《地球的自转》反思

这是《地球的自转》反思，是优秀的教学案例文章，供老师家长们参考学习。

　　最近，吴京参演一部电影《流浪地球》引燃年轻人对科学一些兴趣，虽然电影和刘的小说都是一种科幻，不能过多追求是否符合物理原理。关于这一点，对于地球是否能流浪，我已经写几篇文章加于说明：绝对不可能。但是，科幻本身，不需要严格符合物理规律，只基于物理现象和一个点，展开你丰富联想，然后表达一种情感。作为小说，主要还是表达一种人类情感，在一些恶劣环境中价值取向，科学只是表达情感一种手段，而不是目的。因此，在科幻小说和电影里去寻找科学真理，那是一种荒谬想法。

　　不断有学生跟我交流地球自转和让地球停止自传后有什么后果，按道理来说说，只有你学过物理，对科学有一点兴趣，不论是文理科学生，都会关注这个问题。地理对于文科生，是唯一培养科学素养一门课。为什么会出现昼夜和四季变化，不正是由于地球自转么?同时，地球上气温带、低气压和高气压形成，风和洋流和寒流形成，无不与地球自转有某种联系。

　　其实，一切事物都是相互联系的，地球自转和公转直接不能隔开来分析，因为任何事物都产生于它所处环境，有一个发生发展到灭亡过程，离开它存在环境，可能短时间有可能，但是失去依赖基础，不可能持续存在下去，这才是自然辩证法。无论我们现在用何种理论，这一点人类无法去改变。这也是我一直对人文的杂交和转基因抱有怀疑态度前提。一切科学，必须尊重自然发展，不仅有去处，还要有敬畏心，保留来路。一旦出现问题，人类还能摸索着回去。

　　话归正转，人类时候知道发现地球自转。古希腊的费罗劳斯、海西塔斯等人早已提出过地球自转的猜想，中国战国时代《尸子》一书中就已有“天左舒，地右辟”的论述，而对这一自然现象的证实和它被人们所接受，则是在1543年哥白尼日心说提出之后。

　　地球为什么自传?大家都敬仰的经典物理大家牛顿，因为他对物理研究后感到自然太神奇，给出你让你吃惊说法：说地球自转来自于上帝的推动，在于上帝对地球踹了一脚。不过，牛顿对于神学造诣，如果你去阅读一些，往往也带有一种科幻色彩，把上帝之说与科学天然融洽一种方式。如果科学能够与任何学科嫁接，牛顿博士应该算是交叉第一人。有人说曾在，就是合理的。如果按照牛顿博士说法，地球在诞生时(其实那个时期还没有上帝)，有一种神秘力量踢了地球一下，因此地球处在真空中，因此它一直就运动下去。这里，有出现一个问题，不符合他自己牛顿第一定律。他在第一定律总结到：一切物体，在没有受到任何外力时，总保持静止和匀速直线运动。地球自转在做什么运动?对了，虽然速度大小不变(接近匀速圆周运动)，但是不是直线运动，既然不是直线，速度方向就改变了，于是存在一个加速度，什么会产生加速度?外力(合力)是产生加速度的原因。呵呵，牛顿假设不可能，即使有上帝那一脚，地球也不可能永远自转下去。除非上帝脚一直跟随地球!

　　在牛顿死后100多年，哲学家康德和数学家拉普拉斯认为地球自转的动力来自于源于原始星云收缩时产生的旋转惯性。1755年，康德在《宇宙发展史——根据牛顿定理试论整个宇宙的结构及其力学起源》一书中，虚构出一种“原始星云”，地球在这种星云的引力收缩中诞生，于是保留着收缩时所产生的旋转惯性，从此永恒地按牛顿惯性定律旋转，“地球自己转”的动力是地球形成时与生俱来的，地球自转的原因在于地球物质自身的引力，力源在地球内部，地核的旋转角速度应大于地壳。随着拉普拉斯把这套虚构的假说数学化，康德—拉普拉斯星云说诞生，“地球自己转”被公认为是“地球在自转”现象的原因，并成为战胜上帝推动说的有力武器。

　　人类在很长一段时间接受了康拉假设。很久很久以前，太阳系还没有形成，太阳系还是一团巨大的原始星云，星云体积巨大，呈圆球型，并旋转。在自身重力的作用下，星云慢慢聚集，体积越来越小，密度越来越大，由于角动量守恒的缘故，

　　自转速度越来越大，到最后形成一个密度很大的球形核心，当密集到足以引发核聚变的时候，我们就可以说太阳形成了，与此同时，在以太阳为中心的一个很大的范围里有一个薄薄的圆盘，圆盘是原始星云的聚集，最后在这些圆盘里形成了几个大的行星，围绕着太阳公转，而自身也旋转起来，也就是自转。虽然这个说法还是有一些问题的，比如说行星的形成过程就很匪夷所思了，但是这也是主流观点。

　　但是这种原始星云是建立在无法实验验证的假说基础之上，不能作为科学立论的基础。况且，康德所臆造的原始星云根本就不存在。如果50亿年前有原始星云，50亿光年远处就不会有星光传来，因为星云是不发光的。现既然有星光传来，说明那里没有星云。

　　自从人类发现地球自转现场后，曾经长时间有一种观点：地球自己在转。持有这种观点的人，有一个基本认知，就是地球之所以自转是由于地球本身问题，也就是支撑地球转动的力来自地球本身。地球自转的动力在于“自己”，在于地球内部而不是外部，在于自身具有的内力而不是外力。否定“地球自己转”并不是否定“地球在自转”这一现象，而是否定地球内部有推动自己旋转的动力，如同水磨旋转的动力并不在于磨体内部一样。故“地球在自转”不等于“地球自己转”，它们是两个不同的概念，若把两者等同起来，便是一种误等。

　　其实，由于曾在着地球自己转错误，因此在很多以这种假设认识随着科学发展，发现无法来解释一些自然现象。风就是由于“地球自己转”而产生纬向环流的，而金星243天才自转一周，它却有比地球更大的纬向风，又作何解释?地质力学认为，山脉是地壳跟不上“地球自己转”的转速而向西滑动堆挤而成的，那么金星自己几乎不转，它地表上两条巨大的山系和大峡谷是怎么来的?另外抱给你一个地球，把它放在太空同样的轨道上，它会自转吗?到底地球自己转还是不转的问题，有让人出现疑问。

　　其实，地球自转周期改变也说明完全依赖自身是不可能的。因为地球的自转并非一成不变的，现在科学界已经确认，地球在形成的早期，自转一圈仅仅只有22分钟，因为这时候的地球还没有被太阳俘获，所以可以无拘无束的自转，直到5.4亿年前，地球才被太阳捕获，从此地球上才有了稳定持久的太阳光照射，之后的地球上才出现了生命的大爆发!大部分科学家认同，地球从开始自由流浪到被太阳捕获芳心后乖乖绕太阳转动后，地球自传一天才确定为24小时，也就是地球上一昼夜才正式稳定为24小时。如果正让地球自转静止，地球就会出现一面始终是白天，另一面始终是黑夜。当然，还好发生很多奇妙现象另叙。

　　到目前有人认为，地球自转力来自两个因素，一部分动力来自于地核内部的剧烈运动，比如：地震，火山爆发!其内部源源不断的能量输出给地球自转提供了动力。还有一部分能量来自太阳磁暴和电磁辐射。当太阳的能量以光子的形式传输给地球，那么地球的势必会吸收这些能量而改变自转速度。不过笔者到觉得还有一个外部力，太阳和月球的引力对地球自转速度的牵制也是一个很重要方面。

　　还有一个问题，地球不会自动停止转动呢?了《流浪地球》采用外力方法，让地球停止自转是逃离太阳系一个重要步骤，有没有这种可能，当太阳和地球爱情不再，会不会地球自己停止转动。地球自转速度变慢的主因是外部引力作用，但同时还有地球内部和太阳磁暴提供源源不断的能量以供自转所需。其实地球自转，既有变慢的因素又有加快的因素，变慢是引力，加快是内部运动和太阳磁暴，尽管加快的因素远不敌变慢的因素，但有一点可以肯定：地球并不会完全停止自转，或许地球慢自转10分钟也得上百万年的时间，那时候人类是否存在还是个巨大的未知数!