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在人类还没有正确认识地球前 , 我们一直以为地球是静止不动的 , 甚至错误地认为地球才是宇宙中各个行星运行的焦点 。 直到日心说的出现 , 人类才逐渐认识到原来地球是围绕太阳运动的 。 地球是太阳系中的一颗行星 , 以自转和公转的形式处于不断地运动之中 。
日常生活中 , 很多人也都忽略了地球每天都处于高速运转中的这一常态 , 即地球每天都以460米/秒的速度自转 , 同时以30千米/秒的速度围绕太阳进行公转 。 也正因为如此 , 我们才能感受到日复一日的昼夜更替和年复一年的四季更迭 。
地球的自转与公转地球以地轴为中心旋转 , 可以看作是自己围绕自己转 , 所以称为自转 。 地球自西向东自转一圈(一周)大约是一天的时间 。 同时 , 地球还围绕着太阳自西向东旋转 , 地球围绕太阳的运动则被称为公转 , 公转周期则是一年 。
【地球正在高速运转,为何人却感受不到?公转、自转是如何形成的?】地球在同一时间进行自转与公转时 , 被太阳光线照射到的一面呈现白天现象 , 相对应的 , 没有被光照到的另一面则是黑夜 。 而由于地球不停地运动 , 昼夜也就不停地更换 , 这便是我们生活中经历的现象——昼夜更替 。
地球公转的时候 , 地轴与公转轨道的平面呈一个66.5度的夹角 , 地球始终斜着保持这个角度围绕太阳运动 。 太阳直射点在一年内向南北往返移动 , 也就形成了夏至、冬至、春分、秋分的现象 。 这也就是我们常说的四季更迭 。
为什么我们感受不到?太阳系的八大行星都在高速运转 , 身在地球上的我们 , 明明能感觉到时间的流逝和气候的变化 , 但却为何感觉不到地球的运动呢?
从物理学的惯性原理来看 , 运动的物体都有惯性 , 都力图保持原来的运动方向和速度 。 人与地球自转是同步的 , 这就好比你坐车出行时与车同步一样 , 当行驶的列车保持匀速时 , 坐在车上的你是感受不到它的运动的 , 但在突然加速或者减速行驶时 , 车里的你马上就会感觉到车的运动 。
从地球的万有引力来看 , 地球在自转时 , 人也会因为引力被地球牢牢贴紧 。 地球差不多24小时(1440分钟)自转一周 , 按照一圈360度来算 , 将近4分钟才转1度 , 这样的速度再加上引力 , 人几乎感觉不出来 。
再从遥远的银河系来说 , 地球只不过是其中的一个微小个体 , 附近没有参照物对比 , 也就无法感知到地球自身的运动 。 我们探索地球外的星体时 , 只能观测到零星的小行星 , 是因为它们离我们实在太远了 , 没法作为参照物观察地球的运动 。
而我们本身作为地球上的一员 , 同样过于渺小 , 几乎与地球融为一体 , 地球运动时相当于人也在动 , 同样无参照物来感知 。 也就是说 , 人类想要感受到地球的运动 , 需要自身与其他物体的位置移动来感知 , 地球转动的时候我们周围的物体如山川、河流、树木 , 与我们有着同样的运行速度 , 即运行角速度 , 所以我们无法感知到地球的自转与公转 。
尽管人们很难感受到地球的运动 , 但地球自转速度却并不是匀速的 。 现在的研究已经表明 , 地球自转速度有长期变化、季节变化和不规则变化三种 。 在对珊瑚化石和贝壳化石上的“日轮”研究后表明 , 早在6500万年前 , 地球自转的速度就开始变慢了 。
随着研究的深入 , 人们发现地球的自转速度在春天慢20—30毫秒 , 秋天又会快20—25毫秒 。 在发现自转速度周期变化的同时 , 科学家也发现了地球自转速度时快时慢的不规则变化 , 不过对地球自转速度变化的机理 , 有多种假说 , 还没有确切的定论 。
目前 , 地球自转速度的这些变化幅度很小 , 我们很难察觉 , 但对地球多方面的影响却是很大的 。 按照地球运动的规律来说 , 地球如果有一天停止自转、公转等运动 , 或者突然加速、减速 , 那所有地球上的物体都将会因为惯性而碰撞、甚至粉碎在一起 , 损伤将是不可估量的 。 另一项研究显示 , 气候变化对地球运动的影响也是多方面的 , 尤其是海洋变暖对地轴倾斜角度的影响远比人们过去预想的要严重 , 因此在研究地球运动时也要将此因素考虑在内 。
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