在地球上，如果沒有動力來源，沒有什麼機器可以一直轉動下去，最終總會停止下來。然而，對於地球本身，它的品質重達6億億億公斤（6×10^24 kg），它自45億年前形成以來，一直在繞地軸自轉和繞太陽公轉。那麼，地球持續轉動的動力來源是什麼？難道地球是永動機？

長久以來，一些人總是夢想著製造出永動機。起先，人們希望通過力矩的變化或者浮力等原理，不需要消耗能源，就能驅動永動機，並能對外做功。但經過數百年的嘗試，這類永動機從未被製造出來。隨著熱力學第一定律的確立，人們認識到了這種永動機違背了能量守恆，所以不可能實現。

此後，人們又嘗試從自然界中捕獲熱量，以此讓永動機轉起來，並能向外輸出功。但同樣地，這類永動機也失敗了。因為根據熱力學第二定律，也就是熵增原理，熱量不會自發地從低溫傳向高溫，或者說熱量無法百分之百轉化為功。

熱力學定律同樣適用於地球，既然永動機無法被人為製造出來，也不能被宇宙製造出來，所以地球也不會是什麼永動機。雖然地球一直在轉動，但它並沒有對外輸出功。那麼，究竟是什麼力量在驅動地球呢？

關於地球轉動的動力來源，需要追溯到地球乃至整個太陽系的形成。距今46億年前，太陽系中並沒有太陽、水星、地球、木星、海王星等一眾天體，只有一團星雲——太陽星雲。它的直徑估計為3光年，其中98%為來自宇宙大爆炸產生的氫氣和氦氣，2%為上一代大品質恒星合成出的重元素。

在原始太陽星雲中，分子與分子之間相互碰撞，總體的角動量不會剛好為零，在某個方向上會有淨值。在中學物理中，我們學過動量，這是相對於平動的概念。如果運動方式是轉動，則對應的是角動量（L），它正比於轉動半徑平方和角速度（L=mr^2ω）。就像動量守恆一樣，角動量也嚴格遵循守恆定律。

在引力的作用下，太陽星雲開始坍縮，大量分子聚集到中心，星雲逐漸扁平化。根據角動量守恆，星雲在最初那個角動量不為零的方向上越轉越快，因為星雲的轉動半徑變得越來越小。舉個例子，一位花樣滑冰運動員伸開雙手原地旋轉，當他把雙手縮回去時，它的旋轉速度會隨之加快。

經過上千萬年的時間，太陽星雲中99.86%物質坍縮到中心，最終啟動了氫核聚變反應，形成了能夠發光發熱的太陽。餘下的物質繞著太陽旋轉，形成原行星盤。

在原行星盤中，塵埃顆粒互相碰撞，結合成更大的微行星。這些天體又繼續互相碰撞，體型變得越來越大，越大的個體能夠吸引更多的物質。最終，幾個「寡頭」勝出，形成了各大行星，這其中就包括地球。

因為角動量始終是守恆的，從原行星盤中形成的地球仍然會繞著太陽旋轉，並且自身還會自轉。正因為如此，太陽系各大天體的自轉和公轉方向大都是一致的，而且還差不多處在同一個平面上。

在幾乎是真空的太空中，地球的轉動基本不會消耗能量，地球的角動量能夠一直保持下去，所以地球能夠靠著慣性不斷轉動。地球的持續轉動不需要一個外加的動力，地球在形成之初已經轉動起來了，它就能一直維持這種運動。

不過，地球的自轉角動量在不斷變小，自轉角速度越來越慢。地球在剛形成時，繞軸自轉一圈只需6小時，恐龍時期延長為21小時，目前為24小時，未來還有可能延長至47天。這背後的原因與月球有關，月球引力對地球形成潮汐作用，這會阻礙地球的自轉，地球的自轉角動量會逐漸轉移給月球。

在宇宙中，天體的自轉和公轉都是非常普遍的，想要保持靜止是不可能的。太陽本身也有自轉，只不過太陽是等離子態，沒有固體表面，不同區域的自轉速度不一樣，太陽的平均自轉週期為27天。

同樣地，太陽也有公轉運動，其繞行中心位於2.6萬光年外的銀河系中心。太陽以大約220公里/秒的速度繞著銀心旋轉，每2.3億年公轉一圈。也就是說，過去46億年來，太陽才公轉了20圈。