地球進(jìn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)

PAGEPAGE524．萬(wàn)有引力與時(shí)空彎曲一．實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．觀測(cè)鋼球運(yùn)動(dòng)，掌握開(kāi)普勒定律2．利用曲面模擬引力勢(shì)能曲線3．通過(guò)鋼球運(yùn)動(dòng)模擬動(dòng)能與勢(shì)阱的作用4．直觀理解廣義相對(duì)論——引力源于彎曲5．觀測(cè)理解“彎曲時(shí)空”導(dǎo)致近日點(diǎn)進(jìn)動(dòng)二．實(shí)驗(yàn)儀器實(shí)驗(yàn)在大型雙曲面組成的漏斗狀玻璃鋼制的槽中進(jìn)行。槽下貯存有鋼質(zhì)球若干。實(shí)驗(yàn)者搖動(dòng)手柄十余圈，帶動(dòng)齒鏈，再經(jīng)齒輪箱傳動(dòng)來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)凸輪，依次向上推出鋼球，并使其在曲面上作橢圓運(yùn)動(dòng)，并形成進(jìn)動(dòng)。三．實(shí)驗(yàn)原理與內(nèi)容１）開(kāi)普勒定律驗(yàn)證２）勢(shì)能曲線：ａ．引力勢(shì)能；ｂ．重力勢(shì)能３）引力勢(shì)阱與動(dòng)能４）引力是“彎曲時(shí)空”的表現(xiàn)５）近日點(diǎn)的進(jìn)動(dòng)原理1．開(kāi)普勒定律驗(yàn)證觀測(cè)：關(guān)于行星運(yùn)動(dòng)的開(kāi)普勒第一定律指出：行星軌道是橢圓，太陽(yáng)位于其中一個(gè)焦點(diǎn)上。第二定律指出：行星對(duì)太陽(yáng)的徑矢，在相等的時(shí)間內(nèi)掃過(guò)相等的面積（圖1）。圖1九大行星是在以太陽(yáng)為核心的平面上沿著橢圓軌道周期地運(yùn)動(dòng)著。由于引力的方向在任何時(shí)刻總是與行星對(duì)于太陽(yáng)的徑矢方向相反而平行，所以行星所受的太陽(yáng)引力之力矩，對(duì)太陽(yáng)為心而言，恒等于零。亦即行星對(duì)太陽(yáng)的角動(dòng)量圖1其中△S=1/2（r?△r?Sinα），是r和△r組成窄三角形的面積（△r→0時(shí)，Sinα→1）。是行星對(duì)太陽(yáng)的徑矢在單位時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積，稱(chēng)為行星的掠面速度。L不變，即d不變。所以，角動(dòng)量守恒定律直接就導(dǎo)出了開(kāi)普勒第二定律，見(jiàn)圖1。開(kāi)普勒定律是在對(duì)行星運(yùn)動(dòng)的長(zhǎng)期觀測(cè)與大量的數(shù)據(jù)積累基礎(chǔ)上才總結(jié)出來(lái)的，它為牛頓定律奠定了堅(jiān)實(shí)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)與理論基礎(chǔ)。因此，牛頓才說(shuō)他是站在了巨人的肩膀上，才會(huì)有新的發(fā)現(xiàn)。在本實(shí)驗(yàn)中，可以觀察到鋼球的橢圓運(yùn)動(dòng)，可以觀測(cè)其徑矢的掠面速度，從而驗(yàn)證開(kāi)普勒第二定律。但是，要注意，鋼球并不是在平面上運(yùn)動(dòng)。由于雙曲面擬合了引力勢(shì)能曲線，曲面就代表了引力作用。所以，鋼球運(yùn)動(dòng)在初期，近似在平面上運(yùn)動(dòng)，可以明顯看到掠面速度相等、橢圓運(yùn)動(dòng)的周期相同。中期，橢圓運(yùn)動(dòng)周期縮短，但是相同時(shí)間掠過(guò)的總面積依然相同。后期，鋼球運(yùn)動(dòng)仍然符合開(kāi)普勒定律，只是更難以與初期的鋼球運(yùn)動(dòng)來(lái)作比較，需重復(fù)觀測(cè)、體驗(yàn)?！叭绻f(shuō)我比多數(shù)人看得遠(yuǎn)一些的話，那是因?yàn)槲艺驹诰奕藗兊募缟??！迸ｎD（IsaacNewton,1642-1727）2.勢(shì)能曲線圖2.引力勢(shì)能曲線?引力勢(shì)能曲線（圖2）：引力是保守力，可以引進(jìn)勢(shì)能概念。即圖2.引力勢(shì)能曲線 若規(guī)定rb→∞時(shí)，Epb=0。當(dāng)m1、m2兩質(zhì)點(diǎn)相距r時(shí)，其引力勢(shì)能為： 圖3其中負(fù)號(hào)表達(dá)的意義是：兩質(zhì)點(diǎn)從相距r的位形改變?yōu)榱銊?shì)能位形的過(guò)程中，引力總是在作負(fù)功圖3本實(shí)驗(yàn)儀中的大面積由雙曲線旋轉(zhuǎn)而成的漏斗狀的曲面，就是擬合了引力勢(shì)能：，形成了一個(gè)引力場(chǎng)模擬。?重力勢(shì)能曲線（圖3）：重力是萬(wàn)有引力現(xiàn)象的特例，是物體m與地球M組成的系統(tǒng)，在地球表面附近區(qū)域的相互作用。若規(guī)定rb=R時(shí)，Epb=0?；鸺倪\(yùn)動(dòng)軌跡。正是為了弄清引力實(shí)質(zhì)，美國(guó)航天局才花巨資和40幾年的努力來(lái)制造這顆GP-B衛(wèi)星。

美國(guó)航天局根據(jù)愛(ài)因斯坦理論算出實(shí)驗(yàn)的一組預(yù)期值。章鈞豪根據(jù)他的引力理論求出實(shí)驗(yàn)的另一組預(yù)期值。實(shí)驗(yàn)結(jié)果與誰(shuí)的預(yù)期值一致，誰(shuí)就是勝利者。

章鈞豪認(rèn)為，愛(ài)因斯坦的“短程線公式”實(shí)質(zhì)上是假定引力中除了牛頓引力外還存在一個(gè)與速度有關(guān)的徑向附加引力。此外由“短程線公式”直接得到愛(ài)因斯坦的能量變化是牛頓能量變化的兩倍?！把貜较蚍较虻母郊右Α焙汀皭?ài)因斯坦能量變化”是解釋“行星近日點(diǎn)移動(dòng)”和“光偏折”的前提。在“光的引力紅移”實(shí)驗(yàn)中有兩個(gè)方面，頻率的變化和能量變化。廣義相對(duì)論能解釋頻率變化，但卻不能解釋能量變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果只找到牛頓引力產(chǎn)生的能量變化，沒(méi)有徑向附加引力所產(chǎn)生的能量變化，愛(ài)因斯坦設(shè)想的附加引力不存在，愛(ài)因斯坦的能量變化是不正確的。問(wèn)題的嚴(yán)重性還在于；這兩點(diǎn)恰好是解釋“行星近日點(diǎn)移動(dòng)”和“光偏折”實(shí)驗(yàn)的前提，前提被否定了，這個(gè)解釋還是正確的嗎？所以三個(gè)基本實(shí)驗(yàn)中最多只有“半個(gè)實(shí)驗(yàn)”支持廣義相對(duì)論。所以說(shuō)，整體上實(shí)驗(yàn)不支持廣義相對(duì)論。

理論之間的大搏斗最終將依靠實(shí)驗(yàn)的結(jié)果來(lái)判決。據(jù)了解，GP－B的實(shí)驗(yàn)結(jié)果主要將由兩個(gè)值來(lái)體現(xiàn)：一個(gè)稱(chēng)為“短程線效應(yīng)陀螺進(jìn)動(dòng)率”（章鈞豪稱(chēng)之為“軌道效應(yīng)陀螺進(jìn)動(dòng)率”），另一個(gè)是“坐標(biāo)拖曳效應(yīng)陀螺進(jìn)動(dòng)率”（章鈞豪稱(chēng)之為“地球自轉(zhuǎn)效應(yīng)進(jìn)動(dòng)率”）。章鈞豪對(duì)這兩個(gè)數(shù)字的預(yù)測(cè)值分別是4409.6毫弧度秒／年和0毫弧度秒／年。而這兩個(gè)預(yù)測(cè)數(shù)字跟美國(guó)專(zhuān)家根據(jù)愛(ài)因斯坦理論公式算出來(lái)的預(yù)測(cè)數(shù)字有著很明顯的區(qū)別。

GP－B實(shí)驗(yàn)的結(jié)果就要見(jiàn)分曉了。愛(ài)因斯坦和章鈞豪哪一個(gè)人正確？美國(guó)人花了7.5億美元、費(fèi)時(shí)45年制造出來(lái)的這顆GP－B衛(wèi)星會(huì)不會(huì)用來(lái)證明一個(gè)中國(guó)人理論是正確的？實(shí)驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)之間存在內(nèi)在聯(lián)系，由廣義相對(duì)論不能解釋“光引力紅移”的能量變化可以推知GP-B實(shí)驗(yàn)中不會(huì)出現(xiàn)愛(ài)因斯坦預(yù)期值，出現(xiàn)章鈞豪預(yù)期值的可能性極大。章鈞豪認(rèn)為：我的引力理論和預(yù)期值都屬于國(guó)家和民族的，我熱切希望得到政府和人民的支持。

20世紀(jì)人類(lèi)3項(xiàng)最偉大的成就是：相對(duì)論、量子力學(xué)和混沌理論。量子力學(xué)存在這樣的問(wèn)題：含時(shí)微擾級(jí)數(shù)的任意項(xiàng)是怎樣？含時(shí)Schrdingr方程(和相關(guān)方程)的準(zhǔn)確解是怎樣?用含時(shí)微擾級(jí)數(shù)的前有限階近似解之和代替準(zhǔn)確解所產(chǎn)生的誤差是多少？這是20世紀(jì)物理理論的最重大懸案。章鈞豪用嚴(yán)格數(shù)學(xué)推導(dǎo)找出這個(gè)懸案的答案并指出：在量子力學(xué)關(guān)心的能量守恒鄰域內(nèi)，含時(shí)微擾級(jí)數(shù)是發(fā)散的,用前有限階近似解之和代替準(zhǔn)確解將導(dǎo)致無(wú)窮大誤差，量子力學(xué)關(guān)于狀態(tài)隨時(shí)間變化的一切理論結(jié)論都是以這個(gè)無(wú)窮大誤差作為前提的,所以在數(shù)學(xué)上是錯(cuò)誤的，因此Fermi黃金定則不是Schrdinger方程在數(shù)學(xué)上合理的推論；其次Schrdinger方程的準(zhǔn)確解導(dǎo)出的躍遷幾率并不能描述躍遷過(guò)程，量子力學(xué)基本方程不能用來(lái)說(shuō)明微觀范圍內(nèi)電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)隨時(shí)間的變化。人們應(yīng)該建立新的理論描述原子物理的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。地球自轉(zhuǎn)

地球存在繞自轉(zhuǎn)軸自西向東的自轉(zhuǎn)，平均角速度為每小時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)15度。在地球赤道上，自轉(zhuǎn)的線速度是每秒465米。天空中各種天體東升西落的現(xiàn)象都是地球自轉(zhuǎn)的反映。人們最早利用地球自轉(zhuǎn)作為計(jì)量時(shí)間的基準(zhǔn)。自20世紀(jì)以來(lái)由于天文觀測(cè)技術(shù)的發(fā)展，人們發(fā)現(xiàn)地球自轉(zhuǎn)是不均的。1967年國(guó)際上開(kāi)始建立比地球自轉(zhuǎn)更為精確和穩(wěn)定的原子時(shí)。由于原子時(shí)的建立和采用，地球自轉(zhuǎn)中的各種變化相繼被發(fā)現(xiàn)?，F(xiàn)在天文學(xué)家已經(jīng)知道地球自轉(zhuǎn)速度存在長(zhǎng)期減慢、不規(guī)則變化和周期性變化。

通過(guò)對(duì)月球、太陽(yáng)和行星的觀測(cè)資料和對(duì)古代月食、日食資料的分析，以及通過(guò)對(duì)古珊瑚化石的研究，可以得到地質(zhì)時(shí)期地球自轉(zhuǎn)的情況。在6億多年前，地球上一年大約有424天，表明那時(shí)地球自轉(zhuǎn)速率比現(xiàn)在快得多。在4億年前，一年有約400天，2.8億年前為390天。研究表明，每經(jīng)過(guò)一百年，地球自轉(zhuǎn)長(zhǎng)期減慢近2毫秒（1毫秒＝千分之一秒），它主要是由潮汐摩擦引起的。此外，由于潮汐摩擦，使地球自轉(zhuǎn)角動(dòng)量變小，從而引起月球以每年3～4厘米的速度遠(yuǎn)離地球，使月球繞地球公轉(zhuǎn)的周期變長(zhǎng)。除潮汐摩擦原因外，地球半徑的可能變化、地球內(nèi)部地核和地幔的耦合、地球表面物質(zhì)分布的改變等也會(huì)引起地球自轉(zhuǎn)長(zhǎng)期變化。

地球自轉(zhuǎn)速度除上述長(zhǎng)期減慢外，還存在著時(shí)快時(shí)慢的不規(guī)則變化，這種不規(guī)則變化同樣可以在天文觀測(cè)資料的分析中得到證實(shí)，其中從周期為近十年乃至數(shù)十年不等的所謂"十年尺度"的變化和周期為2～7年的所謂"年際變化"，得到了較多的研究。十年尺度變化的幅度可以達(dá)到約±3毫秒，引起這種變化的真正機(jī)制目前尚不清楚，其中最有可能的原因是核幔間的耦合作用。年際變化的幅度為0.2～0.3毫秒，相當(dāng)于十年尺度變化幅度的十分之一。這種年際變化與厄爾尼諾事件期間的赤道東太平洋海水溫度的異常變化具有相當(dāng)?shù)囊恢滦?，這可能與全球性大氣環(huán)流有關(guān)。然而引起這種一致性的真正原因目前正處于進(jìn)一步的探索階段。此外，地球自轉(zhuǎn)的不規(guī)則變化還包括幾天到數(shù)月周期的變化，這種變化的幅度約為±1毫秒。

地球自轉(zhuǎn)的周期性變化主要包括周年周期的變化，月周期、半月周期變化以及近周日和半周日周期的變化。周年周期變化，也稱(chēng)為季節(jié)性變化，是二十世紀(jì)三十年代發(fā)現(xiàn)的，它表現(xiàn)為春天地球自轉(zhuǎn)變慢，秋天地球自轉(zhuǎn)加快，其中還帶有半年周期的變化。周年變化的振幅為20～25毫秒，主要由風(fēng)的季節(jié)性變化引起。半年變化的振幅為8～9毫秒，主要由太陽(yáng)潮汐作用引起的。此外，月周期和半月周期變化的振幅約為±1毫秒，是由月亮潮汐力引起的。地球自轉(zhuǎn)具有周日和半周日變化是在最近的十年中才被發(fā)現(xiàn)并得到證實(shí)的，振幅只有約0.1毫秒，主要是由月亮的周日、半周日潮汐作用引起的。

地球公轉(zhuǎn)

1543年著名波蘭天文學(xué)家哥白尼在《天體運(yùn)行論》一書(shū)中首先完整地提出了地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)的概念。地球公轉(zhuǎn)的軌道是橢圓的，公轉(zhuǎn)軌道半長(zhǎng)徑為149597870公里，軌道的偏心率為0.0167，公轉(zhuǎn)的平均軌道速度為每秒29.79公里；公轉(zhuǎn)的軌道面（黃道面）與地球赤道面的交角為23°27'，稱(chēng)為黃赤交角。地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生了地球上的晝夜變化，地球公轉(zhuǎn)及黃赤交角的存在造成了四季的交替。

從地球上看，太陽(yáng)沿黃道逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)，黃道和赤道在天球上存在相距180°的兩個(gè)交點(diǎn)，其中太陽(yáng)沿黃道從天赤道以南向北通過(guò)天赤道的那一點(diǎn)，稱(chēng)為春分點(diǎn)，與春分點(diǎn)相隔180°的另一點(diǎn)，稱(chēng)為秋分點(diǎn)，太陽(yáng)分別在每年的春分（3月21日前后）和秋分（9月23日前后）通過(guò)春分點(diǎn)和秋分點(diǎn)。對(duì)居住的北半球的人來(lái)說(shuō)，當(dāng)太陽(yáng)分別經(jīng)過(guò)春分點(diǎn)和秋分點(diǎn)時(shí)，就意味著已是春季或是秋季時(shí)節(jié)。太陽(yáng)通過(guò)春分點(diǎn)到達(dá)最北的那一點(diǎn)稱(chēng)為夏至點(diǎn)，與之相差180°的另一點(diǎn)稱(chēng)為冬至點(diǎn)，太陽(yáng)分別于每年的6月22日前后和12月22日前后通過(guò)夏至點(diǎn)和冬至點(diǎn)。同樣，對(duì)居住在北半球的人，當(dāng)太陽(yáng)在夏至點(diǎn)和冬至點(diǎn)附近，從天文學(xué)意義上，已進(jìn)入夏季和冬季時(shí)節(jié)。上述情況，對(duì)于居住在南半球的人，則正好相反。

地極移動(dòng)

地極移動(dòng)，簡(jiǎn)稱(chēng)為極移，是地球自轉(zhuǎn)軸在地球本體內(nèi)的運(yùn)動(dòng)。1765年，歐拉最先從力學(xué)上預(yù)言了極移的存在。1888年，德國(guó)的屈斯特納從緯度變化的觀測(cè)中發(fā)現(xiàn)了極移。1891年，美國(guó)天文學(xué)家張德勒指出，極移包括兩個(gè)主要周期成分：一個(gè)是周年周期，另一個(gè)是近14個(gè)月的周期，稱(chēng)為張德勒周期。前者主要是由于大氣的周年運(yùn)動(dòng)引起地球的受迫擺動(dòng)，后者是由于地球的非剛體引起的地球自由擺動(dòng)。極移的振幅約為±0.4角秒，相當(dāng)于在地面上一個(gè)12×12平方米范圍。

由于極移，使地面上各點(diǎn)的緯度、經(jīng)度會(huì)發(fā)生變化。1899年成立了國(guó)際緯度服務(wù)，組織全球的光學(xué)天文望遠(yuǎn)鏡專(zhuān)門(mén)從事緯度觀測(cè)，測(cè)定極移。隨著觀測(cè)技術(shù)的發(fā)展，從二十世紀(jì)六十年代后期開(kāi)始，國(guó)際上相繼開(kāi)始了人造衛(wèi)星多普勒觀測(cè)、激光測(cè)月、激光測(cè)人衛(wèi)、甚長(zhǎng)基線干涉測(cè)量、全球定位系統(tǒng)測(cè)定極移，測(cè)定的精度有了數(shù)量級(jí)的提高。

根據(jù)近一百年的天文觀測(cè)資料，發(fā)現(xiàn)極移包含各種復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)。除了上述周年周期和張德勒周期外，還存在長(zhǎng)期極移，周月、半月和一天左右的各種短周期極移。其中長(zhǎng)期極移表現(xiàn)為地極向著西徑約70°～80°方向以每年3.3～3.5毫角秒的速度運(yùn)動(dòng)。它主要是由于地球上北美、格棱蘭和北歐等地區(qū)冰蓋的融化引起的冰期后地殼反彈，導(dǎo)致地球轉(zhuǎn)動(dòng)慣量變化所致。其它各種周期的極移主要與日月的潮汐作用以及與大氣和海洋的作用有關(guān)。

歲差與章動(dòng)

在外力的作用下，地球的自轉(zhuǎn)軸在空間的指向并不保持固定的方向，而是不斷發(fā)生變化。其中地軸的長(zhǎng)期運(yùn)動(dòng)稱(chēng)為歲差，而周期運(yùn)動(dòng)稱(chēng)為章動(dòng)。歲差和章動(dòng)引起天極和春分點(diǎn)位置相對(duì)恒星的變化。公元前二世紀(jì)，古希臘天文學(xué)家喜帕恰斯在編制一本包含1022顆恒星的星表時(shí)，首次發(fā)現(xiàn)了歲差現(xiàn)象。中國(guó)晉代天文學(xué)家虞喜，根據(jù)對(duì)冬至日恒星的中天觀測(cè)，獨(dú)立地發(fā)現(xiàn)了歲差。據(jù)《宋史·律歷志》記載："虞喜云：'堯時(shí)冬至日短星昴，今二千七百余年，乃東壁中，則知每歲漸差之所至'"。歲差這個(gè)名詞即由此而來(lái)。

牛頓第一個(gè)指出產(chǎn)生歲差的原因是太陽(yáng)和月球?qū)Φ厍虺嗟缆∑鸩糠值奈?。在太?yáng)和月球的引力作用下，地球自轉(zhuǎn)軸在空間繞黃極描繪出一個(gè)圓錐面，繞行一周約需26000年，圓錐面的半徑約為23°.5。這種由太陽(yáng)和月球引起的地軸的長(zhǎng)期運(yùn)動(dòng)稱(chēng)為日月歲差。除太陽(yáng)和月球的引力作用外，地球還受到太陽(yáng)系內(nèi)其它行星的引力作用，從而引起地球運(yùn)動(dòng)的軌道面，即黃道面位置的不斷變化，由此使春分點(diǎn)沿赤道有一個(gè)小的位移，稱(chēng)為行星歲差。行星歲差使春分點(diǎn)每年沿赤道東進(jìn)約0.13角秒。

地球自轉(zhuǎn)軸在空間繞黃極作歲差運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，還伴隨有許多短周期變化。英國(guó)天文學(xué)家布拉得雷在1748年分析了20年恒星位置的觀測(cè)資料后，發(fā)現(xiàn)了章動(dòng)現(xiàn)象。月球軌道面（白道面）位置的變化是引起章動(dòng)的主要原因。目前天文學(xué)家已經(jīng)分析得到章動(dòng)周期共有263項(xiàng)之多，其中章動(dòng)的主周期項(xiàng)，即18.6年章動(dòng)項(xiàng)是振幅最大的項(xiàng)，它主要是由于白道的運(yùn)動(dòng)引起白道的升交點(diǎn)沿黃道向西運(yùn)動(dòng)，約18.6年繞行一周所致。因而，月球?qū)Φ厍虻囊ψ饔靡灿邢嗤芷谧兓?，在天球上它表現(xiàn)為天極在繞黃極作歲差運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，還圍繞其平均位置作周期為18.6年的運(yùn)動(dòng)。同樣，太陽(yáng)對(duì)地球的引力作用也具有周期性變化，并引起相應(yīng)周期的章動(dòng)。新發(fā)現(xiàn)地球存在的另一種運(yùn)動(dòng)王金甲

王鎮(zhèn)

謝學(xué)樞

車(chē)存仁我們現(xiàn)在都知道地球基本有兩種運(yùn)動(dòng)那就是自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn)?？墒窃?996年，美國(guó)的哥倫比亞大學(xué)的宋曉東博士和Paul

Richards發(fā)現(xiàn)了地球內(nèi)核差速旋轉(zhuǎn)的驚人的地震學(xué)證據(jù)。地球內(nèi)核以約每年1度

(或1.1度)

的差速旋轉(zhuǎn)速率相對(duì)于地幔向東旋轉(zhuǎn)，估計(jì)自1900年到1996年的96年間，內(nèi)核已旋轉(zhuǎn)了1/4圈多。大約每300-400年，內(nèi)核就要相對(duì)地幔和地殼多轉(zhuǎn)一圈

。在內(nèi)核赤道面上，內(nèi)核自轉(zhuǎn)速率與地殼自轉(zhuǎn)速率的差，相當(dāng)于數(shù)量級(jí)約為20km/a的線速率，這一線速率要比大陸板塊運(yùn)動(dòng)的線速率的最大值

（20cm/a）快10萬(wàn)倍。這一發(fā)現(xiàn)對(duì)于地球磁場(chǎng)的起源,倒轉(zhuǎn)，以及地球演化的諸多問(wèn)題意義重大[1]。我們?cè)谘芯康厍騽?dòng)力時(shí)必須與天體運(yùn)動(dòng)相結(jié)合。不考慮天體運(yùn)動(dòng)就會(huì)走天文學(xué)“地心說(shuō)”片面性的老路。天文學(xué)界用了四百多年的艱苦努力，甚至是生命的代價(jià)才證實(shí)了日心說(shuō)?，F(xiàn)在我們發(fā)現(xiàn)的許多地球之謎（如地球磁場(chǎng)逆轉(zhuǎn)，大洋洋脊生成，青藏高原隆起，超高壓變質(zhì)巖折返之迷，生物滅絕，地殼磁場(chǎng)分布紊亂，南極有煤層，滄海變桑田，地震發(fā)生，海底擴(kuò)張，大陸版快漂移的動(dòng)力，地球氣候的冷暖變化，大峽谷和大海溝的形成，地球自轉(zhuǎn)不勻速等等）都有一個(gè)共同的指向，就是地殼受日

月引潮力的影響下，在有磁場(chǎng)的地心上作有23.5度(地軸傾斜度)的調(diào)心式旋轉(zhuǎn)（地球不是剛體象一個(gè)生雞蛋存在著相對(duì)地心丟轉(zhuǎn)）。每當(dāng)丟了8轉(zhuǎn)左右時(shí)，就使地殼在地心上形成南北大調(diào)位。調(diào)位的結(jié)果就產(chǎn)生了上述的許多地球之迷。這里需要指出的是地球自轉(zhuǎn)使地球是一個(gè)橢圓使地殼表面有不同弧度。改變弧度就是來(lái)回曲折的的過(guò)程，從而使版塊漂移獲得動(dòng)力。這許多的地球之迷都共同指向一個(gè)焦點(diǎn)，這就不是一個(gè)偶然現(xiàn)象了。這就充分說(shuō)明了小質(zhì)量的地殼受日

月的引潮力的作用下，必然在有磁場(chǎng)的地心上作調(diào)心式的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)也使地球的大氣候有寒暖紀(jì)的交替變化。我們對(duì)工業(yè)用的軸承都不陌生，它主要有三部分組成。1,里壁

2,滾珠

3,外壁。我們把軸承的里壁鑲嵌在旋轉(zhuǎn)的軸上，在外壁不固定時(shí)，經(jīng)過(guò)一定的時(shí)間我們發(fā)現(xiàn)軸承的外壁也與里壁同步旋轉(zhuǎn)。當(dāng)我們用手觸摸軸承的外壁時(shí)，外壁就開(kāi)始減速。我們的地球基本也分為三部分1,地核

2,地幔

3,地殼。我們的地球從誕生以來(lái)，大質(zhì)量的地核通過(guò)地幔帶動(dòng)小質(zhì)量的地殼與地核同步勻的速旋轉(zhuǎn)。這與上面所說(shuō)的軸承運(yùn)動(dòng)有些相似之處。只是軸承的里,外壁有滾道軌跡的控制作用，只能作同軸旋轉(zhuǎn)。而我們的地球則不同，地核與地殼沒(méi)有滾道軌跡的控制作用，地殼與地核可作萬(wàn)向的同球心運(yùn)動(dòng)。因地軸的傾斜，當(dāng)?shù)貧な艿耐饬Γㄈ赵乱绷Γ┡c其地核的旋轉(zhuǎn)不垂直時(shí)，地殼在地核上的旋轉(zhuǎn)不但在經(jīng)度上產(chǎn)生丟轉(zhuǎn)，而且在緯度上也產(chǎn)生有23.5（地軸的傾斜度）度角的斜向運(yùn)動(dòng)。這種有23.5度角的斜向運(yùn)動(dòng)，使地球的兩個(gè)極點(diǎn)緩慢的以漸開(kāi)線的形式向?qū)Ψ较肄D(zhuǎn)換位（也就是歲差與章動(dòng)）。導(dǎo)致地殼南北極的大調(diào)個(gè)（N,S極互換）。當(dāng)遇上地殼上的火山爆發(fā)也就記錄了地殼在地核上磁場(chǎng)相應(yīng)的位置，大西洋的磁異常就是這種N,S極換位造成的。經(jīng)過(guò)幾億年的這種運(yùn)動(dòng)，也就呈現(xiàn)出我們鉆探地殼巖芯磁場(chǎng)逆轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。地殼上的剩磁場(chǎng)與地核的磁場(chǎng)因地殼調(diào)個(gè)的原因，它們之間的磁場(chǎng)有時(shí)相抵消，有時(shí)相疊加，旋轉(zhuǎn)到相抵消時(shí)也就是地球磁場(chǎng)在減弱。所以現(xiàn)在地球磁場(chǎng)在減弱就是這種地殼弦運(yùn)動(dòng)[2]造成的。地殼的這種弦運(yùn)動(dòng)使大陸板塊漂移獲得動(dòng)力，使地球磁場(chǎng)逆轉(zhuǎn)，使南極有煤的生成條件，使非洲有冰川期，使我國(guó)南方有冰臼的形成。使我們生活的地殼上有了寒期與暖期的交替變化并制造了許多地球上的不解之謎。

我們都知道地球是一個(gè)橢圓體。這是因?yàn)榈厍蜃赞D(zhuǎn)離心力所致。當(dāng)?shù)厍虺嗟郎系哪硟牲c(diǎn)旋轉(zhuǎn)到地球的兩極，兩極的海拔將升高，兩極的冰川范圍將擴(kuò)大許多。冰川的擴(kuò)大使地球進(jìn)入了一個(gè)寒冷期。由于地球自轉(zhuǎn)有離心力的原因，兩極的地理高度也將緩慢的沉降（兩極軸變短，氣壓加大），地球的氣溫將緩慢上升，迎來(lái)了一個(gè)地球的溫暖期。兩極地殼在下降的過(guò)程中，地殼的上表面擁擠,摺皺,穿插疊層而地殼的下表面開(kāi)裂使巖漿侵入冷卻后形成剩磁。

兩極地區(qū)旋轉(zhuǎn)漂移到了赤道，因弧度的不同，在地球離心力的作用下，徑向尺寸將加大，地殼在經(jīng)線方向就產(chǎn)生了大裂谷和大海溝（如同大紅燈籠一樣，將它壓的越扁，它的經(jīng)線方向的骨架就距離越大），在46億年的漫長(zhǎng)歲月里大西洋的洋底就是這樣形成的。這就象我們雙手在揉搓一個(gè)干了皮的面團(tuán)?？纯创笪餮蟮难蠹购蜅l帶狀的磁異常（Linearmagnetic

anomaly），大洋中脊軸部AA磁異常特別顯著，相互平行，正負(fù)相間，這充分說(shuō)明大西洋經(jīng)過(guò)反復(fù)的南北極調(diào)轉(zhuǎn)同時(shí)也是東西半球的調(diào)轉(zhuǎn)，每當(dāng)調(diào)轉(zhuǎn)一個(gè)循環(huán)時(shí)，大西洋的洋脊因地球自轉(zhuǎn)離心力和日月引力及隕擊作用下產(chǎn)生開(kāi)裂，形成海底條型火山爆發(fā)，每次的海底條形火山爆發(fā)都將引發(fā)一起地球上的大海嘯，生物化石的成群現(xiàn)象和物種滅絕及古人類(lèi)文明的消失等等都與此有關(guān)。經(jīng)過(guò)幾億年的這種循環(huán)使大西洋成現(xiàn)在的這種狀態(tài)。大陸火山爆發(fā)都留有火山口，海底條型火山爆發(fā)同樣也有火山口，并且也是年輕的洋底。大西洋中脊的中央裂谷其實(shí)就是條狀火山口，它越年輕就說(shuō)明它離下一次的火山爆發(fā)就久遠(yuǎn)越。綜上所述：我們發(fā)現(xiàn)地球自轉(zhuǎn)還使比重較輕的海水在離心力的作下，都集中在地球