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admin5个月前232浏览量

远古时代,人们以为地球是平的,太阳落到地平面下面,天就黑了。也有人以为,地球是不动的,太阳嵌在天幕上,因为天幕不停地滚动才引起太阳东升和西落。现在,人们现已理解,每隔24小时阅历的一次白天和黑夜是因为地球自转构成的。在盘绕地轴自转的一同,地球又在一个椭圆形轨迹上盘绕太阳公转,带来昼夜替换和时节改动,使人类及万物繁衍生息。那么,是什么力气唆使地球如此永不暂停地运动?

世界间的天体都在旋转,这是它们运动的一种基本形式,但要真实阐明这个问题,首先要弄清楚地球和太阳系是怎样构成的,因为地球自转和公转的发作与太阳系的构成密切相关。

天文学家以为,太阳系是由古代的原始星云构成的。原始星云是十分淡薄的大片气体云,因遭到某种扰动影响,再加上引力的效果而向中心缩短。

经过绵长的演化,中心部分物质的气温越来越高,密度也越来越大,最终达到了能够引发热核反应的程度,然后演化成了太阳。太阳周围的剩余气体,渐渐构成了一个旋转的盘状气体层,经过缩短、磕碰等杂乱的进程,在气体层中凝集成固体颗粒、微行星、原始行星,最终构成了一个完好的太阳系天体。

咱们知道,假设要丈量物体直线运动的快慢,应该用速度来表明,可是怎样来衡量物体旋转的情况呢?有一种方法便是用“角动量”。一个绕定点滚动的物体,它的角动量便是质量乘以速度,在乘以该物体与定点的间隔。

物理学中有一条十分重要的角动量守恒规律,便是说,一个滚动的物体,只需不受外力效果,它的角动量就不会因物体形状的改动而发作改动。例如一个芭蕾舞演员,当他在旋转的时分忽然把手臂收起来(质心与定点的间隔变小),他的旋转速度就会自然地加快,因为这样才干确保角动量不变。这一规律在地球自转速度的发作重有十分重要的效果。

原始星云原本就带有角动量,在构成太阳系之后,它的角动量依然不会丢失,但现已发作了从头散布,各个星体在绵长的演化进程中都从原始星云中得到了各自的角动量。因为角动量守恒,行星在缩短的进程中转速也将越来越快。地球也是这样,它取得的角动量首要分配在地球绕太阳的公转、地月体系的彼此绕转以及地球的自转中。

咱们很简略发作幻觉,常常以为地球的运动是均速运动,不然每一日的长短也会改动。物理学家牛顿就这样以为,他把世界天体的运动看成是上好发条的钟,以为它们的运转精确无误。而实际上地球的运动也是在改动的,并且十分不安稳。

有人研讨“古生物钟”时发现,地球的自转速度逐年变慢。距今4.4亿年前的晚奥陶纪,地球公转一个周期需求412天;而到了4.2亿年前的中志留纪,每年只需400天;到了3.7亿年前的中泥盆纪,亿年为398天;到了1亿年前的晚石炭纪,每年大约是385天;到了6500万年前的白垩纪,每年是376天;而现在亿年是365.25天。科学家以为,发作这种现象的原因,是因为月球和太阳对地球潮汐效果的成果。在地球上,面向月球及其相反方向的海面会因为潮汐力而发作涨潮现象,面向月球一侧的涨潮是因为月球的引力大于离心力之故,而相反一侧则是因为离心力大于引力的原因。当发作潮汐时,海水与海底发作冲突,使得海面发作改动需求一段时刻,因此对地球的自转发作控制效果。这种控制力会使地球自转减慢。

因为人类发明晰石英钟,便能够更精确地丈量和记载时刻。经过一系列观测和研讨发现,在一年内,地球自转存在着时快时慢的周期性改动:春季自转比较缓慢,秋季则加快。科学家以为,这种周期性改动的原因,与地球上大气和冰的时节性改动有关。别的,地球内部物质的运动,如重元素下沉、轻元素上浮等,都会影响到地球的自转速度。

除此之外,地球公转也不是均速运动。地球公转的轨迹时椭圆形的,最远点与最近点相差大约500万千米的间隔。当地球由远日点向近来点运动,离太阳近的时分,受太阳引力的效果就会加强,速度也就变快。由近来点到远日点时则相反,地球的运转速度会减慢。

别的,地球自转轴与公转轨迹并不是笔直的,地轴也并不是安稳的,而是像陀螺相同在地球轨迹面上做圆锥状旋转。地轴的两头也不是一向指向天空中的某一个方向,而是盘绕着一点不规则地画圆。地轴指向的不规则,是地球运动构成的。

由此可知,地球的公转和自转包含了许多杂乱的要素,并不仅仅简略的线速或角速运动。

地球还同太阳系一同盘绕银河系运动,并跟着银河系在世界中奔驰。地球在世界中运动不息,这种奔走可能使它构成时便开端了。地球依然在运动着,它的加快、减速与太阳、月亮以及太阳系其他行星的引力有关。那么,地球开始是怎样运动起来的呢?是否存在所谓的榜首推动力呢?

17世纪,意大利科学家伽利略发现了惯性规律:一个运动的物体,只需不再遭到外力的效果,惯性就会使它保持着本来的速度和方向一向运动下去。后来,物理学家牛顿在发现了三大运动规律和万有引力规律之后,曾用他后半生的悉数精力来研讨和探究榜首推动力。它得出了这样的定论:天主规划并刻画了这完美的世界运动机制,且给予了榜首次动力,使它们运动起来,但这明显与现代科学方枘圆凿。

那么,地球运动的能量又从何而来?假设地球运动不需求耗费能量的话,那么它是永动机吗?这些问题现在都还没有答案。