科学上有两种时间计量系统：基于地球自转的天文测量而得出的“世界时”和以原子振荡周期确定的“原子时” 。“世界时”由于地球自转的不稳定(由地球物质分布不均匀、地球内部各部分自转角速度差异、地球吸收的辐射、地球辐射和其它星球的摄动力等引起的)会带来时间的差异 ， 即出现闰秒 。下面我推算一下 ， 地球由于辐射引起地球自转速度变慢 ， 又由于地球的辐射和太阳辐射相互作用使地球自转速度变快 ， 这样的平衡机制(对立统一) ， 从而使地球的自转速度基本不变 。
地球自转质量标准的模型
作为质量标准的模型 ， 118年质量神秘消失50微克 ， 其实并不神秘 ， 是因为作为质量标准的模型辐射的结果 。下面我们根据这一客观事实粗略推算一下比例常数B 。由于作为千克标准的模型是：高和直径都是约39毫米的圆柱 ， 我们容易算出它的密度和表面积 ， ρ=21475 ， S=0.0072 ， 为了方便 ， 取T = 300k ， 推算出：t = 372124800 ， m = 0.00000005(都是国际标准单位制) ， 进而计算出：
【地球自转速度基本不变的奥秘】B = m / ρTSt = 0.00000005 / 21475×300×0.0072×372124800 = 2.9×10-21
粗略讨论地球一年因辐射损失的质量 ， 为了方便计算 ， T仍取300k ， 地球按球体计算 ， 代入公式计算得：
m = B × ρ × T × S × t = 2.9 × 10-21 × (5.98×1024)/(4/3πR3) × 4R2·π × T × t = 9.1×108 (千克) 。
我本栏目发表的《关于地球引力场半径的探索》指出 ， 地球的辐射半径 ， 即地球的引力半径的粗略推算：地球赤道半径约6.4×106米、地球的自转的线速度约为460米/ 秒 ， 所以地球的辐射半径是 ， CR/V ， 其中 ， C是光速、R是该天体的半径、V是该天体自转的线速度 。所以地球的辐射半径是：CR/V=3×108×6.4×106/460=4.2×1012米 ， 这就是地球的辐射半径 。即可以理解为 ， 地球辐射电磁波粒子的半径为4.2×1012米 ， 电磁波粒子的自转速度是光速 。推算如下 ， M是地球的质量 。由于地球的辐射 ， 地球的质量变为M1 ， 由于辐射损失的质量为m ， M=M1+m 。根据角动量守恒定律得：MVR=M1V1R1+mV2R2——① ， 其中 ， V是地球自转的速度 ， V1经过长时间辐射后地球的自转速度 ， V2是辐射量子的自转速度 。射粒子的速度V2是光速 ， 是一个常数c ， c=3x108米/秒 ， 由于M=M1+m ， ①可以改写为：(M1+m)RV=M1V1R1+mV2R2 ， 我们推算经过一年 ， 由于地球的辐射地球速度的变化量 ， 则m= 9.1×108 千克 ， 由于m远远小于M1 ， 所以(M1+m)近似等于M1 ， R近似等于R1 ， 由上述分析我们可以知道 ， M1+m 是地球的质量、R2=4.2×1012米、m= 9.1×108 千克 ， 所以V-V1= mV2R2/(M1+m)R= 9.1×108 ×3×108×4.2×1012/5.98×1024 kg×6.4×106=3×10-2米/秒 。也就是说 ， 地球一年自转速度由于辐射减少3×10-2米/秒 ， 我们假设其加速的变化是匀速的 ， 绘图如下：
文章插图
计算地球一年地球由于辐射少自转的路程 ， S=1/2×3×10-2米/秒×3.2×107秒=4.5×105米 ，
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