地球自转了46亿年也不会停

地球自转是怎么被发现的?

其实人们知道地球会自转,也不过是最近几百年的事。

众所周知,在中世纪之前,人们普遍认为地球才是宇宙的中心,所有其他的天体都是沿着圆形轨道围绕着地球运转的。毕竟,太阳从东边升起,从西边落下,都是大家都司空见惯了的事。

偏偏这时候出来个“疯子”,哥白尼告诉大家不是这样的,不是太阳绕着地球转,而是地球绕着太阳转,之所以会有白天、黑夜,是因为我们的地球在绕轴自转的结果。

这与当时教会提倡的亚里士多德的物理学明显矛盾。当然没人相信他的观点。不少人都跳出来驳斥哥白尼的说法:你说地球会自转,那为什么上面的人不会掉下来啊?如果地球在动,那么当物件向下掉落时,不应该掉在脚边,而应该掉在后方,因为物件正在空中向下跌时,地球向前移动了。

他们认为,即使地球并非宇宙中心,「地上的物质自然地向宇宙中心落下」依旧应该成立,所以如果地球在动,物件就理应向后方掉落而非垂直掉落了。说地球会自转,你拿出你的证据来啊。

虽然后来证明哥白尼的想法不仅完全正确,还开启了一个全新的天文学时代,但当时受到了技术条件限制,谁也无法通过科学实验或观测来证明,地球的确实在自转。

1679年,著名科学家列文·虎克在看了牛顿的万有引力研究报告后,突发奇想:如果地球真的是在自转的话,那么一个自由运动物体的路径,相对于一个固定参考座标系统,就会因为惯性产生视路径偏移的现象。

比如下落的物体在北半球的弹道会从它们射出的方向向右偏转。于是他在8.2米的高度下抛下了一颗铁球,预测可能会向东偏离半毫米。然而大概是由于下落高度不够的原因,实验并没有成功。直到将近300多年后的19世纪初,来自博洛尼亚、汉堡的天文学家们汇聚一堂,在高塔上重做了这个实验,才证明虎克的想法完全正确。

日出日落对于地球人来说是再平常不过的自然现象,只要地球不停止转动,这样的现象就会一直持续下去。然而你有没有想过,万物运行都需要动力,支撑地球自转了46亿年不停歇的动力又是什么呢?如果有一天这个动力“用完了”,地球会不会停转呢?居住在停转的地球上又是一种怎么样的体验?地球自转是怎么被发现的?其实人们知道地球会自转,也不过是最近几百年的事。众所周知,在中世纪之前,人们普遍认为地球才是宇宙的中心,所有其他的天体都是沿着圆形轨道围绕着地球运转的。

毕竟,太阳从东边升起,从西边落下,都是大家都司空见惯了的事。

偏偏这时候出来个“疯子”,哥白尼告诉大家不是这样的,不是太阳绕着地球转,而是地球绕着太阳转,之所以会有白天、黑夜,是因为我们的地球在绕轴自转的结果。

这与当时教会提倡的亚里士多德的物理学明显矛盾。

当然没人相信他的观点。

不少人都跳出来驳斥哥白尼的说法:你说地球会自转,那为什么上面的人不会掉下来啊?如果地球在动,那么当物件向下掉落时,不应该掉在脚边,而应该掉在后方,因为物件正在空中向下跌时,地球向前移动了。

他们认为,即使地球并非宇宙中心,「地上的物质自然地向宇宙中心落下」依旧应该成立,所以如果地球在动,物件就理应向后方掉落而非垂直掉落了。

说地球会自转,你拿出你的证据来啊。

虽然后来证明哥白尼的想法不仅完全正确,还开启了一个全新的天文学时代,但当时受到了技术条件限制,谁也无法通过科学实验或观测来证明,地球的确实在自转。

1679年,著名科学家列文·虎克在看了牛顿的万有引力研究报告后,突发奇想:如果地球真的是在自转的话,那么一个自由运动物体的路径,相对于一个固定参考座标系统,就会因为惯性产生视路径偏移的现象。

比如下落的物体在北半球的弹道会从它们射出的方向向右偏转。

于是他在8.2米的高度下抛下了一颗铁球,预测可能会向东偏离半毫米。

然而大概是由于下落高度不够的原因,实验并没有成功。

直到将近300多年后的19世纪初,来自博洛尼亚、汉堡的天文学家们汇聚一堂,在高塔上重做了这个实验,才证明虎克的想法完全正确。

另一个著名的实验来自于法国物理学家傅科,他在巴黎天文台担任物理学教授,1851年,他在法国巴黎的先贤祠从塔顶悬挂了一个摆长67 m的铁球。

他设想:如果地球真的在自转,那么就会使摆动平面产生摇摆的振荡,从而产生偏移,而旋转的速度取决于纬度。

在巴黎的纬度,预测和观测到的偏移是每小时大约顺时针的偏转11度。

这就充分证明了当年哥白尼提出地球自转的假说,完全正确。

那么问题来了,既然地球一直在自转,为什么我们感觉不到呢?反而倒是觉得太阳在围绕着我们旋转?这是因为我们人类对比地球来说,实在太渺小了。

就像我们必须望向很远的海平线才能看见船帆先于船身出现的现象,我们亦必须走很远的距离才能发现地球自转对地球表面上生活的渺小人类所造成的影响。

地球自转究竟靠什么动力?这46亿年来,地球一直在自转,那么是什么力量一直维持着地球自转的呢?其实在宇宙中,所有的天体都在自转,这是因为从物理学的术语来说,所有天体都具有角动量。

地球的形成只是太阳系诞生的一部分:最初太阳系內只是大量的、旋转中的尘埃、岩石和气体,组成它的化学元素是来自大爆炸产生的氢和氦,还有超新星释放出的重元素。

这个星际尘埃是不均匀的,重力吸积过程上任何的不对称,导致最终形成行星的角动量。

而地球的自转也是因为形成地球的原始太阳系星云一边旋转一边压缩,当地球形成时就自然“分享”了一部分它的角动量。

不过,为何地球的自转轴方向会与太阳系盘面有23.5度的倾角呢?地球为何又每24小时自转一周呢?目前关于这两个问题,天文学家也是众说纷纭,但比较普遍的看法认为,这和潮汐力的影响有关。

地球的自转速度可不是一成不变的。

太阳和月亮对海洋的引潮力使地球自转速度变慢,据说地球每100年的一天就会增加1.6毫秒,这也导致地球一年的天数逐渐减少,有科学证据表明泥盆纪中期,当时的一年相当于现在的400天。

既然潮汐力能使地球自转越来越慢,会不会有那么一天,地球真的停止转动了啊?到那时候会发生什么事?有不少人可能会认为我们会以每秒460米的速度向东方被抛出去,因为根据惯性定律,一辆高速行驶的车子突然急刹车,人们肯定会朝着车子行驶的方向倒去。

但是,请记住,那是急刹车。

如果真是由于潮汐力作用的关系的话,其实是个逐渐减速的过程,就像现在的你,是否意识到我们的一天已经比几百年前更长了呢?显然是没有!所以人们被瞬间抛出去的情况自然也不会因为潮汐力而发生。

不过,这并不意味着地球缓慢减速停车不会带来灾难性的后果,最明显的莫过于地球不再有黑夜和白天之分,一半地球长时间处于白天光照之中,另一半则陷入无尽的黑暗。

东西半球的温度会产生天壤之别。

这会导致大量的生物灭绝,就算有物种最终得以存活,想必也会和我现在见到的物种截然不同。

另一个影响就是大气运动,大气会在惯性的作用下继续向前运动,导致原本一起做相对运动的大气和地面变成了大气在做绝对运动,最终导致地面上一切物体都会遭受强力飓风。

还有不少科学家认为,地球虽然停止了自转并不意味着在赤道缺乏旋转动量或所谓的角动量,因为这种角动量沿赤道传递给空气、水甚至岩石,将继续以1770 公里/小时这个速度运动。

而这种运动导致地球表面撕裂成碎片,这些碎片又飞到大气层的上层,然后分散到外层空间。

同时,地壳也会发生移位,那地震、火山喷发等灾害也是必然的,大气层也会引起强烈的风暴,可以说,人类将面临着空前严重的灾难。

当然了,这只是天文学家的一个有趣的思想实现,毕竟等到地球停止自传了,人类没准早就移居到别的星球上去了。

自然也就不会担心到时候的灾难了。

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