众所周知,地球在一个椭圆形轨道上围绕太阳公转,同时又绕地轴自转。因为这种不停地公转和自转,地球上才有了季节变化和昼夜然而,是什么力量驱使地球这样永不停息地运动呢?地球运动的过去、现在、将来又是怎样的呢?
人们最容易产生的错觉,是认为地球的运动是一种标准的匀速运动,否则,一日的长短就会改变。伟大的牛顿就是这样认为的。他将整个宇宙天体的运动,看成是上好发条的机械准确无误,完美无缺。
其实,地球的运动是在变化着的,而且极不稳定。根据“古生物钟”的研究发现,地球的自转速度在逐年变慢。如在44亿年的晚奥陶纪,地球公转一周要412天;到42亿年前的中志留纪,每年只有400天;37亿年前的中泥盆纪年为398天。到了1亿年前的晚石炭纪,每年约为385天;6500万年前的白垩纪,每年约为376天;而现在一年只有365.25天。天体物理学的计算,也证明了地球自转正在变慢。科学家将此现象解释为是由于月球和太阳对地球的潮汐作用的结果。
石英钟的发明,使人们能更准确地测量和记录时间。通过石英钟记时观测日地的相对运动,发现在一年内地球自转存在着时快时慢的周期性变化，春季自转变慢,秋季加快。
科学家经过长期观测认为,引起这种周期性变化,与大气和冰的季节性变化有关。此外,地球内部物质的运动,如重元素下沉、向地心集中、轻元素上浮、岩浆喷发等,都会影响地球的自转速度。除了地球的自转外,地球的公转也不是匀速运动。这是因为地球公转的轨道是椭圆的,最远点与最近点相差约五百万千米。当地球远日点向近日点运动时,离太阳越近,受太阳引力的作用越强,速度越快。由近日点到远日点时则相反,运行速度减慢。
还有,地球自转轴与公转轨道并不垂直。地轴也并不稳定,而是像一个陀螺在地球轨道面上做圆锥形的旋转。地轴的两端并非始终如地指向天空中的某一个方向,如北极点,而是围绕着这个点不规则地画着圆圈。地轴指向的这种不规则,是地球的运动造成的。
科学家还发现,地球运动时,地轴向天空画的圆圈并不规整。就是说地轴在天空上的点迹根本就不是在圆周上的移动,而是在圆周内外做周期性的摆动,摆幅为“9”。由此可以看出,地球的公转和自转是许多复杂运动的组合,而不是简单的线速或角速运动。
现在就地球在太阳系中的运动而言,其加速或减速都离不开太阳、月亮及太阳系其他行星的引力。人们一定会问,地球最初是如何运动起来的呢?未来将如何运动下去,其自转速度会一直变慢吗?
地球好比一直陀螺，它绕着太阳不停的旋转，每自转一周就是一周就是一天，公转一周为一年。地球自转和公转运动的结合产生了昼夜交替，四季变化和五带（热带，南北温带和南北寒带）的区分。
地球的自转速度是在逐年变慢吗？请举例说明。
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