時又繞著太陽公轉 ， 地球自轉一圈約24小時、公轉一圈約365天（1年） 。 月球也與之類似 ， 既繞地球公轉、又在自轉 ， 自轉和公轉周期都是27.32天 。 太陽是銀河系中的其中一顆恒星 ， 太陽除了自轉還繞著銀河系中心公轉 ， 公轉一圈大約需要2億多年 。
3 ， 銀河系本身也存在自轉 ， 那銀河系又繞著什么公轉呢？
銀河系和仙女座星系約50多個星系共同構成了本星系群 ， 本星系群的質心位于銀河系和仙女座星系之間 ， 它們除了繞著這個公共質心旋轉 ， 還在引力的作用下以螺旋方式相互靠近 ， 幾十億年之后 ， 銀河系和仙女座星系會合并 。
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銀河系連同本星系群一起圍繞著室女座超星系團的中心旋轉 ， 而這個中心就位于室女座星系團 。 銀河系位于室女座超星系團的邊緣 ， 據估計 ， 銀河系公轉一圈大約需要耗時1000億年 。 室女座超星系團由包括本星系群在內的100多個星系團或者星系群組成 ， 跨度達1億光年以上 ， 包含4萬多個類似于銀河系這樣的大小不一的星系 。 至于宇宙自身是否存在旋轉現象 ， 這個就不清楚了 。
通過上面的介紹 ， 相信大家已經對天體的旋轉現象有了深入的認識 ， 接下來我們該回到自己的家園了 ， 來揭秘“地球為啥會旋轉？” 。
地球為什么會旋轉？地球誕生至今已有45億年 ， 地球一直在旋轉 ， 從未停歇 ， 那么是什么力量在迫使它不停的旋轉呢？這要從公轉和自轉這兩個方面來回答 。
萬物皆在運動 。 力不是維持物體運動的原因 ， 但卻可以改變物體的運動狀態 。 在合外力為0的情況下 ， 物體總是保持靜止或勻速直線運動 ， 物體這種保持原有靜止或者運動狀態的性質被稱之為慣性 ， 我們通常用質量來度量 。 天體的質量越大 ， 運動狀態越難被改變 。 萬物誕生于大爆炸 ， 萬物運動的初始動力也來源于此 。
太陽的引力是維持地球公轉的原因 。 太陽引力提供的向心力和地球慣性提供的離心力保持平衡 ， 這使得地球不至于落向太陽或遠離太陽 ， 而是在一個固定的橢圓軌道繞太陽旋轉 。
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地球保持自轉狀態不需要外力來維持 。 太空是真空 ， 沒有摩擦力 ， 地球在太空中運動主要受太陽和月球引力的影響 。 幾十億年以來 ， 太陽和月球的引力產生的潮汐作用就使地球的自轉速度越來越慢 。 在10億年前 ， 地球上一天可能不到20小時 。 而物體保持轉動狀態不變的性質 ， 可以用轉動慣量來衡量 。 一個物體的轉動慣量越大 ， 其保持轉動狀態的能力也就越強 。
那地球的旋轉是怎么產生的呢？
其實 ， 不管是地球的公轉還是自轉 ， 產生旋轉的根本原因就是轉動慣性和角動量守恒 。
至于角動量是如何產生的 ， 這要從太陽系的起源說起 。 太陽系起源于星云 ， 星云由大量的粒子構成 ， 粒子總是在不停的運動 ， 粒子之間在引力的相互作用下產生了力矩 ， 于是便會產生角動量 。 星云質量分布不均勻 ， 總角動量便不可能為0 ， 于是整個星云體系便會發生旋轉 。 星云在引力的作用下收縮形成恒星 ， 新生恒星也會繼承原星云的角動量 ， 并且在收縮的過程中 ， 隨著半徑的減小 ， 由于角動量守恒 ， 旋轉速度便會加快 。 比如花樣滑冰運動中 ， 運動員就能通過調整自身姿態來控制旋轉速度 。
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除了太陽是星云的產物 ， 地球也是星云的產物 。 太陽誕生之后 ， 余下的物質構成了太陽周圍的行星 ， 太陽系八大行星及其它小天體就是這樣形成的 。 太陽系八大行星的軌道差不多都處于同一個平面 ， 就是因為它們誕生之時都與太陽的自轉處于同一個旋轉盤 。 地球也是繼承了來自星云以及太陽的角動量 ， 于是也跟著旋轉 ， 除了天王星和金星以外 ， 它們的自轉方向與公轉方向都完全一致 ， 除非有力矩迫使它改變這種狀態 。 剛剛說的天王星和金星就是因為有外部力量的干涉 ， 才使它們的角動量發生了顯著的變化 。 只要太陽存在 ， 地球將永遠旋轉下去 。
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總結起來 ， 地球之所以旋轉 ， 初始動力源于宇宙大爆炸 ， 而引力的作用產生了角動量 ， 于是便旋轉了起來 。
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