两害相权取其轻,这既是我们人类的生活经验,也是自然界物体运动所遵循的自然规律。任何物体的存在状态,总是其受力最小的状态。
比如,花粉在水中的自然状态,是无规运动。如果其静止不动,反而会受到极大的外力。
这是因为,花粉的体积很小,而其存在的外部空间——水,是由无数个离散的水分子构成的。因此,花粉会受到水分子的无规碰撞,将水分子的部分动能转移给了花粉。
星球之所以会自转,是因为它们是由星云的收缩产生的。由于角动量守恒,收缩会加速物体的自转。于是,即便星云只有缓慢的转动,其收缩形成的星球也会具有较快的自转。
当冰上运动员在表演行将结束时,往往会将其张开的双臂迅速抱紧,由原来缓慢的转动变成令人炫目的快速旋转,就是这个道理。
至于为什么星球会数十亿年仍然能够基本上保持其自转,是因为显著地改变自转需要较大的外力,是因为星球自转的速度相对较低的原因。
由于空间不空,存在着由最小粒子构成的量子空间,任何物体的运动都会受到该空间的影响与束缚。对于微观粒子来说,就是空间量子的不对称碰撞;对于宏观物质的运动而言,则有可能受到两种不同方式所产生的作用力。
当物体运动时,其速度会引起空间量子对其前后碰撞的不对称,从而产生阻力,类似跑步产生的风阻。这种力的特点是,其大小与物体的速度和光速比值的平方成正比。
以地球为例,其自转速度与光速的比值仅约为万分之一。因而,地球自转虽然会受到量子空间的阻力,但是其具体的数值却是非常小的。
对物体运动产生影响的另一种力是惯性力,是由物体的加速运动产生的,即物体的加速运动也会引起空间量子的不对称碰撞。
由于加速运动产生的惯性力与速度的大小无关,仅与速度的变化相关。所以,即便是在低速的情况下,惯性力也是不可忽略的。其是低速宏观物体在运动时,所受力的主要原因。这也是为什么,在经典力学中,物体会保持其运动状态的原因。
因此,两害相权取其轻,星球自转虽然会引起空间量子的不对称碰撞而感到阻力,但是其如若减速会受到更多的不对称碰撞,受到更大的惯性力。
于是,根据最小作用原理,具有自转的星球会以极小的减速,来使其受力最小化。这就是星球的自然状态。星球的自转速度越小,其速度的变小就越慢,从而使该星球的自转得以长期维持。
实际上,我们的地球,在几十亿年的时间里,其自转的速度已经变慢了许多,其一昼夜的时间越来越长。只是相对于人类而言,地球自转的减速并不显著而已。
总之,星球的运动状态,取决于其受力最小。虽然,速度产生的阻力会引起惯性力,导致速度变慢。然而,对于低速运动的物体来说,其减速的过程是非常缓慢的。
因此,星球长时间的自转,并不意味着永动机的存在,其角动量会因空间的阻力而逐渐减小。只是,来自于量子空间的阻力在低速时很小,从而使星球得以近似地长期保持其自转的速度。