地球自转速度变化的原因,地球自转速度是不变的吗

地球自转速度基本不变的奥秘

科学上有两种时间测量系统:基于地球自转的天文测量的“世界时”和由原子振荡周期确定的“原子时”。“世界时”会因地球自转的不稳定性(由地球物质分布不均匀、地球自转各部分的角速度差、地球吸收的辐射、地球的辐射和其他行星的动力等造成)而带来时差。)，也就是闰秒会出现。我来计算一下，由于辐射，地球自转速度变慢，由于地球辐射和太阳辐射的相互作用，地球自转速度加快。这种平衡机制(对立统一)使得地球自转速度基本不变。

地球自转质量标准模型

作为质量标准的模型，118年50微克质量神秘消失其实并不神秘，因为质量标准模型的辐射。我们根据这个客观事实来粗略计算一下比例常数b。由于作为千克标准的模型是一个高度和直径都在39mm左右的圆柱体，我们很容易计算出它的密度和表面积，ρ=21475，S=0.0072。为方便起见，取T = 300k，计算:t = 372124800，m = 0.00000005(均为国际标准单位制)，。

b = m/ρTSt = 0.000000005/21475×300×0.0072×372124800 = 2.9×10-21

粗略讨论一年内地球因辐射损失的质量。为计算方便，t仍取300k，地球按球体计算。代入公式计算:

m = b×ρ×t×s×t = 2.9×10-21×(5.98×1024)/(4/3πR3)×4 R2π×t×t = 9.1×108(kg)。

本专栏发表的《地球引力场半径的探索》指出，地球辐射半径，即地球引力半径的粗略计算:地球赤道半径约为6.4×106米，地球自转线速度约为460米每秒，因此地球辐射半径为CR/V，其中C为光速，R为天体半径，V为天体自转线速度。所以地球的辐射半径为:Cr/V = 3×108×6.4×106/460 = 4.2×1012m，这就是地球的辐射半径。即可以理解为地球辐射的电磁波粒子半径为4.2× 1012m，电磁波粒子的旋转速度为光速。计算如下，m是地球的质量。由于地球的辐射，地球的质量变成了M1，因辐射损失的质量为M，m = M1+m，根据角动量守恒定律，MVR=M1V1R1+mV2R2——①，其中V是地球的自转速度，V1是地球长时间辐射后的自转速度，V2是辐射量子的自转速度。质点的速度V2就是光速，是常数C，C = 3x108m/s，因为M=M1+m，所以①可以改写为:(M1+m)RV=M1V1R1+mV2R2。我们计算一年后，由于地球辐射速度的变化，M = 9.1× 108kg，因为M比M1小得多。从上面的分析我们可以知道，M1+m是地球的质量，R2 = 4.2× 1012m，M = 9.1× 108kg，所以V-V1 = mv2r 2/(M1+M)R M = 9.1×108 3×108×4.2×1012/5.98×也就是说，由于辐射，地球的年自转速度降低了3× 10-2m/s。我们假设它的加速度以恒定速度变化，绘图如下:

计算地球因辐射少而产生的年自转距离，s = 1/2×3×10-2m/s×3.2×107 sec = 4.5×105m，

据此推算，一年内地球自转速度因辐射而变慢，自转同样的路程需要更多的时间，t=S/V=4.5×105/460=1000秒。这一计算结果与观测结果不一致。而且我们得出结论，地球的辐射对地球的自转速度有很大的影响。是什么机制平衡了这种变化，使地球自转速度基本不变？解释如下:

自然界一切事物的运动都是对立统一的，否则，就不会长久存在。地球自转也是如此。地球的辐射减缓了地球的自转，但也加快了地球的自转。下图是地球自转示意图:

上图: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，红色和灰色曲线分别表示太阳和地球的辐射。为了研究方便，夸大了由于行星自转导致的辐射弯曲程度。

太阳和地球辐射的相互作用是地球自转加速的动力源。解析:由于太阳和地球同向旋转，从示意图中我们还可以看到，除了地球和太阳之间的一小部分(前面讨论过的地球辐射半径为4.2× 1012m)阻止地球缓慢旋转外，大部分地区的辐射相互作用加速了地球的旋转。从图中不难看出，在地球和太阳的外侧(地球和太阳相对的部分除外)，辐射的相互作用加速了地球的自转。

此外，加速地球自转的因素还有:由于地球的辐射，地球的质量在减小，地球的半径在减小(详见本专栏发表的《地球的质量和半径在减小，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快。

从以上分析可以得出结论，影响地球自转速度变化的主要因素是地球和太阳辐射。地球辐射使地球自转速度变慢，而地球辐射与太阳辐射的相互作用使地球自转速度变快，即利用地球辐射的一小部分产生地球闰秒。次要因素是:地球质量和半径的变化，地球各层与潮汐的角速度差。

根据这个理论，我们可以得出几个结论，并解释其现象

1.地球磁场磁极的变化。

我在本专栏发表的《论地磁的起源》认为，地球磁场是地球自转形成的。如果地球磁场已经翻转，说明地球自转方向原来是由东向西的。这种情况的结果是，地球辐射、太阳和地球辐射之间的相互作用使地球自转速度变慢，最终翻转。分析:当地球自转方向为顺时针(金星自转)时，地球与太阳的辐射相互作用也减缓了地球的自转速度。没有平衡机制(地球的辐射总是让地球自转变慢)，最后自转停止然后自转方向翻转。

2.地球公转速度和自转速度之间的比例关系。

有资料表明，地球的公转速度与其自转速度成正比或近似成正比。解释一下这个说法。我在本专栏发表的《地球重力场是由地球的辐射和自转形成的》一书指出，引力的表达式为:F = G(b×ρ1×t1×S1×ω1)(b×ρ2×T2×S2×ω2)/R2，那么引力场强度的表达式为:E = G (B× ρ× T .解析:假设太阳自转角速度不变，太阳与地球之间的引力与地球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与地球的自转速度成正比。

3.分析金星的自转速度。

我们知道，如何解释金星自转缓慢对科学家来说是个难题。其实金星自转慢是金星自转方向造成的。从上面的分析可以看出，其他行星由于自身的辐射而使自转变慢，但也由于自身辐射与太阳辐射的相互作用而使自转加速；不像金星，自身的辐射减缓了自转，自身的辐射和太阳辐射的相互作用也减缓了金星的自转，所以金星自转慢。可以推断，在很长一段时间后，金星的自转会瞬间停止。在太阳和金星辐射的相互作用下，它会像其他恒星一样逆时针旋转(即从顺时针方向旋转到逆时针方向)。金星没有明显的磁场，这也是由于金星自转速度慢，与结论1相印证。

我们得出的结论是，影响地球自转的主要因素是地球的辐射和地球辐射与太阳的相互作用。地球辐射——减缓和加速地球自转速度的作用(对立统一)地球自转速度基本不变的奥秘。

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