地球自转之谜

作者：来源：时间： 2009-05-04 13:59:32

天体绕着自己的轴心转动叫做自转。地球自转一周的时间大约是23小时56分4秒，亦即我们所说的一日。过去，人们一直以为地球自转速度是均匀的，因为我们很难察觉出地球的自转运动。直到17世纪末，著名的天文学家哈雷发现了月球公转的加速运动，才使德国哲学家康德开始怀

　　天体绕着自己的轴心转动叫做自转。地球自转一周的时间大约是23小时56分4秒，亦即我们所说的“一日”。
　　过去，人们一直以为地球自转速度是均匀的，因为我们很难察觉出地球的自转运动。直到17世纪末，著名的天文学家哈雷发现了月球公转的加速运动，才使德国哲学家康德开始怀疑月球公转的加速实质上是地球自转长期减慢的一种反映，而地球自转的长期减慢则是由于地球上的潮汐磨擦引起的。可惜因为康德缺少定量计算，又因为没有太阳和行星的“加速运动”作证，所以这种正确的论断在当时并未被普遍接受。
　　后来，由于人们观测天体技术的提高，常常发现天体的观测数据总是和理论推算结果不相吻合，这就使人们对地球自转速度的均匀性产生了怀疑。直到本世纪初发现了太阳的加速运动现象，人们才重又提出地球自转速度长期减慢的观点，并开始探讨其原因。
　　1929年，人们制造出了精度非常高的石英钟，用它测定地球自转周期，进一步证实地球自转运动速度是不均匀的，有长期变化、季节变化和不规则变化。地球自转周期有长期变慢的趋势，在100年里，一日的长度大约增加1／1000秒－2／1000秒。由于一日的变长不太显著，所以只有经过长期积累才会产生影响。
　　对珊瑚化石的研究也为地球自转速度的减慢提供了有力的佐证。1963年，美国古生物学家韦尔斯公布了自己对珊瑚化石“日轮”的研究结果：在4亿年前泥盆纪时代的珊瑚化石上，每一“年轮”中有400条“日轮”，说明当时一年有400天左右，而在3.2亿年前的石炭纪时代的珊瑚化石上，则有380条“日轮”，说明当时一年有380天左右。现在的珊瑚石相邻“年轮”之间则仅有365道环纹，正好和现在一年的天数相等。如果地球绕太阳运动的轨道不变，它公转一周的时间就不大可能有变化，这样泥盆纪时代的一天就只有21小时54分，石炭纪时代的一天也只有23小时多一点。
　　目前，人们已不再怀疑地球自转速度在变慢这一事实，然而对其变慢的原因却有不同的解释。
　　除了康德提出的月球对地球所产生的潮汐磨擦是减慢地球自转速度的原因外，最近又有人提出了新见解，认为潮汐磨擦主要发生在浅海区。另外，地球半径的胀缩，地核的增生，地核与地幔之间角动量的交换以及海平面和冰川的变化等，都可能引起地球自转的长期变化。但这些课题，目前还处在探索过程中。
　　此外，科学家还发现地球自转有时快时慢的不规则变化。这些变化有的表现平缓，可能也与地核地幔之间的角动量交换有关。但有的却是急骤的突变。如在美国华盛顿和里士满两个地方，曾测得地球转速在1957年、1961年和1965年等都有明显突变。这到底是由于什么原因？它的物理机制令人费解。
　　在我国，一些资料表明，地球季节性的转速变化与地质构造以及地震似乎有关联，这对预测地震很有意义。但在1963年的千岛群岛大地震，1964年的阿拉斯加大地震前后，都没有地球转速明显变化的迹象。看来，在地球自转速度变化的成因上，困惑人们的问题还真不少。

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