一起看地球(突然想到一个问题，地球天天这么运转，会有磨损吗)

2022-09-24 16:04

突然想到一个问题，地球天天这么运转，会有磨损吗？

这是一个挺有意思的问题。我们所居住的地球，每时每刻都在围绕着太阳运转，而且我们的太阳系也在快速地围绕着银河系中心运行，而且运行的速度都不慢。在我们的印象中，一个物体如果持续地运动，势必会与周围的物质进行接触或者摩擦，也就一定会产生磨损，那么作为在宇宙空间中运行的地球，会发生磨损吗？

地球的运行

宇宙空间任何星体的运行都有一定的规律性，而支配这个规律的驱动力就是万有引力作用。从万有引力的公式：F=G*M1*M2/（R^2）可以看出，两个物体之间的万有引力与二者的质量成正比，与它们之间距离的平方成反比。而星体围绕着一个引力中心进行公转时产生的离心力，与受到的万有引力相互平衡，就会确保这个星体处于一个相对稳定的运行轨道之上。从宇宙大的宏观尺度来看，地球的运行主要包括自转、围绕太阳公转、随着太阳系围绕银河系中心公转、以及银河系整体围绕“巨引源”进行运转。

地球的自转。地球之所以会自转，一方面来源于地球形成初期，聚合形成地球众多星际物质所具有的角动量，另一方面是巨大小行星撞击形成具有绝对优势的转动方向和速率。地球自转的角速度为 4.167×10^(-3)度/秒，在赤道处的自转线速度为465米/秒。
地球的公转。在太阳万有引力的作用下，地球以一个偏椭圆的轨道形式围绕着太阳进行公转，公转的角速度为0.041度/小时，平均线速度为30公里/秒。
太阳系围绕银河系运转。我们的太阳系处在银河系的四大旋臂之一的猎户臂上，距离银河系中心大约2.6亿光年。银河系中心存在着一个巨型的黑洞，由其产生的强大引力，使得直径10亿光年的整个银河系都在围绕着它运转。太阳系围绕银心公转的周期为2.5亿年，平均线速度大约为220公里/秒。
银河系围绕巨引源运转。在距离银河系大约2亿光年的地方，科学家们观测到了一个星系密度极高的区域，质量相当于银河系的2万倍，经测算，我们所在银河系正以每秒600公里的速度向这个引力源方向行进。

当然，如果在更大的空间尺度来看，上述巨引源也将围绕着宇宙空间的某一个更强的引力中心运转，以此类推似乎是无穷无尽，而且伴随着更宏观的尺度，地球随之转动的速度也会逐级增大，只不过受限于我们观测条件的限制，我们还无法更清楚地得知准确的引力源存在特征。

物体磨损的深层次原因

只要两个物体直接接触并且呈现相对位置的变化，那么就会产生能够阻止物体相对运动的力，这个力就是摩擦力。如果从微观的角度来看，两个物体的表面肯定不会存在无限光滑的情况，都有一定程度的高低不平，而组成物体的原子就会处在这种高低不平的表面之中，物体之间相互接触，那么两个物体间的原子就会发生相互吸引，如果要使物体发生位移，就必须克服原子之间的吸引力对物体进行做功，而在输入性能量推动物体相对位置发生变化的过程中，就会使高低不平的物体表面上的原子与周围原子之间的吸引平衡关系被打破，从而发生部分原子脱离原有物体的现象，于是物体就有表面趋向平滑的趋势，我们形象地描述这个物体表面发生了磨损。

从物体磨损的微观层面来看，决定着磨损程度的因素主要是摩擦力，而影响摩擦力大小的因素主要包括：

摩擦的表现形式。摩擦力根据相互接触两个物体的相对位移情况，可以分为静摩擦、滑动摩擦和滚动摩擦。不同类型的摩擦，对物体表面的磨损程度肯定不一样。
物体表面的粗糙程度。物体表面的粗糙程度，直接影响着摩擦系数，越是表面粗糙的物体，其摩擦系数越大，从而运动起来的摩擦力也越大，对物体的磨损程度也越高。
物体所受外界压力的大小。一个物体受到外界因素提供的压力越大，物体与物体之间原子的吸引程度就会越高，则克服物体之间摩擦力所需要做的功就越大，物体的磨损程度也相应提高。

地球运行过程中会有磨损吗？

地球是一个由地核、地幔、地壳组成的固态行星，而决定着是否磨损的表现特征，从宏观上看就是地壳是否发生形变，以及在地球在受到运转阻力作用下对运动本身的影响程度。与我们常见的物体与物体之间的摩擦不同，地球在宇宙间的运行过程中，所受到的外界作用力为引力，而宏观的引力源与地球之间并非直接接触，而是通过稀薄的星际空间与地球周围包裹的大气层直接产生作用。

从大气层对地表形态的改变来看，在地球携载着大气层不断地运转过程中，大气层对于地表的改变作用是相当明显的。一方面，在太阳辐射作为能量输入的情况下，地球上的大气由于冷热不均匀产生对流运动，形成了风，各种地形地貌都会不同程度地受到风力的侵蚀，从而引起地表物质的剥离、搬运和堆积。另一方面，在大气层的承载之下，水汽在热量传输过程中，相应地发生反复的蒸发和凝结过程，在海洋、陆地、降雨、河湖等自然地貌单元间的转移，相应地对地表形态进行着水蚀作用，也对地表形态的改变发挥着作用。但是，这种对地表形态的改变，是在地球系统内部发生的，并不会改变地球整体物质组成。

从地球运转的外在表现形式来看，在受到太阳辐射和其它引力源作用的综合影响之下，地球在宇宙中每时每刻都在处于高速地运转之中，而无论是从大气层的运动、还是海水的潮汐作用来看，都会产生与地球陆地表面或者海底岩石的摩擦力，从而在一定程度上起到阻止地球运转的作用。特别是潮汐所消耗的能量是由地球自转的能量所提供，因此对于在地球的自转方面表现得尤为明显。地球在刚诞生之后，其自转速度很快，旋转一周仅需要5-6小时，现在已经减慢至24小时，随着时间的推移这种减慢效果会持续进行，这也将成为地球不断运转过程中能量消耗的结果之一。