我們生活在地球上,地球是我們共有的家園,也是目前所知的宇宙中唯一一顆有生命的星球。對於這個藍色的的星球,我們是不是充滿了好奇心和探究欲:它的年齡到底是多少?地震是怎麼回事?為什麼會有白天黑夜和春夏秋冬的變化?我們腳下的陸地真的會漂移……千百年來,人類一代代不懈地探索著,用自己的智慧一次次揭開了地球的奧秘。
我們生活在一個圓球上
【爺爺講故事】
爺爺的桌子上擺著一個地球儀,皮皮經常在上麵查找世界上各個國家的位置。
可是皮皮一直不太明白,明明我們看見的地球是平的,一眼望不到邊,這個地球儀為什麼做成圓的呢?他曾經還聽奶奶講故事說,天是圓的,地是方的呢,地球怎麼會是圓的呢?於是就問爺爺。
爺爺說:"地球確實是圓的。你奶奶給你講的是傳說故事。在中國古代人們總是把有許多星星組成的茫茫宇宙稱為天,把大地稱作是地。那是因為他麼活動的地方太小了,甚至把大地當作棋盤,天空當作帳篷。古人看見太陽和月亮都在日複一日,年複一年的不停東升西落,而腳下的大地卻一直沒有什麼變化,所以就認為天是圓,地是方的。其實,地球主是要由液態岩石構成的,它們在宇宙中受到各種各樣的引力影響,既自轉還圍繞著太陽公轉,當自轉的時候因為自身的離心力就逐漸成了圓圓的球形。"
"人們是怎麼認識到地球也是圓的呢?"
"後來,人們活動的範圍擴大了,再也不局限於一個小地方了,於是就想探索其他地域。人們在很多時候已經意識到地球不是平的,尤其是在海邊的時候,總是看見桅杆漸漸隱沒在遠方。到了近代,西方著名的航海家麥哲倫率領著船隊環球航行,才最終證明了地球是圓的。"
"爺爺,那地球像地球儀那樣圓嗎?"
"地球其實是一個橢圓形的。隨著科學技術的進步,在17世紀的時候,法國一位天文學家通過測定地球赤道的重力比其他地方小,進而推斷出了地球是扁圓形的。18世紀,法國的科學家經過測量,發現地球是橢圓形的。現在科技更發達了,甚至測量出了地球的赤道半徑是6738.14公裏,極半徑是6356.76公裏。確切的說,地球像一隻梨:它的赤道部分鼓起,是梨的身子;北極有點尖,是梨蒂;南極有點凹進去,是梨臍,因此人們稱它為梨形地球"。
"可是,既然地球是圓的,當地球轉動的時候,我們為什麼掉不下去呀?"
"那是因為地球有引力的緣故,等你長大的就知道了,任何兩個物體都會有引力,而且物體的質量越大,引力也很大。地球的質量太大了,所以就吸引著你掉不下去。而且地球引力一直朝向地心的方向。所以,你就會一直頭朝上,腳朝下,掉不下去。"
【知識加油站】
誰發現地球是圓的
公元前500年前後,古希臘數學家畢達哥拉斯和他的弟子們,首先提出了大地是球形的設想。他們主張用數學來解釋宇宙,認為在所有立體圖形中,球形是最美好的。宇宙的外形應該是球形的,宇宙中包括地球在內的所有天體都應該是球形的。過了100多年,古希臘著名的科學家、哲學家亞裏士多德才第一次對大地是球形作出了論證。他觀察天象,從月食時地球在月球上的投影等現象中,推斷大地的形狀為球形。當時,一些持反對意見的人便提出:如果大地真是圓球狀的,為什麼住在地球另一端的人,沒有掉向下麵的空中呢?那時候,由於人們還不懂得有地心引力,要回答這個問題是很難的。直到16世紀時麥哲倫率領的一支船隊,環繞地球航行一周成功,才為大地是球形提供了有力的證據。
【課本鏈接】
《小學科學》五年級下,第4課《地球運動》--《怎樣證明地球在自轉》
地球的年齡有多大了
【爺爺講故事】
皮皮今天過生日,爺爺為他買了一個大大的漂亮的生日蛋糕,皮皮可開心了。
吃蛋糕的時候,皮皮突然問爺爺:"爺爺,我過一次生日就長大一歲,那地球也和我一樣有自己的年齡麼?"
爺爺笑著說:"傻孩子,地球當然有年齡了,而且它的年齡跟人的年齡比較起來呀,大得很。"
"地球究竟有多老?是不是我應該叫它老爺爺?"皮皮來了興致。
"哈哈,地球的年齡可是有好幾十億年呀!若是從地球在星雲中分離出來的時間算起,地球已經有60億年的曆史啦!"
"60億年?那該多老呀?"皮皮感到不可思議。
"大約在60億年以前,整個天空中還沒有太陽與月亮,天空中能見到的就是密密麻麻的星星。"
"那沒有陽光,人們怎麼生活呀?"
"那時候還沒有人呢!當時就在無邊無垠的宇宙中,飄浮著幾團巨大的塵埃和空氣,人們稱它為星雲。這些星雲是由許多微粒組成的,可是這些微粒的分布並不均勻,有的很密集,有的則是比較稀鬆。隨著時間的推移,星雲中密集的顆粒越來越靠近,最後形成了不斷旋轉的星雲體,它的中心還不斷在收縮,最終就形成了今天我們見到的太陽。這些太陽周圍的顆粒,也不斷地收縮、碰撞,最終形成了一些大小不等的團塊,並且這些團塊在引力的作用之下,不停地圍繞著太陽旋轉起來,就是天上的那些個星星,地球就是其中的一個。"
"爺爺,那麼地球的年齡是怎麼算出來的?"
"地球的地球的年齡現在能測出來的是地球的地質年齡,也就是地球上地殼形成的時代。這是20世紀的時候,科學家們根據地球上的同位素測出來的。我們都知道地殼中普遍存在著很多放射性元素,它們的原子核中在一定時間內能自動發出某些粒子變成其他的元素,人們就叫做放射性衰變。一般情況下,這種衰變的周期很穩定,因此人們就能根據這個衰變測出了地球的年齡,大概是46億多歲。"
"那我該叫它地球太太太太太……爺爺啦?!"
全家人被他逗得哈哈大笑。
【知識加油站】
地球的年齡是怎麼算出來的
地球是人類的發源地,是人類賴以生存和發展的行星。詩人們常親切地把大地比作自己的母親。的確,地球對人類的生存和發展的關係太密切了。她不僅以那無盡的寶藏養育著我們,為我們提供生棲繁衍的環境,而且連人類本身也是地球發展到一定階段的產物。正因為如此,古往今來,不知有多少人在辛勤探索著地球的奧秘,包括它的年齡。
現在,科學上一般認為地球年齡約為46億年。那這個年齡是怎麼來的呢?
最早嚐試用科學方法探究地球年齡的是英國物理學家哈雷。他提出,研究大洋鹽度的起源,可能提供解決地球年齡問題的依據。1854年,德國偉大的科學家赫爾姆霍茨根據他對太陽能量的估算,認為地球的年齡不超過2500萬年。1862年,英國著名物理學家湯姆生說,地球從早期熾熱狀態中冷卻到如今的狀態,需要2000萬至4000萬年。這些數字遠遠小於地球的實際年齡。
到了20世紀,科學家發明了同位素地質測定法,這是測定地球年齡的最佳方法,是計算地球曆史的標準時鍾。根據這種辦法,科學家找到的最古老的岩石,有38億歲。然而,最古老岩石並不是地球出世時留下來的最早證據,不能代表地球的整個曆史。這是因為,嬰兒時代的地球是一個熾熱的熔融球體,最古老岩石是地球冷卻下來形成堅硬的地殼後保存下來的。
20世紀60年代末,科學家測定取自月球表麵的岩石標本,發現月球的年齡在44至46億年之間。於是,根據目前最流行的太陽係起源的星雲說,太陽係的天體是在差不多時間內凝結而成的觀點,便可以認為地球是在46億年前形成的。然而,這是依靠間接證據推測出來的。事實上,至今人們還沒有在地球自身上發現確鑿的檔案來證明地球活了46億年。
【課本鏈接】
《小學科學》五年級下,第4課《地球運動》--《回顧人們認識地球的曆史》
會漂移的大陸
【爺爺講故事】
皮皮在學校剛剛學了世界上的七大洲,還跟著老師在地圖上辨認了七大洲的位置。老師說,這七大洲就是七塊大陸,是經過好長好長時間形成的。
那這些大陸是怎麼形成的呢?書上沒有說,老師也沒有說,隻有問爺爺了。
爺爺說:"這裏麵有一個故事呢!"
皮皮一聽"故事"兩個字,高興地不停拍著手掌。
爺爺說:"現在的科學家認為,我們生活的大陸不是一動不動的,它是在一直漂移的。"
"啊!"皮皮驚了一跳:"我們腳下的土地竟然像一隻木筏子?"
"嗯,有點兒像,隻不過它移動得非常慢。"
"是誰發現了這個秘密的?"
"早在1910年,德國一位叫魏格納的氣象學家有一天生病在床上休息。實在閑得無聊,他就看牆上的那張世界地圖。看著看著,他突然發現了一個驚人的秘密--他發現大西洋兩岸的地形犬牙交錯,尤其是南美洲的東海岸和非洲的西海岸之間可以拚合起來。後來他查閱了好多資料,並提出了自己的看法:在2億5千萬年前,世界上現在的各個大陸是連在一起的,後來各個大陸慢慢分離開來,成了現在的七大洲。