【№1：認知】

天圓地方：天空是圓的、大地是平坦的，這是古代人們對「地球」結(jié)構(gòu)的認知。

當(dāng)太陽下降到地平面之下，夜晚就降臨了，當(dāng)太陽上升到地平面之上，白晝就出現(xiàn)了。這是古代人們對晝夜的理念。

古代的人們還認為地球是處于靜止?fàn)顟B(tài)的，是不會旋轉(zhuǎn)的，因為太陽線在天幕上不停地轉(zhuǎn)動而導(dǎo)致太陽會出現(xiàn)東邊升起，西邊沉落的現(xiàn)象。現(xiàn)代的人們都知道每經(jīng)過24小時會體驗一次白天和夜晚的變更，這是因為地球的自轉(zhuǎn)所導(dǎo)致的。與此同時，地球不僅在自轉(zhuǎn)，而且還會以橢圓形的軌道圍繞著太陽公轉(zhuǎn)，公轉(zhuǎn)的結(jié)果就是給地球帶來了季節(jié)的變化和夜晝的變更、使地球生命繁衍生息。

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【№2：了解】

• 「地球的自轉(zhuǎn)」：指的是地球圍繞地軸旋轉(zhuǎn)的運動。

在赤道上，地球自轉(zhuǎn)的線速度為465米/秒，地球自轉(zhuǎn)的平均角速度為15度/小時，仰望天空中任何的天體都是東邊升起，西邊落下的，這些都是地球自轉(zhuǎn)帶來的現(xiàn)象。

地軸所處的空間位置可以說得上是很穩(wěn)定的，北端一直指向北極星附近的區(qū)域，從北天極的上空 俯視地球，自轉(zhuǎn)的方向是從西向東逆時針旋轉(zhuǎn)的，自轉(zhuǎn)一圈的時間約為23小時56分4.09秒，這個時間也就是天文學(xué)上所說的「恒星日」，但是現(xiàn)在我們所說的一天是24小時，在天文學(xué)上稱為「太陽日」。需要注意的是「恒星日」所選擇的參考物是太陽這顆恒星，因為地球一邊自轉(zhuǎn)一邊公轉(zhuǎn)，所以3分56秒的時間差正是地球公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)重疊的結(jié)果。

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「地球的自轉(zhuǎn)」也是古人記錄時間的重要依據(jù)，但是由于潮汐摩擦的原因，地球的自轉(zhuǎn)速度會以100年2毫秒的速度減慢，潮汐摩擦還是造成月球每年以3-4厘米的速度離開的地球原因，地球的自轉(zhuǎn)速度除了隨著時間而減慢之外，還會出現(xiàn)“有時快，有時慢”的現(xiàn)象，目前科學(xué)界對這個奇異的現(xiàn)象無法作出科學(xué)的解釋。

「地球的自轉(zhuǎn)」給地球帶來的好處就是：地球自轉(zhuǎn)會造成白天和夜晚的變更、季節(jié)的變化，晝夜變更又會導(dǎo)致地球表面的溫度變得適宜生命的生存。

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• 「地球的公轉(zhuǎn)」：指的是地球圍繞太陽旋轉(zhuǎn)的運動。

假如可以在宇宙深空俯視太陽系，那么看到的景象是地球以逆時針的方式圍繞太陽公轉(zhuǎn)，公轉(zhuǎn)的軌道路線呈現(xiàn)為橢圓形，這就是「公轉(zhuǎn)軌道」，太陽就位于橢圓形軌道里兩個焦點其中之一的位置上。

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比如每年的1月3號地球會運行到離太陽最近的區(qū)域，這個位置叫做「近日點」，每年的7月4號地球會運行到離太陽最遠的區(qū)域，這個位置叫做「遠日點」。地球公轉(zhuǎn)的方向也是逆時針從西向東運動的，軌道的長度約為9.4億千米，地球公轉(zhuǎn)的平均角速度是1度/天，平均線速度是30千米/秒，地球運行到「近日點」時公轉(zhuǎn)的速度是最快的， 運行到「遠日點」時公轉(zhuǎn)的速度是最慢的，繞日公轉(zhuǎn)一圈花費的時間是365.25天。

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• 「黃道平面」指的是地球公轉(zhuǎn)軌道所處的平面。
• 「赤道平面」指的是地球自轉(zhuǎn)的平面。
• 「黃赤交角」指的是「黃道平面」與「赤道平面」兩個平面的交角。

地軸垂直于「黃道平面」與「赤道平面」的交角是66度33秒，「黃道平面」和「赤道平面」之間的「黃赤交角」是23度27秒。由此可知地球不是“挺直”球體圍繞太陽公轉(zhuǎn)的，那么又是什么原因?qū)е碌厍蚩梢該碛幸粋€永動的機制呢？宇宙中的天體都存在旋轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，或者可以說旋轉(zhuǎn)就是宇宙深空中的物質(zhì)運動的基本方式，但是要科學(xué)地探研這些問題，首先要明確太陽系和地球是怎么樣形成的，因為地球的公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)的運行方式與太陽系的形成有著密不可分的關(guān)系。

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【№3：探研真相】

目前大多數(shù)的天文學(xué)家認為「太陽系」是通過原始星云積聚的方式形成的，「原始星云」也就是一些氣體云，但是氣體云的密度是非常稀薄的，憑內(nèi)眼是根本無法看見的，由于受到某種擾動的影響，再加上萬有引力的作用，使得氣體云向中心收縮積聚，經(jīng)過上億年的漫長演變，隨著中心區(qū)域的物質(zhì)溫度越來越高，密度也越來越大，最后中心區(qū)域達到了可以引發(fā)熱核反應(yīng)的程度，因此演化成了恒星·太陽。形成了太陽之后，周圍的殘余氣體物質(zhì)又慢慢地以旋轉(zhuǎn)的方式積聚在一起，從而形成了一個盤旋氣體層，經(jīng)過碰撞、收縮積聚等一些復(fù)雜的過程，在氣體層中漸漸積聚成固體的顆粒，經(jīng)過上千萬年甚至是上億年的時間演化，微行星、原始行星就這么形成了，直至形成了一個完整的太陽系天體系統(tǒng)。

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測量物體直線運動的快或慢，用物理學(xué)的代名詞表達就是“速度”，但是物體旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)又用什么代名詞來衡量呢？

答：「角動量」——圍繞定點旋轉(zhuǎn)的物體的角動量=質(zhì)量×速度×距離。

「角動量守恒定律」是物理學(xué)中非常重要的一條定律,它所表達的是：一個轉(zhuǎn)動著的物體在不受到外力作用的影響情況下,那么這個物體的角動量就不會因為物體的形狀發(fā)生改變而變化。

舉例說明：

一個帶翅膀的“玩具陀螺”,當(dāng)它在旋轉(zhuǎn)的時候突然把翅膀收縮回去，這個時候質(zhì)心與定點的距離變小了,“玩具陀螺”的旋轉(zhuǎn)速度就會加快,因為這樣才能保證“玩具陀螺”的角動量不變。

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「角動量守恒定律」在地球自轉(zhuǎn)速度產(chǎn)生中起著主導(dǎo)性的作用，原始星云本來就攜帶著「角動量」,太陽系形成之后,原始星云的角動量不但不會消失而且是一直存在的,「角動量」只不過是隨著星云系統(tǒng)演化過程中被分發(fā)到該星云的每個星體中去了，每個星體都在原始星云中分配到各自的「角動量」。由于「角動量守恒定律」行星在積聚收縮的時候旋轉(zhuǎn)的速度也會變得越來越快。地球繞太陽的公轉(zhuǎn)、地月系統(tǒng)的相互繞轉(zhuǎn)以及地球的自轉(zhuǎn)，以上這些把地球誕生至今所得到的「角動量」全部瓜分了。

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【№4：真相大白】

相信很多人都會有這樣一個想法，那就是地球的自轉(zhuǎn)一直是以勻速的速度運動的,如果地球的自轉(zhuǎn)速度不是勻速的，那么每一天的時長是會存在差異的。物理學(xué)家牛頓同樣也是這樣認為的,牛頓認為宇宙中的任何天體的運動都是非常有規(guī)律的，并且是井井有條按照各自的軌道運行，如果不是這樣的話，那么宇宙必定是一個混亂的狀態(tài)。

但是，根據(jù)目前的研究證實地球每時每刻都在發(fā)生著變化,這就說明地球是處于一個極其不穩(wěn)定的狀態(tài)中，地球的自轉(zhuǎn)速度是在逐漸變慢的，其中最有說服力的就是“古生物鐘”——通過對比保存有反應(yīng)周期性生長變化的石紋化石，通過這些化石就可以推斷出生物的年齡以及地球自轉(zhuǎn)速度的變化，推斷結(jié)果如下：

• 距今4.4億年前的晚奧陶紀,地球圍繞太陽公轉(zhuǎn)一圈花費的時間約為412天、
• 距今4.2億年前的中志留紀,地球圍繞太陽公轉(zhuǎn)一圈花費的時間約為400天、
• 距今3.7億年前的中泥盆紀,地球圍繞太陽公轉(zhuǎn)一圈花費的時間約為398天、
• 距今1億年前的晚石炭紀,地球圍繞太陽公轉(zhuǎn)一圈花費的時間約為385天、
• 距今6500萬年前的白堊紀,地球圍繞太陽公轉(zhuǎn)一圈花費的時間376天、
• 目前地球圍繞太陽公轉(zhuǎn)一圈花費的時間365.25天。

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造成地球自轉(zhuǎn)速度變慢的主要原因是因為太陽和月球會同時對地球施加引力，使得地球發(fā)生“潮汐作用”，潮汐作用會導(dǎo)致地球面向和背向月球的海面發(fā)生漲潮的現(xiàn)象。

• 面向月球海面漲潮的原因：月球引力大于離心力。
• 背向月球海面漲潮的原因：離心力大于月球引力。

當(dāng)?shù)厍蚝Ｃ姘l(fā)生潮汐現(xiàn)象的時候,海水與海底會相互摩擦,這個時候的海洋可以說得上是翻滾的狀態(tài)，翻滾的海水就相當(dāng)于汽車的制動裝置，從而使得地球的自轉(zhuǎn)速度被牽制了，翻滾的海水導(dǎo)致了地球自轉(zhuǎn)減慢。

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【№5：目前科學(xué)界對地球自轉(zhuǎn)速率時而不同的奇異現(xiàn)象無法作出科學(xué)的解釋】

現(xiàn)在的我們是處于一個高科技的時代,這就表明可以對時間進行更準(zhǔn)確地測量了，記錄的時間顯示1年當(dāng)中地球的自轉(zhuǎn)速率會出現(xiàn)“時快”、“時慢”的周期性變化現(xiàn)象。在春季的時候，地球的自轉(zhuǎn)速率是比較緩慢的,但是進入秋季以后，地球的自轉(zhuǎn)速率會比春季時候的快。為此科學(xué)學(xué)家更是頭痛不已，因為目前科學(xué)界對地球自轉(zhuǎn)速率時而不同的奇異現(xiàn)象無法作出科學(xué)的解釋。

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本人見解：

周期性變化的原因是：當(dāng)進入秋季的時候，地球上的一些大氣和水分子會由于溫度的影響導(dǎo)致凝固成冰，結(jié)冰的的時候“潮汐作用”造成的海水翻滾現(xiàn)象就減少了，從而沒有減慢地球的自轉(zhuǎn)速度，反而是比春季的時候快了。

除此之外,地球公轉(zhuǎn)的速度也不是勻速運動的，地球公轉(zhuǎn)的軌道是呈現(xiàn)橢圓形的,「遠日點」與「近日點」相隔的距離大約是500萬千米，當(dāng)?shù)厍驈奈鬟叺摹高h日點」向東邊的「近日點」運行時，接近太陽的時候,地球受到太陽引力的作用就會加大,速度也就會變得快一點。相反地，從「近日點」運行到「遠日點」的時候,地球受到太陽引力的作用就會減小,速度也就會減慢一些。

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【№6：黃媂·結(jié)語】

綜上所述，導(dǎo)致地球會有自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，要考慮的因素實在是太多了,當(dāng)中的因素是非常復(fù)雜的，并不是簡單的「遠日點」、「近日點」、“潮汐作用”、「角動量」、「角動量守恒定律」就能夠把這個問題解答出來的。因為地球不止是圍繞太陽旋轉(zhuǎn)的，太陽系其實也是圍繞著銀河系旋轉(zhuǎn)的,事實上銀河系也是圍繞著中心黑洞旋轉(zhuǎn)的。

地球、太陽系、銀河系在宇宙中不斷地旋轉(zhuǎn)著，這種旋轉(zhuǎn)的機制可能在宇宙誕生之時就已經(jīng)存在了，地球旋轉(zhuǎn)的速度時而加速、時而減速的現(xiàn)象，或許與太陽、月亮以及太陽系其他行星的引力存在著一定的關(guān)聯(lián)性。

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圖解：太陽圍繞銀河系旋轉(zhuǎn)的公轉(zhuǎn)軌道



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