Tại sao trái đất có thể tự quay quanh trục?

Trái đất cũng giống như 8 hành tinh lớn trong hệ mặt trời, đồng thời với việc quay xung quanh mặt trời, nó cũng chuyển động không ngừng quanh trục quay giả tưởng. Hiện tượng luân chuyển ngày đêm là do trái đất tự quay tạo nên.

Mấy trăm năm trước con người đã đưa ra rất nhiều phương pháp chứng minh trái đất tự quay "quả lắc Phu - Côn" nổi tiếng đã cho chúng ta nhìn thấy một cách chính xác sự tự quay của trái đất. Nhưng tại sao trái đất có thể tự quay xung quanh trục và tại sao trái đất có thể quay xung quanh mặt trời? Đây là một vấn đề làm cho các nhà khoa học cảm thấy rất hứng thú trong nhiều năm liền. Xem xét sơ lược thì sự quay là một hình thức vận động cơ bản của nhiều thiên thể trong vũ trụ, nhưng để trả lời vấn để này một cách chính xác trước tiên còn cần phải làm rõ trái đất và hệ mặt trời hình thành như thế nào. Sự khám phá ra hiện tượng tự quay và hiện tượng quay xung quanh của trái đất có mối tương quan mật thiết đến sự hình thành hệ mặt trời.

Những lý luận về thiên văn học hiện đại cho rằng hệ mặt trời được hình thành từ cái gọi là Tinh vân nguyên thủy. Tinh vân nguyên thủy là một mảng mây khí lớn và rất loãng, 5 tỷ năm trước đã chịu ảnh hưởng rối loạn và co lại phía trung tâm dưới tác động của lực hấp dẫn. Trải qua thời gian biến đổi dài đằng đẵng, mật độ vật chất của bộ phận trung tâm ngày càng lớn, nhiệt độ cũng cao hơn, cuối cùng đạt đến mức độ có thể dẫn đến phản ứng nhiệt hạch và chuyển hóa thành mặt trời. Thể khí còn sót lại xung quanh mặt trời dần dần hình thành một lớp thể khí xoay tròn hình cái chậu, trải qua quá trình co lại, lại va đập, tích tụ, lớp thể khí này từng bước tích tụ thành các hòn chất rắn, hành tinh nhỏ, hành tinh nguyên thủy, cuối cùng hình thành thiên thể trong hệ mặt trời như các tiểu hành tinh và đại hành tinh độc lập.

Chúng ta biết rằng, cần đo độ chuyển động nhanh chậm của vật thể theo đường thẳng, có thể dùng tốc độ để biểu thị, vậy thì dùng cái gì để đo lường trạng thái quay tròn của vật thể? Có một cách là dùng "lượng chuyển động góc". Đối với một vật thể chuyển động xung quanh một điểm cố định thì lượng chuyển động góc của nó bằng chất lượng nhân với tốc độ và nhân tiếp với khoảng cách giữa vật thể này và điểm cố định. Trong vật lý học có định luật bảo tồn lượng chuyển động góc rất quan trọng, đó là: Một vật thể chuyển động, nếu không chịu tác động của ngoại lực thì lượng chuyển động của góc của nó sẽ không biến đổi theo hình dạng của vật thể. Ví dụ: một diễn viên múa bale, khi đang quay đột nhiên thu cánh tay lại, (khoảng cách giữa tâm và điểm cố định nhỏ đi) thì tốc độ quay của người đó sẽ nhanh hơn, bởi vì chỉ có vậy mới có thể đảm bảo vai trò quan trọng trong việc nảy sinh tốc độ tự quay của Trái đất.

Thì ra việc hình thành tinh vân nguyên thủy của hệ mặt trời đã có kèm theo lượng chuyển động góc. Sau khi hình thành hệ thống mặt trời và hành tinh, lượng chuyển động góc của nó không bị giảm đi, nhưng sẽ có sự phân bố lại, trong quá trình tích tụ vật chất lâu dài, các thiên thể lần lượt đạt đến lượng chuyển động góc nhất định từ trong các tinh vân nguyên thủy. Do lượng chuyển động góc được giữ cố định trong quá trình co lại, tốc độ quay của các hành tinh cũng sẽ tăng lên ngày càng nhanh. Trái đất không là ngoại lệ, lượng chuyển động góc mà nó đạt được phân bố chủ yếu trong việc trái đất quay quanh Mặt trời, Trái đất quay quanh mặt trăng và trái đất tự chuyển động, nhưng cần phân tích chính xác sự chuyển động của Trái đất xung quanh các hành tinh lớn và sự tự vận động của Trái đất, cũng cần cố gắng trong công tác nghiên cứu của các nhà khoa học.