永動機一直都是個熱門話題，當然它在科學界甚至都不會在正式場合予以提及，畢竟早在數百年前就已經被證明它不可能存在，熱力學第一定律告訴我們能量守恒，第二定律告訴我們孤立系統的熵永遠都不會減小，所以我們看到的永動機都各種設計極其精巧的大玩具，但不會從中輸出大于輸入哪怕是一焦耳的能量，

但宇宙那么大，難道真的就沒有一個地方容得下永動機存在嗎？

月球繞著太陽轉，太陽繞著轉，無休無止，不就是永動機嗎？

我們以太陽系簡單舉例吧，太陽比較單純，可以看成是一個孤立系統，各大行星繞著太陽公轉，月亮繞著地球公轉，而且地球還在自轉，從45億年前開始就這樣了，在人類區區百年的壽命來看，似乎都可以用永遠來形容，難道就不算一個永動的孤立系統么？

我們得從太陽系的形成來看看這是不是一個孤立系統，太陽系誕生于45億年前的一片星云，而星云來自于更久以前的一顆超新星爆發，形成這顆超新星恒星誕生更久以前的原初星云，而原初星云來自于宇宙大爆炸！

向前我們追溯到了源頭，宇宙大爆炸，那么往后呢？這片星云可能在某次附近的超新星爆發中受到擾動開始在引力作用下坍縮，而物質在引力場中運動軌跡給使得星云在坍縮中積蓄了角動量，最終形成的恒星是自轉的，行星則在圍繞恒星公轉的吸積盤中形成，方式與恒星坍縮有些差別，但又有些類似，因此角動量的來歷似乎不言而喻，衛星繞著行星公轉的角動量也來自于行星的吸積盤！

太陽自轉以及行星公轉與自轉和衛星自轉公轉的來歷交代清楚了，他們來自于星云坍縮，而星云最終來自于宇宙大爆炸！但問題并沒有解決，行星自轉和公轉都無窮無盡，這不是充電一次，可以一直用到永遠嗎？

• 地月系為例，會永遠自轉公轉下去嗎？

其實不會，因為月球在慢慢消耗地球的角動量，在這過程中月球被地球潮汐鎖定，而月球也在于地球的潮汐引力作用下獲得逃逸的能量，正在逐漸逃離地球（每年約數厘米），地球自轉也在月球潮汐引力作用下漸漸變慢，只不過這個速率比較慢。

所以地球自轉是會變慢的哦，當然角動量也不會無緣無故消失，它會被月球帶走，成為推離月球的動力。理論上在更久的未來，地球是可能停止轉動的，即使沒有月球帶走地球角動量，那么也會恒星潮汐引力帶走角動量，同樣這個結果猶如地月系月球遠離地球，日地系統也類似，只不過地球距離比較遠，這個潮汐鎖定效果沒有地月系那么明顯而已！

小天體被大天體鎖定的過程

除非一顆不屬于任何系統的孤立行星，那么它的角動量將會保持很久很久很久....但這并不是永動機，而是沒有其他天體來消耗它的角動量，而且它也不可能轉得更快，除非它開始坍縮成白矮星或者中子星，但那也是角動量守恒而已。

宇宙有可能是一臺永動機嗎？

宇宙在某個情況也許能成為一臺永動機，但這個可能性現在看來可能沒有了！是什么條件下呢？這要看宇宙未來的命運如何！得從廣義相對論開始說起！1917年愛因斯坦將一年前發表的廣相引力場公式引用到了宇宙學上，結果發現了動態宇宙，因此愛因斯坦用一個宇宙常數Λ將其修正為靜態宇宙！

但弗里德曼和勒梅特以及霍華德·P·羅伯遜和沃爾克四位大佬以宇宙各項同性的假設研究發現了宇宙的可能的形狀，和宇宙常數Λ結合可以得到宇宙未來的幾個命運，分別是大撕裂，無限膨脹和大坍縮，但在絕大多數時候宇宙都是無限膨脹和大撕裂兩個命運！這兩種結果表示宇宙是一次性的，未來走向無窮空間，宇宙再也沒有東山再起的機會。

假如是大坍縮的話，盡管宇宙中所有定律都還是能量守恒或者滿足熱力學第二定律，無法制造出永動機，但宇宙本身卻是個永動機，因為宇宙會大爆炸-膨脹-大坍縮-再次大爆炸..........陷入無限循環！

宇宙沒有一個起始的時間，也沒有一個終止的時間，它只是在這個過程中延續到永遠，那么問題來了，我們的宇宙會是這樣的永動機嗎？要確定這個關鍵的問題必須來了解這個關鍵參的宇宙常數Λ，因為它的和弗里德曼方程結合后有十幾種后果，如下圖：

哪一個才是我們宇宙的未來，Λ取值怎么定？曲率K如何界定？宇宙常數本就是愛因斯坦拍腦袋想出來的玩意兒，根本就沒法定，曲率倒是可以測量一下，天文學家在和宇宙微波背景輻射之間設定測量模型發現，發現宇宙空間是平直的，也就是K=0！

而宇宙常數Λ可以用哈勃常數結合宇宙的臨界密度取得，而宇宙的曲率可以告訴我們實際密度和臨界密度幾乎一致，簡單的說，宇宙的實際密度和臨界密度結合可以來代替宇宙常數Λ，但兩者的比值等于1，宇宙未來的命運就是繼續維持現在的狀況繼續慢慢膨脹！

但1998年對超新星觀測發現宇宙在45億年前開始了加速膨脹，這表示像現代宇宙那樣優雅的膨脹都無法維持，未來的宇宙膨脹會越來越快，最終走向大撕裂！所以宇宙最有可能的結果是大撕裂，可能的結果是慢慢膨脹直至熱寂，最不可能的結果是大坍縮！

宇宙永動機的希望破滅了！