โลกของเราเป็นวัตถุทรงกลมมหึมาที่หมุนรอบตัวเองด้วยความเร็วเฉลี่ยกว่า 1,670 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ที่เส้นศูนย์สูตร โดยหมุนครบหนึ่งรอบภายในเวลา 24 ชั่วโมง แต่คำถามสำคัญคือ ทำไมโลกหมุนได้อย่างต่อเนื่องและไม่เคยหยุดพักเลย? คำตอบเกี่ยวข้องกับหลักฟิสิกส์พื้นฐาน ได้แก่ โมเมนตัมเชิงมุม ความเฉื่อย และสภาพเริ่มต้นของระบบสุริยะตั้งแต่ถือกำเนิดขึ้นมา
การหมุนของโลกและการเกิดกลางวันกลางคืน
เมื่อประมาณ 4.6 พันล้านปีก่อน ระบบสุริยะเกิดจากการยุบตัวของกลุ่มก๊าซและฝุ่นขนาดมหึมาที่เรียกว่า Solar Nebula
เมื่อเนบิวลานี้ยุบตัวจากแรงโน้มถ่วง ตัวมันเองก็เริ่ม หมุนเร็วขึ้น ตามกฎการอนุรักษ์โมเมนตัม คล้ายกับนักสเกตน้ำแข็งที่ดึงแขนเข้าหาตัวแล้วหมุนเร็วขึ้น โลกซึ่งก่อตัวจากกลุ่มก๊าซและเศษหินในเนบิวลานี้จึงได้รับ “โมเมนตัมหมุน” ติดตัวมาตั้งแต่แรกเริ่ม เมื่อโลกก่อตัวเป็นก้อนเดียวกันแล้ว การหมุนนี้ก็ยังคงอยู่และ ไม่มีแรงใดมากพอที่จะหยุดมัน ได้อย่างสมบูรณ์
อีกปัจจัยสำคัญคือ ความเฉื่อย ซึ่งเป็นคุณสมบัติของสสารที่ต่อต้านการเปลี่ยนแปลงการเคลื่อนที่ หากวัตถุกำลังหมุนอยู่และไม่มีแรงเบรกขนาดใหญ่ มันก็จะหมุนต่อไปเรื่อย ๆ โลกจึงหมุนอย่างต่อเนื่องเพราะในอวกาศไม่มีแรงเสียดทานมากพอที่จะทำให้การหมุนช้าลงแบบรวดเร็ว ต่างจากวัตถุบนโลกที่หยุดหมุนเพราะเจอแรงเสียดทานจากอากาศและพื้นผิว
ถึงแม้ว่าอวกาศจะไม่มีอากาศ แต่โลกก็มีสิ่งที่ทำให้การหมุน “ช้าลงทีละนิด” คือ แรงน้ำขึ้นน้ำลง ระหว่างโลกกับดวงจันทร์ แรงนี้เปรียบเสมือน “เบรกอ่อน ๆ” ที่ทำให้ความเร็วการหมุนของโลกค่อย ๆ ลดลง
ทุกวันนี้ 1 วันยาวกว่าในอดีต ตัวอย่างเช่น เมื่อประมาณ 1,400 ล้านปีก่อน หนึ่งวันบนโลกมีเพียง 18 ชั่วโมง เท่านั้น นอกจากนี้ แรงน้ำขึ้นน้ำลงยังค่อย ๆ ดันดวงจันทร์ให้ถอยออกห่างจากโลกประมาณ 3.8 เซนติเมตรต่อปี
อย่างไรก็ตาม แม้ความเร็วการหมุนของโลกจะลดลง แต่กระบวนการนี้ ช้ามาก จนมนุษย์ไม่รู้สึกได้ การที่โลกยังหมุนอย่างเสถียรมาจนถึงปัจจุบันจึงเป็นผลจากความสมดุลของแรงและสภาพเริ่มต้นที่ไม่มีการรบกวนมากพอให้หยุดลง
การหมุนของโลกยังส่งผลต่อปรากฏการณ์สำคัญหลายอย่าง เช่นการเกิดกลางวันและกลางคืนแรงโคริโอลิส ที่ส่งผลต่อกระแสลม พายุ และสภาพอากาศ การสร้างสนามแม่เหล็กโลก จากการหมุนของแกนโลหะเหลวภายใน ซึ่งช่วยปกป้องโลกจากรังสีคอสมิกและลมสุริยะ
หากโลกหยุดหมุนทันที ผลลัพธ์จะรุนแรงอย่างมหาศาล ตั้งแต่ลมมหึมาเร็วเท่าความเร็วเสียง น้ำทะเลถล่มไปทั่ว จนถึงการที่ครึ่งหนึ่งของโลกแทบไม่ได้รับแสงอาทิตย์เลย แต่โชคดีที่กฎฟิสิกส์ทำให้โลกยังคงหมุนอย่างต่อเนื่อง
ดังนั้น โลกหมุนได้ไม่หยุดเพราะ ความเฉื่อยและโมเมนตัมเชิงมุมที่ได้รับมาตั้งแต่เกิด โดยแทบไม่มีแรงใด ๆ ในอวกาศที่จะหยุดมันได้ และแม้จะช้าลงเล็กน้อยจากอิทธิพลของดวงจันทร์ โลกก็ยังคงหมุนต่อไปอีกหลายพันล้านปีในอนาคตอย่างแน่นอน.
ได้รับการสนับสนุนโดย เครื่องช่วยฟัง
