- 为什么地球能自转?
- 》高中上??004年人教版15?就講“地球的自轉”，這種講法已是400年?]?，?母绨啄岬脚ｎD，又到21世紀，?o人不知地球23小?r56分4秒自轉一週。可在如此??蔚恼胬肀翅幔?]人告訴我??下一???槭颤N，即?槭颤N地球?赞D？?槭颤N地球?^轉？而金星?槭颤N要反轉？天王星?槭颤N要睡著轉？冥王星?楹我约旱男l星查?面?γ娴匦D？不弄清地球與其他行星的旋轉?恿?碓矗饽?鸵荒甑乇痴b地球自轉的週期與轉軸?A角有??屁用！你講不清楚不要緊，可你得告訴?W生，說你不知道地球自轉的?恿κ窃觞N?淼模????W生有??深入思考的目?税。觞N能長期回避這??科?W??題呢？60 年代，我讀中?W?r就??過??r的老??，他說你上了大?W就知道了，文革?r期大?W停辦了，我買了原華?|??大地理系主任金祖孟教授的《地球概?》，也在回避這????題。文革後第一次高考，我有幸到上海上大?W，某星期天，我背了一?指宓浇鹱婷辖淌诘募已Y?面向他?教，他先??我讀過美?⒖说摹兜厍蜃赞D》?]有，我說讀過3遍，但芒克把全球火??Φ厍蜃赞D的影?都算進?砹耍?s遺漏了萬古奔騰的洋流，他也回避了這????題。金教授最後也?]說出??所以然，使我相?失望。後?斫鸾淌谧宋?乩?W界的第一把交椅，80-90年代的中?W《地理》課本全由他作最後??定，可這?资g的《地理》課本依然不?地球自轉的?恿?碓础?997年，我到北大地球物理系找到王仁教授（科?W院院士），他是搞“地球?恿?W的第一?嗤保趵??說他只研究潮汐?Φ厍蜃赞D的影?，整??地球自轉的?恿??題可能是??哲?W??題。??S錢祥麟、王邵武、地質?S董申堡（院士）也?]有很?蚀_的答案。倒是一批哲?W家認?檫@????題很??危??說康得早在200多年前就把這????題解?Q了，所有行星自轉的?恿Χ?碜栽夹请?中的牛頓?T性，其??，這批哲?W家根本就?]讀牛頓的原著，康得算哪根蔥？這位德?诺湔?W的??始人基本是??科盲。
各位同?W，下面是本人30多年的思考?結，發表在《地球大揭秘》第一章，能否有一定?⒖甲饔茫?你????定，你??才是?v史與真理的最後??定者。
第一章地球自轉的?恿?
著者認?椋?
“地球在自轉”不等於“地球自己轉”，康得——拉普拉斯關於地球自轉??力?碓挫兜厍?炔康摹靶请?假說”誤?Я说厍蚩?W。地球?o故不?D，它?炔?]有?恿Γ‖F地球之所以２４小?r自轉一週，是因?樗谝悦啃?r１０萬多公里的速度繞日公轉，且途中遇到太?風的?让嫱屏Γ垢呖债a生等離子西風環流，高空西風又推?拥孛嫖黠L和向?|涌的洋流，進而推?拥厍蜃晕飨?|旋轉。
一、地球在自轉≠地球自己轉
今天人??所說的“地球自轉”，只是在描述地球自身繞日運行的姿?B，它相?短?的位置而言，每２４小?r旋轉一週；相?逗阈堑奈恢枚裕浚玻承?r５６分旋轉一週，這是現行?r間?肆康囊?翘?日和恒星日日長的由?恚彩堑厍虺霈F朝、??、暮、夜的原因。“地球自轉”這一概念揭示的是“地球在自轉”這一自然現象。其??，古希臘的費羅?谒埂⒑Ｎ魉沟热嗽缫烟岢鲞^地球自轉的猜想，中????r代《?谱印芬?芯鸵延小疤熳笫妫赜冶佟钡恼?述，而?@一自然現象的證??和它被人??所接受，?t是在１５４３年哥白尼日心說提出之後。
然而，地球?槭颤N?赞D？自轉的原因是什麼？自轉的?恿?哪墨@得？?槭颤N選?瘳F在的方向、姿?B、速度自轉？這些都是現代科?W至今?]有解?Q的??題。它不是要求去重?驼f明“地球在自轉”這種已被證??的自然現象，而是要求弄清地球自轉現象背後的原因，要求弄清地球自轉的?恿?碓醇捌渲萍s因素。
“地球自己轉”已?是在說明地球自轉的原因，它要肯定的是：地球自轉的?恿υ陟丁白约骸保陟兜厍?炔慷皇峭獠浚陟蹲陨砭哂械?攘Χ皇峭饬Α７穸ā暗厍蜃约恨D”?K不是否定“地球在自轉”這一現象，而是否定地球?炔坑型?幼约盒D的?恿Γ缤バD的?恿?K不在於磨體?炔恳?印９省暗厍蛟谧赞D”不等於“地球自己轉”，它??是???不同的概念，若把?烧叩韧?恚闶且环N“誤等”。
二、“誤等”誤?Я朔种Э?W
???世紀以?恚??似乎??T於把“地球在自轉”的現象?w結?槭堑厍蜃陨淼男?椋?K未更多地意識到這???概念的不同，也?]仔?質疑過“地球自己轉”的?恿?碓础Ｒ淮舜竽?地在“地球自己轉”這一基礎上，開?ㄖ?K?K分支科?W的?@地，其中地質力?W、大??恿?W等，把地球自轉所產生的角?恿俊?T性、科裏?W利效?龋?樽陨淼牧υ矗惶祗w物理?W用“地球自己轉”的原理，去解?其他行星、天體的運?樱徽?W家???烁爬ǔ觥笆挛镞\?拥?恿Χ即嬖陟妒挛?炔俊边@?拥钠毡橐?律；?有的分支?W科運用這一原理“?A?M地”解?過其他自然現象。在這?拥?夥障拢l若撬“地球自己轉”這?K基石，難免?|?右幌盗蟹种?W科發生連鎖地震，科?W界必群起而攻之。
??題是，由“誤等”誤?У倪@些科?W分支已?走到非常困難的境地。如?庀?W一直以?椋L就是由於“地球自己轉”而產生?向環流的，而金星２４３天才自轉一週，它?s有比地球更大的?向風，又作何解?？地質力?W認?椋矫}是地?じ簧稀暗厍蜃约恨D”的轉速而向西滑?佣?D而成的，那麼金星自己?缀醪晦D，它地表上??l巨大的山系和大?{谷是怎麼?淼模苛硗獗Ыo你一??地球，把它放在太空同?拥能?道上，它?赞D?幔康降椎厍蜃约恨D?是不轉的??題，已?尖銳地提到現代科?W的面前，?o法回避。
三、???的“星?說”
科?W?K?]有做錯題，結?與事??不符的原因在於被康得——拉普拉斯星?說所誤?АＷ愿绨啄嶙C??地球在自轉這一現象後，人??就開始探索地球自轉的?右颉＃常埃澳昵暗呐ｎD力?W便精確地描述了地球的自轉及其進?樱ｎD?K未?奈锢?W上?及地球自轉的?恿?碓矗呛??蔚匕阉?w因?樯系鄣摹暗谝煌?印薄?
１７5５年，康得在《宇宙發展史——根?ｎD定理??整??宇宙的結??及其力?W起源》一?校???出一種“原始星?”，地球在這種星?的引力收縮中誕生，於是保留著收縮?r所產生的旋轉?T性，?拇擞篮愕匕磁ｎD?T性定律旋轉，“地球自己轉”的?恿κ堑厍蛐纬?r與生俱?淼模厍蜃赞D的原因在於地球物質自身的引力，力源在地球?炔浚睾说男D角速度?箪兜?ぁ＊ルS著拉普拉斯把這套???的假說??W化，康得—拉普拉斯星?說誕生，“地球自己轉”被公認?槭恰暗厍蛟谧赞D”現象的原因，?K成???偕系弁?诱f的有力武器。
?然，?斯—捷費利斯的碰撞潮汐說、施米特的俘獲說、本納季的新?淖?說等，在地球旋轉?T性的最初?碓??題上提出過不同看法和推?В诘厍蜃赞D的力源??題上與康得?K?o??樱吹厍?炔恳恢北Ａ糁撤N原始的旋轉?T性。這些假說的推?過程有一??共同特點，即第一大前提都是???的，?]有觀?y和???的證??
科?W不能建立在?o法????證的假說基礎之上，康得——拉普拉斯星?假說是不可靠的，不能作?榭?W立?的基礎。?r且，康得所臆造的原始星?根本就不存在。如果50?|年前有 原始星?，50?|光年遠?就不?行枪??恚?樾请?是不發光的。現既然有星光??恚f 明那裏?]有星?。同理，50?|年後，那裏的人?看到咱??太?的星光?r，也說我??這裡曾是 原始星?，你信??
四、地球?o故不?D
?是抱給你一??地球，把它放在同?拥能?道上，它??D呢？也許你認?椋舨活A先給它一??旋轉?T量，它就不?D。那你可錯了，又在重?陀詈?r代初期的思路。６０年代，原蘇?與美?蛱瞻l射探?y太??射的人造衛星，?鏡頭固定地??侍??K繞太?公轉，可出人意料的是，衛星在太空胡翻?y?L，鏡頭?|?u西晃，根本?o法給太?拍照。衛星?炔?]有康得式引力收縮，也?]預先給定一??旋轉?T量，衛星?楹?o故而轉呢？一次次失?∈箍?W家????鹘y的太空觀念產生了?岩桑粘Α⒋帕χ猓剡?有第三種力，不然，太空中的物體，包括地球，?o故自己不?D。
五、太空第三種力
７０年代，太空探?y發現太?在刮“風”！即太?表面的等離子體微粒流在向四面八方猛吹，在地球?道附近???y平均風速約?椋矗担肮铮耄?r達到７７０公里／秒。微粒流中絕大多?凳?湓雍耍浯问呛ず思吧倭科渌氐脑雍恕＊ミ@些?щ?粒子流在地球?道空間呼?[而過，?ψ?r它??前進的一切障礙都?o予一定衝力，它把太空探?y器吹得左旋右轉，把彗星的?怏w和?m埃?腻珙^吹出，形成?浊f公里長的彗發，把地球磁?哟底?形，迎風面被?D?涸诩s８萬公里半?街?龋茱L面?s延長到２００多萬公里之遙。
地球磁???際就是地球磁?龇@的等離子微粒圈?樱伸端恼谡肿饔茫咚僮?淼奶?風質子流便停止在它的外沿，形成所謂“激波”。太?風中每???湓雍俗?舻厍虻入x子圈?拥牧捎膳ｎD第二運?佣汕蟮谩?
Ｆ＝ｍａ
一???湓雍说馁|量ｍ?椋豹?６７×１０－２７公斤，ａ?樗募铀俣龋幔剑ǎ觯霆埃簦邕@???湓雍俗蚕虻厍虻入x子?俞幔渌俣龋鲈冢泵腌???模矗叮肮铮胱??椋埃屈Nａ就?椋矗叮埃埃埃懊祝氇玻纱硕@???湓雍俗饔渺兜厍虻入x子圈?拥牧?椋藩保叮浮粒保蔼玻勃ｎD。地球等離子圈?樱ù?樱┌?郊s３１萬公里，其最大截面面積約３×１０２１?米２，已知地球?道附近太?風的密度約每?米３含５???湓雍耍屈N每１秒??茸蚕虻厍虻入x子圈?拥?湓雍???椋丢?９×１０２９??，由此可求出太?風每秒?作用於地球等離子圈?拥目?推力?椋?３?|牛頓。這??力相?於使５３?|??的物體每秒?獲得１毫米的加速度，而整??地球等離子大?獾馁|量不超過６０００??，故向日面的等離子大?馔耆谔?風力的支配之中。因等離子體浮在地球大?庵希?馐堑入x子體的載體，太?風?Φ入x子圈?拥倪@???毫Ρ厝幌蛳?鬟f，使大?馊?右伯a生相?男巫?。??庀?W?Φ厍虼?獾?y定，地球大?饪?重量約５３００萬?|??，而背日面大?馔ǔ１认蛉彰娲?夂瘢保保啊Ｒ簿褪钦f，背日面大?獗认蛉彰娲?庵兀担常叭f?|??。考?]高空的大?夥浅Ｏ”。F假定它的大?饷芏戎幌喈?低空大?獾陌偃f分之一，即背日面的大?庵槐认蛉彰娴拇?庵兀氮?３?|??。如果太空?]有一??外力，大???平衡地分?言诘厍蛸|心的??龋屈N這５.３?|??的外力是?哪?淼哪兀匡@然是太?風力，是太?風透過?щ?粒子?浩鹊厍虻入x子?樱g接作用於地球大?獾慕Y果。
太?風是太空中的第三種力，像一隻看不?的巨掌推?著地球，?然，由於地球的質量太大，它?o法把地球推出?道，但它恒久地作用於地球的一?龋厝挥绊?地球在太空的行走姿?B，地球自轉必然與太?風力有關。
六５.３?|??的?o形?荷
如果地球靜止在太空，那麼太?風的風力再大，其?毫Γ篇薄ⅲ篇玻ㄈ?D１————本?C?o法貼?D）都平衡地作用在地球質心的??龋馨训厍蜓兀剌S方向向右推出，但?o法把地球推轉。事??上，地球?K?]有停止在太空，而是以每小?r１０萬公里的高速繞著太?公轉，?兑??運?又奶祗w?碚f，情?r就不同了，太?風的?毫ζ冢佥S的左?龋@就必然產生一??力矩。?睦碚?上說，一??飄浮在太空的物體是?]有摩擦阻力的，只要有哪怕?H１公斤的力矩，也能扳?右??巨大天體的轉柄，因?椋惫锏耐饬鸵呀?打破了天體?@質心的平衡。
〖ＴＰＫ１，＋６３mm。8５mm，ＢＰ＃〗
〖ＴＳ（〗〖ＪＺ〗〖ＨＴ５”Ｈ〗?D＝１〖ＨＴ〗〖ＴＳ）〗
由於太?風粒子流的質點運?臃较蚺c地球公轉?道的角度接近９０°，而且恒久地作用在向日面一?龋士稍O太?風的合力作用在Ｃ點，且?毫?椋氮保?|??，而Ｃ點的物質隨Ｏ點沿Ｙ軸高速前進?r，這???M向?毫统?椋命c縱向前進?r的摩擦阻力，相?於左半球被一???怏w?x?瓦包住或外加了一??５３?|??的?o形?荷。同水面?L??的?馇蛞?樱蚱づc水面的接觸點就是?L?幽Σ咙c，相?於Ｃ點。一旦C點附近出現一??摩擦阻力，就?棺蟀肭蜃?p速運?樱?o阻力的右半球仍在?T性作 用下按原速沿Y軸運?印＜偃缬野肭虻?T性力集中在A點、方向與Y軸相同、力Ｆ??好?椋?３?|牛頓，力臂ｒ取地球赤道半?降囊话耄慈。常保福构铮珹點力矩Ｍ便由下式可得：
Ｍ＝ｒ×Ｆ
= 米×5.3?|牛頓＝１.７×１０１５米•牛頓
這??力矩Ｍ使A點?是快於地球公轉前進的平均速度，?е碌厍蚶@地軸Ｏ點作逆?r??A周運?樱?谋?O看，自西向?|旋轉。
七、旋轉的等離子風?
??迪囊沟牧餍牵苍S有人???，哪?磉@麼多石?K向地球大????落呢？其??，地球所行走的空間除有?o?凳?K、冰?K、沙粒、?m埃之外，?有大量游離的等離子??F飄浮在太空。人在馬路上疾行，?械接酗L拂面，這??迎面風是由於人向前行走產生的，且叫它“行走風”。地球在太空高速“行走”，太空中的游離??F也?娑?恚a生地球的行走風，地球行走風與Ｙ軸平行，但方向相反，同太?風相互垂直，共同作用於地球，??D２。
〖ＴＰＫ2，＋６９mm。９０mm，ＢＰ＃〗
〖ＴＳ（〗〖ＪＺ〗〖ＨＴ５”Ｈ〗?D＝2〖ＨＴ〗〖ＴＳ）〗
行走風?Φ厍蜃钔?拥牡入x子?怏w圈?有纬梢欢?毫Γ袲?^的大?庀駼?^?骸?е翺D一面的 ??颖。琌B一?的??雍瘢碠B＞OD。太?風?Φ厍蜃钔??有纬筛蟮?毫Γ袰?^的大?庀駿?^?海?е翺C一面的??颖萇E一面的薄，即OE＞OC。比較這?晒娠L力?Φ厍虻入x子風?的影?，太?風的風速是４５０公里／秒，而行走風的風速才２９.８公里／秒，行走風比太?風的風速小十?妆丁Ａ硗猓凶唢L只是偶然地、局部地、一??地碰向地球的外?哟?猓?風?t是恒久地、全面地、連續地作用於地球，故太?風是推?拥厍蝻L?的主力。
由於太?風的?毫Ω螅?Φ厍?廨?的運?悠?Q定作用。因CD?^的大?馐芰γ娣e要比CB?^小，故太?風作用於CB?^的?毫σ菴D?^大。地球質心?蛇?的力臂長短不一，OB＞OD，??仁芰κШ猓实厍?廨?出現逆?r?旋轉的??荨＊ビ伸犊拷麭點的等離子離地心遠，地心引力小，故更易被太?風吹向A?^，而一旦CB?^的大?庀駼A?^?D?海珹?^大?饩?谥亓ψ饔孟孪駻E段運?樱琌BAE一?^的大??毫痛箪禣DE?^，大?庀駾?^移?樱珼C段的大?庥窒駽B段填充，整??地球?廨?開始旋轉，成?榈厍虻牡入x子風?。
八、風?裹著地球轉
即使太?風有５.３?|??的?毫Γ策?不到地球質量的萬?|分之一，直接用?力?碚f明地球這??巨大??體的旋轉，顯然是?o稽之?。前面把太?風力作?榕?拥厍蜣D柄的外力矩，只是一種設定。事??上，太?風力不可能直接作用於地球??體，它透過風?和水?間接地把力?鬟f給地球，最終?е碌厍蜃赞D。隨著等離子?痈叨鹊慕档停入x子體比重增大，大?饷芏仍龈撸剑担啊担埃肮锔叨?龋旧先歉呖障”〈??恿恕＿@一稀薄大??邮堑入x子?拥妮d體，等離子西風風?的旋轉，必然粘?魍颦h流。???y證明，５０公里以上的稀薄大??樱坑晌飨?|作?向環流。它已是?算?????道的一??重要因子，即“高空西風因子”，它的平均風速約９００米／秒，但由於大?夥浅Ｏ”。娘L是急而?o力的。
５０公里以下的低空大?馐歉呖障”〈?獾妮d體，高空西風因子又粘?涂沾?庾魅蛐晕黠L環流，這?颖??恿苏??地球的風?。風力由外圈向?热?鬟f，形成包???地球的西風系統，地球?腋≡谛D著的風?中，風?裹著地球同它一起自西向?|旋轉，如?D３所示。
地球表面７０％是海洋，海洋是地球的水圈，是大?獾闹饕d體，大?馕黠L環流必然??诱?竺孀魍颦h流。事??上，地球上的洋流全是由風力所支配的，如環南?O西風漂流，便在常年西風吹?酉掠啦煌Ｐ刈晕飨?|涌流。如果地球上?] 有?地，那麼，海水就?谖黠L系統?趕下作全球性?向環流。海水向?|涌流，?然??５住⑼朴亢０断?|旋轉。地球最大水域中的太平洋西風洋流便每?r每刻都在把科迪勒拉山系向?|推涌，這?l全球最長的海岸山系便成?榈厍虻淖畲筠D柄。太?風就這?油高^風?、水?抓住了地球這????體的轉柄，地球就這?颖灰患?一?地推?又晕飨?|旋轉。
〖ＴＰＫ3，＋６４mm。８２mm，ＢＰ＃〗
〖ＴＳ（〗〖ＪＺ〗〖ＨＴ５”Ｈ〗?D＝3〖ＨＴ〗〖ＴＳ）〗
九、地球轉速公式
?地球被??印⒓铀佟⑿D起?碇幔羲俣鹊貌坏娇刂疲厝?癯亠w?那?颖懒眩F在地球的轉速是怎?颖豢刂频哪兀开サ厍蜃赞D的力源既然?碜浴?娠L”，而行走風的風力取?Q於地球公轉速度，那麼太?風力和地球繞日公轉的速度就?Q定著地球自轉的速度，也就是說，地球自轉的速度Ｖ與太?風力Ｆ和公轉速度Ｕ的積成正比。
Ｖ＝Ｆ×Ｕ
如果Ｖ＞Ｆ•Ｕ，那就必??p速，如果Ｖ<Ｆ•Ｕ，就必?加速，這?硬拍芫S持自轉速度與“?娠L”力矩的平衡。而“?娠L”?K不直接把力?鹘o地球，它???Φ厍蜃赞D速度的控制，仍然是透過西風和洋流??绦械摹?
〖ＴＰＫ4，＋７０mm。5８mm，ＢＰ＃〗
〖ＴＳ（〗〖ＪＺ〗〖ＨＴ５”Ｈ〗?D＝4〖ＨＴ〗〖ＴＳ）〗
?D４說明，南、北中?地?^的西風及西流大於地轉?速度，西風和西流把地球往?|推，欲給地球加速。而赤道?^的西風和西流流速小於地轉?速度，成?椤柏?西風”。這如同?風行?的汽?，?速超過風速後，?風便轉化?槟骘L一?印，F赤道地面的?|風?Ь褪恰柏?西風”轉化而?淼模窖蟆⒋笪餮蟮某嗟?|風洋流也是由“?西流”轉化而?淼模嗟?|風和赤道?|風洋流把地球向西推涌，欲使地球?p速。
如果人?榈亟o地球加速，那就?龅匠嗟?|風和赤道?|風洋流的更大阻力。如果使地球轉 慢，那又?龅侥媳??l西風?Ъ捌湮黠L洋流的更大推力。地球就在這南北?傻劳屏鸵?l赤道拉力中?で笃胶猓棺赞D的速度保持在“?赏埔焕钡暮狭χ小５厍虻霓D速在風?和水?的直接控制之下，它不能隨意選?窕蚋淖?自己的轉速。
十、“風吹地轉說”
太?風推?拥厍蜃赞D的立?，完全建立在已觀?y的證?A之上，它能完?M地解?大?狻⒑Ｑ蟆⒌刭|等?W科所面臨的疑難，真??地反映地球運?拥臓?B。然而，冥王星不轉，天王星睡著轉，金星反轉，水星慢轉，這些行星自轉現象如何解?呢？地球又?槭颤N?D？公轉速度又如何控制？……這些??題不解?Q，地球自轉的?右蛉匀?o法落錘。可?c??的是，７０年代以?碜坑谐尚У男行翘?y，已??榻?Q這些??題積累了大量觀?y??@些資料?偈谷??去重新評判?代行星起源的假說。下篇??@些??題逐一提述，它?⑾???Α疤?風造成地球旋轉”原理的任何?岩伞?
現把這一原理?w納如下：地球自轉的?恿?碓挫锻獠浚翘?風和行走風的合力??恿说厍虻娘L?和水?，地球在風?和水?直接??酉伦晕飨?|旋轉。地球自己不能轉，也不能不轉，怎?愚D，轉快轉慢，都取?Q於外部各圈?拥南蛄亢秃狭Γ@就是“地球在自轉”現象的真正原因。?榕c“地球自 己轉”的理?相?^?e，我把它?要地稱?椤帮L吹地轉說”。
有讀友?a生這?拥南敕ǎ罩写党龅姆试砼菰谥??饬髯饔孟拢??赞D，這麼??蔚脑磉?能稱?椤暗厍虼蠼颐亍?我非常理解這?拥淖x者，因?橹咭苍羞^?似的想法，全世界那麼多大科?W家，連這點道理都?]曾想過?而事??是令人遺憾的，他???]有提出這?拥??題，他???]有確切地告訴我??地球自轉的?恿?碓础?o?你?⒓舆^多少次?H、??汝P於地球?恿?W?W術?h，除了能聽到?似康得的老調外，就是美?嗣⒖?《地球自轉》作者)的算式。
如果地球自轉的?恿?碜造?炔浚屈N地核的轉速必然依次大於地幔、地?ぁ⑺εc大??
，可?]有人告訴我??是誰最先給地核上的發?l，且大?猸h流、洋流運?印⒌刭|力?W、岩?{流
向等重大理?課題的突破，都首先依?於地球轉??恿?碓吹母窘?Q，故本人把“風吹地
轉”的原理?[在了首章。