54.地球轉動之謎

眾所周知,地球在一個橢圓形軌道上圍繞太陽公轉,同時又繞地軸自轉。因為這種不停的公轉和自轉,地球上才有了季節變化和晝夜交替。然而,是什麼力量驅使地球這樣永不停息地運動呢?地球運動的過去、現在、將來又是怎樣的呢?

人們最容易產生的錯覺,是認為地球的運動是一種標準的勻速運動,否則,一日的長短就會改變。偉大的牛頓就是這樣認為的。他將整個宇宙天體的運動,看成是像上好發條的機械一樣,準確無誤。

其實,地球的運動是在變化著,而且極不穩定。根據“古生物鍾”的研究發現,地球的自轉速度在逐年變慢。如在44億年的晚奧陶紀,地球公轉一周要412天;到42億年前的中誌留紀,每年隻有400天;37億前年的中泥盆紀,一年為398天。

到了億年前的晚石炭紀,每年約為385天;6500萬年前的白堊紀,每年約為376天;而現在一年隻有36525天。天體物理學的計算,也就證明了地球自轉正在變慢。科學家將此現象解釋為是由於月球和太陽對地球的潮汐作用的結果。

石英鍾的發明,使人們能更準確地測量和記錄時間。通過石英鍾記時觀測日地的相對運動,發現在一年內地球自轉存在著時快時慢的周期性變化:春季自轉變慢,秋季加快。

科學家經過長期觀測認為,引起這種周期性變化,與地球上的大氣和冰的季節性變化有關。此外,地球內部物質的運動,如重元素下沉,向地心集中,輕元素上浮、岩漿噴發等,都會影響地球的自轉速度。

除了地球的自轉外,地球的公轉也不是勻速運動。這是因為地球公轉的軌道是一橢圓,最遠點與最近點相差約500萬千米。當地球遠日點向近日點運動時,離太陽越近,受太陽引力的作用越強,速度越快。由近日點到遠日點時則相反,運行速度減慢。

還有,地球自轉軸與公轉軌道並不垂直;地軸也並不穩定,而是像一個陀螺在地球軌道麵上作圓錐形的旋轉。地軸的兩端並非始終如一地指向天空中的某一個方向,如北極點,而是圍繞著這個點不規則地畫著圓圈。地軸指向的這種不規則,是地球的運動所造成的。

科學家還發現,地球運動時地軸向天空劃的圓圈並不規整。就是說地軸在天空上的點跡根本就不是在圓周上的移動,而是在圓周內外作周期性的擺動,擺幅為9。

由此可以看出,地球的公轉和自轉是許多複雜運動的組合,而不是簡單的線速或角速運動。地球就像一個年老體弱的病人,一邊時快時慢、搖搖擺擺地繞日運動著,一邊又顫顫巍巍地自己旋轉著。

地球還隨太陽係一起圍繞銀河係運動,並隨著銀河係在宇宙中飛馳。地球在宇宙中運動不息,這種奔波可能自它形成時起便開始了。

就現在地球在太陽係中的運動而言,其加速或減速都離不開太陽、月亮及太陽係其他行星的引力。人們一定會問,地球最初是如何運動起來的呢?未來將如何運動下去,其自轉速度會一直變慢嗎?

也許,人們還會問,地球運動需要消耗能量嗎?若是這樣,空消耗的能量又是從何而來?它若不需消耗能量,那它是“永動機”嗎?最初又是什麼使它開始運動的呢?存在著所謂第一推動力嗎?

第一推動力至今還隻是一種推斷。牛頓在總結發現的三大運動定律和萬有引力定律之後,曾盡其後半生精力來研究、探索第一推動力。

他的研究結論是:上帝設計並塑造了這完美的宇宙運動機製,且給予了第一次動力,使它們運動起來。而現代科學的回答是否定的。那麼,地球乃至整個宇宙的運動之謎的謎底究竟是什麼呢?人類渴望早日找到破解地球轉動之謎的密碼。