据此推算一年地球由于辐射导致地球自转速度变慢 , 自转同样的路程要多用的时间 , t=S/V=4.5×105/460=1000秒 。这一计算结果和观察结果不符 。并且 , 我们得出结论 , 地球的辐射对地球自转速度影响较大 , 是什么机制平衡这一变化 , 从而使地球自转速度基本保持不变?解释如下:
自然界任何事物的运动都是矛盾的对立统一 , 否则 , 便不会长期存在 。地球的自转也是如此 , 地球的辐射使地球自转变慢的同时 , 也会使地球的自转加快 。下图是地球自转的示意图:
文章插图
上图说明:红色箭头表示太阳的自转方向 , 灰色箭头表示地球的自转方向 , 红色、灰色弯曲线分别表示太阳、地球的辐射 , 为了研究方便 , 夸大了由于星球自转辐射弯曲的程度 。
太阳和地球的辐射相互作用 , 是地球自转加速的动力源泉 。解析:由于太阳和地球的自转方向相同 , 从示意图中我们可也看出 , 除了地球和太阳中间的小部分(前面论述 , 地球的辐射半径是:4.2×1012米)阻止地球自转变慢外 , 绝大部分区域辐射相互作用都是加快地球自转速度的 。从图中 , 我们不难看出 , 在地球、太阳的外侧(除去地球、太阳相对部分) , 辐射的相互作用都是加快地球自转的 。
另外 , 使地球自转加速的因素还有 , 由于地球的辐射地球的质量在减小 , 地球的半径在减小(详细请查看本栏目发表的《地球的质量、半径在减小 , 而密度在增大》) , 根据角动量守恒定律 , 地球的自转速度也在加速 。
从上述分析我们可以得出结论:影响地球自转速度变化的主要因素是——地球、太阳辐射 。地球的辐射使地球的自转速度变慢 , 同时地球、太阳辐射相互作用使地球的自转速度变快 , 即地球辐射的小部分用于地球闰秒的产生 。次要因素是:地球质量、半径的变化 , 地球各层之间运动的角速度差异以及潮汐等原因 。
根据这一理论 , 我们可以推出几个结论并解释其现象
1、地球磁场磁极的变化 。
我在本栏目发表的《也谈地磁的起源》认为 , 地球的磁场是由地球的自转形成的 。如果地球的磁场曾经翻转过 , 说明地球的自转方向原来是由东向西自转的 , 由于这种情况地球辐射、太阳和地球辐射的相互作用都是地球自转速度变慢 , 最终翻转 。解析:当地球的自转方向顺时针(金星的自转情况)时 , 地球和太阳的辐射相互作用也是地球的自转速度减慢 , 没有平衡机制(地球的辐射始终是使地球自转变慢的) , 最终停止自转并进而发生自转方向翻转 。
2、地球的公转速度和自转速度的正比关系 。
有资料显示地球的公转速度和自转速度成正比或近似成正比 , 解析这一说法 。我在本栏目发表的《地球重力场是由于地球的辐射和自转形成的》指出 , 引力的表达式为:F=G(B × ρ1 × T 1× S1×ω1)(B × ρ2 × T 2× S 2×ω2)/R2 , 所以引力场强的大小的表达式是:E=G(B × ρ × T × S×ω)/R2 , 其中 , R是距辐射源中心的距离 , ω是辐射源自转的角速度 , G是引力恒量(不是万有引力恒量) 。分析:假设太阳自转的角速度不变 , 太阳和地球的引力大小和地球自转的角速度成正比 , 引力是公转速度的量度 , 所以地球的公转速度和地球的自转速度成正比 。
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