Warum dreht sich die Erde? [Duplikat]

Mögliches Duplikat:
Warum dreht sich alles?

Warum also sollte sich die Erde oder irgendein Planet um eine Achse drehen? Ich kenne keine Kraft, die hier ins Spiel kommen könnte, also nehme ich an, dass es nur mit einer anfänglichen Drehung begonnen hat. Aber woher kam diese Rotationsenergie? Und gibt es bekannte Planeten, die sich nicht drehen?

Unter der Annahme, dass keine Kraft für die Erdrotation verantwortlich ist, wäre es wahr, dass die Winkelgeschwindigkeit der Erde (um einen sehr sehr kleinen Betrag) abnehmen würde, wenn sie von Meteoren bombardiert würde (aufgrund einer Zunahme des Trägheitsmoments durch die Zunahme der Masse von der Erde, dh die zusätzliche Masse der Meteore)?

@Qmechanic Die Frage ist sehr ähnlich, aber die Antworten in diesem alten Thread sind ziemlich ausgefallen.
imgs.xkcd.com/comics/angular_momentum.jpg für xkcds Antwort auf deine Meteorfrage..
@VineetMenon Ich habe mich immer gefragt, was die Bildunterschrift zu dieser Zeichnung war, aber ich konnte sie nie finden ...
@RBarryYoung, Bildunterschrift? meinst du erklärung? Erklären Sie xkcd.com/wiki/index.php/162:_Angular_Momentum
@VineetMenon Nein, die Bildunterschrift. Dieser Cartoon ist Teil der Fußzeile/des Banners für die XKCD-Website, aber er hat keine Bildunterschriften, und ich konnte ihn noch nie finden.

Antworten (6)

Aktuelle Theorien besagen, dass die Erde aus einer rotierenden Scheibe aus Gas und Staub entstanden ist, daher hat sie einfach ihren Drehimpuls beibehalten.

Dies wirft die Frage auf: Warum drehte sich die ursprüngliche Scheibe aus Gas und Staub?
@recippriversexclusion Richtig! Natürlich werden alle dressierten Physiker die "Drehimpulserhaltung" wiederholen, also hat die Gaswolke, die zu unserem Planetensystem zusammengebrochen ist, bereits einen Schwung gehabt. Aber was passiert mit einer Wolke ohne Schwung? Stellen wir uns etwas Gas vor, kurz nachdem der Kosmos transparent wurde? Übrigens ist die Suche nach einer Asymmetrie der Rotationsverteilung von Galaxien in letzter Zeit ein Thema.

Dass sich eine endliche Masse mit genau null Winkelgeschwindigkeit um ihren Schwerpunkt dreht, ist ein Zustand von unendlich vielen Winkelgeschwindigkeiten und daher unmöglich. Es ist also viel wahrscheinlicher, dass es sich in einem Rotationszustand befindet.

Tolle Antwort - sehr ähnlicher Grund, warum die Umlaufbahn eine Ellipse als ein Kreis ist - es gibt mehr Möglichkeiten, eine Ellipse als ein Kreis zu sein - Sie sollten sich nur fragen, wann es tatsächlich ein Kreis ist ...
Ich weiß, dass diese Art von anthropischen Prinzipien oft verwendet wird, um physikalische Phänomene zu rechtfertigen, aber ich finde es zutiefst unbefriedigend. Auch die exakte Winkelgeschwindigkeit, mit der sich die Erde tatsächlich dreht, ist nur ein Zustand von unendlich vielen und doch ist es der Zustand, den wir vorfinden.
Warum können Sie davon ausgehen, dass alle möglichen Winkelgeschwindigkeiten gleich wahrscheinlich sind?
@Adam Ein Körper, der sich nicht dreht, ist ein einzigartiger Zustand, der leicht identifiziert werden kann, während die besondere Rotation der Erde dies nicht ist. Es ist gleichbedeutend mit der Frage, warum sich nicht alles im Universum mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit wie die Erde dreht.
@bedsham Die Wahrscheinlichkeit, dass eine Winkelgeschwindigkeit innerhalb eines Wertebereichs liegt, ist nicht gleichmäßig verteilt, aber die Wahrscheinlichkeit, dass es sich um einen bestimmten Wert handelt, ist immer noch Null.
Physikliebhaber: Nein, das ist nicht äquivalent. Ich könnte die Diskussion darüber verstehen, warum die Wahrscheinlichkeit bestimmter Wertebereiche so ist, wie sie sind, aber zu sagen, dass es „unmöglich“ ist, eine Winkelgeschwindigkeit von genau Null zu haben, ist einfach falsch.
@adam Die Wahrscheinlichkeit, dass eine Variable einen Wert in einem kontinuierlichen Bereich von Zufallswerten annimmt, ist Null.
Physikliebhaber: Ja, ich verstehe die Mathematik. Mein Problem ist mit Ihrer Schlussfolgerung.

Und ja, die Winkelgeschwindigkeit der Erde ändert sich mit Meteoriten. Umgekehrt ändert es sich auch, wenn Raumfähren abheben. Alle Systeme gehorchen dem Gesetz der Erhaltung des Drehimpulses. Die Grenzen des Systems zu definieren kann schwierig sein, aber die Erde ist keine Ausnahme.

Änderungen der Winkelgeschwindigkeit können auch durch Gewichtsverlagerungen auf dem Planeten entstehen. Erdbeben und Vulkane sind Ereignisse, die so groß sind, dass populäre Nachrichtenmedien oft berichten, wie sehr die Rotation bewirkt wurde (entweder als Verlängerung oder Verkürzung des Tages).

Fast alle astrophysikalischen Objekte bis zur Größe von Galaxienhaufen rotieren. Ihr Drehimpuls muss nur einen Wert haben und warum sollte dieser null sein? Selbst wenn Sie mit einer großen Gaswolke ohne Drehimpuls beginnen (das Universum kann sich in großen Maßstäben nicht drehen), kann es in kleinere Wolken zersplittern, die sich gegenseitig verdrehen und jeweils einen Drehimpuls erhalten, sodass ihre Summe immer noch Null ist.

Ein weiterer wichtiger Aspekt ist, dass Drehimpuls anders als Energie nicht einfach abgestrahlt werden kann. Dies bedeutet, dass ein Objekt, das sich (durch Ausstrahlung von Photonen) abkühlt, Energie verliert, aber keinen Drehimpuls. Normalerweise bedeutet dies, dass es schrumpft (es sei denn, die Strahlungsverluste werden durch eine andere Energiequelle ausgeglichen, wie bei der Sonne, die Fusionsenergie nutzt) und somit größere Winkelfrequenzen erhält. Der Gesamtdrehimpuls des Sonnensystems wird zum Beispiel vom Bahndrehimpuls des Jupiter dominiert, obwohl seine Rotationsfrequenz 1/12 Jahr beträgt, während die Rotationsrate der Sonne (die weniger Drehimpuls enthält) etwa 1/12 Stunde beträgt.

Die einzige Möglichkeit, sich nicht zu drehen, wäre, wenn sich die anfängliche Wolke, aus der das Sonnensystem entstand, alle mit der gleichen Geschwindigkeit und in die gleiche Richtung bewegen würde wie der Gravitationsschacht, der zur Sonne wurde, und sie alle radial hineingezogen würden überhaupt keine Planeten.

Spielt die Tatsache, dass die Erde (von der Sonne) auf einer Seite erwärmt wird, nicht nur eine Rolle bei der Initiierung der Rotation?
@AndersI: Das glaube ich wirklich nicht.

"Und gibt es bekannte Planeten, die sich nicht drehen?"

Nicht in unserem Sonnensystem. Unser Mond ist gezeitenabhängig mit der Erde verbunden, weshalb wir immer dieselbe Seite sehen. Wir vermuten, dass einige extrasolare Planeten durch Gezeiten an ihre Sterne gebunden sind.

Man könnte jedoch argumentieren, dass sich solche Planeten mit einer Geschwindigkeit von einer Umdrehung pro Umlaufbahn drehen.

Warum dreht sich die Erde? [Duplikat]
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