什麼理論解釋了地球為何繞其軸自轉:慣性旋轉、磁場和太陽能

2020-12-14 悟空科學世界

為什麼地球不僅繞著太陽旋轉,而且還繞著自己的軸旋轉?是什麼「永動機」不允許它停下來呢?是什麼力量能夠使地球和太陽系的其他行星產生旋轉運動?長期以來,天體物理學家和其他空間研究人員都一直在這些領域尋找答案。

儘管如此,但在現代世界中,科學家們仍考慮了三種基本理論來解釋地球和其他行星的自轉。

1.慣性旋轉

根據一些天體物理學家的說法,在它形成之初,未來的地球就旋轉著。一段時間之後,它繼續做慣性運動。在它誕生的那一刻,這顆行星就吸引了宇宙中的塵埃和巖石的微粒。在不同力的作用下,它們被壓緊,從而增加了它的面積。這就使得地球變得更大成為了可能。面對地球的未來,這些因素給了它更多的動力。

雖然它有一個令人高興的「黑點」,但一個類似的理論解釋了太陽系中其他行星的自轉情況。遺憾的是,目前還沒有一個可靠的理論來解釋為什麼地球在自轉時會加速或減慢,以及太陽系中的一些行星為什麼以完全不同的方式繞著它們的軸心旋轉。例如,金星以相反的方向旋轉著。

2.磁場

另一種理論則是基於磁體的工作原理。如果你試著把兩個帶同樣電的磁極連接起來,則它們就會互相排斥。這個原理就解釋了地球繞地軸旋轉的原因。

研究人員認為,「藍色星球」的兩極電荷相等。正因為如此,它們似乎相互排斥,讓地球旋轉起來。

幸運的是,科學家們成功地做出了一項影響地球磁場的發現。根據他們的研究,磁場將地球的內芯從西向東推動。此外,它的旋轉速度要快於地球其他部分的旋轉速度。

3.太陽能

在博學多識的人群中,關於太陽對地球運動影響的理論,大多數信徒都是其追隨者。太陽的光線到達「藍色星球」的表面,不僅加熱了其上層的大氣,還加熱了其表面,這包括世界海洋。但是,空氣和水層的加熱是不均勻的。

從物理學的基本知識來看,暖氣流之所以會向下流動,是因為它們更重,而冷氣流則向上流動。根據這一原理,所以才有固有的海洋和海流,以及在空氣團的運動。也正因為如此,它們的力量還影響了地球的活動性,並使地球旋轉。大陸就像渦輪機一樣,它那堅硬的地表和多山的地形則成為了空氣和水團的一道屏障。

與此同時,該理論還解釋了地球運動的不同速度。由於各種原因,電流變得惰性,從而減慢了旋轉;相反,一旦獲得了動量,地球就會加速自轉。

相關焦點

  • 地球磁場出現「斷裂」,對人類有什麼影響?
    地球磁場為何出現「斷裂」?其實這就是大家說的「地球磁場反轉」。專家認為,地球磁場是自地球深處的地心部分,是由地球動力支配的,至於為何會出現地球磁場翻轉,只有板塊運動理論能解釋巖石中磁極反轉的原因。沒有更多的理論來支持,所以具體是為何還是沒有人還知道,可續結盟也沒有一個肯定性的結論。
  • 地球磁場為什麼能穩定存在?
    然而,對於地球如何產生磁場這件事情,科學家們卻仍然莫衷一是。  許多人都提出了可能的解釋。例如,愛因斯坦認為,這或許是因為在地球內部,電子攜帶的負電荷與質子攜帶的正電荷總數不相等,從而導致整個地球具有磁場。諾貝爾物理學獎得主Patrick Blackett試圖通過實驗來尋找地球自轉角動量和磁矩的關係,結果始終一無所獲。
  • 既然磁可以生電,為何不用地球自身磁場來發電?
    到了20世紀初,科學家們提出電荷旋轉假說,它主張地球上存在等量的兩種電荷,一種集中在地球內部,另一種則分布在地球表面,並且隨著地球的自轉電荷旋轉產生環繞整個地球的圓形電流,而地球磁場的產生就是由這股電流激發出來的感應磁場。
  • 地球磁場—人類賴以生存的必須環境—第七章 電與磁
    麥克斯韋把磁旋轉概念與法拉第的力線思想相聯繫,設想了一個「分子渦旋」模型,假設渦旋繞磁力線旋轉,即從S極到N極沿磁力線看去,渦旋在順時針方向旋轉,由於旋轉引起的離心力使每個渦旋在橫向擴張,從而縱向收縮,因而磁力線在縱向表現為張力,就像繩上的拉力一樣。橫向表現為壓力。之前,「以太旋渦」的思想已經出現。
  • 地球磁場—人類賴以生存的必須環境—第九章 人類和地球磁場
    地球磁場的磁場強度雖然很低,但它是地球上人與生物的一種生物物理環境,生物在長期的演化過程中,已經適應了這一物理因素,雖然沒有什麼感覺。但是對於生物的生存和發展,有著離不開地球磁場這一重要環境,當地球磁場的強度發生明顯改變時,它則會影響生物的活動,甚至是生物的生命活力。
  • 地球磁場—賴以生存的環境—第八章 帶電粒子流作用下的磁場
    第八章 帶電粒子流作用下的磁場採用比較行星學的觀念來看待地球磁場,也就是把地球磁場形成理念歸納入行星磁場的產生機理中去。這樣形成的理論,應該是最能切合實際情況的理論。也就是說,該理論能夠基本解釋我們所遇到的地球磁場理論的困難。
  • 地球磁場—人類賴以生存的必須環境—第四章 地磁場的翻轉疑問
    也就是說,條帶狀磁異常是地球磁場正、反磁化系列在「傳送帶」上的水平投影。不過,在這裡是一種延續思想基礎上衍生出來的一種局限性思維。他根本沒有說清楚海底條帶狀磁異常的形成機制,更不可能說明古地磁極為何會發生翻轉,而是松山思想的翻版。什麼是海底擴張?
  • 地球與月球是繞地月系共同質心旋轉還是月球與地球相互繞轉的探討
    首先提醒大家,我講的不是科普,正相反,我講的內容是與現有的科學理論不同的觀點,請大家保持清醒的頭腦,站在批判者的角度來思考、分析、判斷。因為百家號版本不支持數學公式,只能以圖片形式連接,請理解、諒解。本節接著對二體運動向心力計算式做進一步分析。
  • 磁星的磁場是中子星的100倍,它是如何形成的?現在終於有了解釋
    磁星是具有宇宙中最強磁場,但它們的起源仍有爭議。在《科學進展》上發表的一項研究中,科學家團隊開發了一種新的,史無前例的詳細計算機模型,該模型可以解釋當快速旋轉的中子星在坍縮的大質量恆星中誕生時,這些巨大的磁場是如何產生的:通過放大先前存在的弱場而產生。這項工作為了解這些恆星最強大、最明亮的爆炸開闢了新的途徑。
  • 月球磁場是如何起源的?科學家們的理論已經得到了新的數據支持
    現在月球沒有全球磁場,但是之前月球不是這樣的。這麼多年來科學家們一直在研究阿波羅飛行任務獲得的月球巖石,科學家們測量的結果為我們展示了過去月球巖石殘留的磁化強度,月球磁場是在4億年時期形成的,其磁場強度與地球磁場相當。
  • 月球的磁場曾經是地球磁場的兩倍,為什麼現在都沒了?
    幾十年來,科學家們一直認為地月系統是大約45億年前地球和一個火星大小的物體碰撞後形成的。這個理論被稱為「巨型撞擊假說」,它在一定程度上解釋了為什麼地球和月球在結構和組成上是相似的。更有趣的是,科學家們還確定,在月球的早期歷史中,曾有一個磁氣圈,就像今天的地球一樣。你可能不會相信,月球也有過和地球一樣的磁場?不會吧?別急,接著往下看。
  • 地球磁場究竟源自何處?
    北極處的磁力線繞回南極,從而在材料外部產生了一個外部磁場,距離較近的物體會受該磁場的影響。條形磁鐵對您來說也許並不陌生,而從本質上講,地球的磁場與之非常相似。想像一個巨大的條形磁體從極點到極點貫穿地球的核心,有畫面感了嗎?但是,地球的核心是熔融的,因此我們的行星磁場是由核心處的循環電流引發的。其結果之一是,在極少數情況下,地球磁場會發生磁極翻轉。
  • 假如地球突然開始反向旋轉,太陽西升東落,會產生什麼後果?
    人類之所以能夠繁衍生息全靠地球帶來的溫度、提供大量的氧氣以及大量的水資源,但你們可曾想過假如地球開始反方向旋轉會發生什麼?擁有水的表面第三階段開始了,在這個期間生物植物開始萌芽,地球上的板塊也隨之變動,後來的地質科學為主要的研究對象,建立了地質學的基礎理論和基礎知識。雖然地球在宇宙尺度上存在的時間很短暫,自然形成的生態圈仿佛是一種巧合,可是地球一旦開始反方向旋轉那麼地球會發生以下的變化。
  • 那地球繞什麼轉?科學家親制動畫解釋
    「太陽系,是個以太陽為中心的系統,其中我們熟知的八大行星都繞著太陽旋轉。」聽起來很合理,對吧?但這樣說是不全然正確的。事實上,太陽系的所有東西都對著太陽系中的一個點繞行,就連太陽也是。不繞太陽中心轉,那繞什麼?大家都圍繞的那個點,是由太陽系的質心(Center of mass),稱為引力中心(Barycenter),以這個點為中心,四周質量才會達到平衡。
  • 法拉第和麥克斯韋誰更偉大?不用方程,通俗講解電磁波理論
    變化的磁場能產生電場,反之亦然,變化的電場也會產生磁場,發達汽車引擎是一個例子,而地球地心處的旋轉電流使得地球形成了地磁場,這些都是電場和磁場的交互作用的表現。電荷的移動形成電流,而電流能產生磁場,就這麼簡單嗎?其實並非如此,這裡面還有一些深刻的東西,我們必須要搞清楚,比如說,電荷相對什麼移動?通常的回答是,在你所處的靜止慣性系中「相對你」而移動。
  • 假如地球停止轉動,將會發生什麼?科學家:將產生3大影響
    我們知道地球自誕生以來,一直保持其固有的角動量,在繞太陽公轉的同時還圍繞自轉軸旋轉。這兩種運動方式給我們帶來了地球高緯度地區單位面積光照亮,光照時間的變化,日月星辰的更替以及日夜交替。因為有了地球的這些轉動,地球上才誕生了生命,才孕育了人類文明。
  • 超大統一理論概論
    對光的每一次重新認識都會帶來一場科學革命,本人根據現有理論重建了光子模型,解釋了物質和能量的轉化過程,揭示了物質和能量的本質,解釋了波粒二象性,建立了絕對參考系,並用絕對參考系解釋了光速不變原理。根據光子模型本人重建了原子模型---電磁波原子模型。並用新的原子模型統一了四個基本作用力,給出了統一作用力方程。
  • 自然法則的哲學原理——以太模型大統一理論續論
    ;揭示了慣性的本質是空間中巨大的以太壓在物體上達到平衡時的表現,慣性力實質上是因物體加速度造成以太壓傳導的時間差值;形成對自然現象和自然規律的統一解釋和認知,以全新的視角重新定義了質量、慣性、空間、速度、溫度、能量等物理概念的本質含義,講述了自然規律的哲學原理,指出力的平衡定律是唯一的主體規律;並對相對論和量子力學進行了剖析和證偽,讓人們重新認識這個世界的真實面貌,正確理解大自然運行的客觀規律;以太模型大統一理論給人們展示一個全新的宇宙模型和全新的理論體系框架
  • 地球早期的磁場可能來自地函而不是地核
    科學家提出基本理論假設的改變,認為下部地函的一部分曾經是液態(液態部分不是當地核處),可能已經超過了早期歷史中產生地球磁場所需的閾值,這可能會改變人們對地球歷史的理解決方案式。發布當地球與行星科學通信(the journal Earth and Planetary Science Letters)期刊上的一項研究指出,Scripps Oceanography研究人員Dave Stegman、Leah Ziegler和Nicolas Blanc為早期地球地函為液態部分產生磁場的熱力學提供了新的估計,並顯示了磁場存在的時間。
  • 神秘力量正在導致地球磁場減弱,科學家:難以解釋!
    研究發現一種神秘的力量正在導致南美洲和非洲之間的地球磁場減弱,科學家們對此也表示束手無策。歐洲航天局(European Space Agency,縮寫:ESA)於5月公布的數據指出,在過去200年中,被稱為南大西洋磁場異常的受影響地區之中,磁場強度減弱了近9%。人們對這種現象有很多種猜測,但據約克大學天文和物理學教授保羅·德萊尼(Paul Delaney)表示,這種異常現象可能是由地球磁場的規律性反轉引起的。