题目

什么力使地球自转?

提问时间：2020-08-15

答案

布在地球质心的两侧,那么这5.3亿吨的外力是从哪里来的呢?显然是太阳风力,是太阳风通过带电粒子压迫地球等离子层,而间接作用于地球大气的结果.
太阳风是太空中的第三种力,像一只看不见的巨掌推顶着地球,当然,由于地球的质量太大,它无法把地球推出轨道,但它恒久地作用于地球的一侧,必然影响地球在太空的行走姿态,地球自转必然与太阳风力有关.
六5.3亿吨的无形负荷
如果地球静止在太空,那么太阳风的风力再大,其压力F1、F2（如图1————本机无法贴图）都平衡地作用在地球质心的两侧,它能把地球沿X轴方向向右推出,但无法把地球推转.事实上,地球并没有停止在太空,而是以每小时10万公里的高速绕着太阳公转,对于一个运动着的天体来说,情况就不同了,太阳风的压力偏在Y轴的左侧,这就必然产生一个力矩.从理论上说,一个飘浮在太空的物体是没有摩擦阻力的,只要有哪怕仅1公斤的力矩,也能扳动一个巨大天体的转柄,因为1公斤的外力就已经打破了天体围绕质心的平衡.

〖TPK1,＋63mm.85mm,BP＃〗
〖TS（〗〖JZ〗〖HT5”H〗图〓1〖HT〗〖TS）〗
由于太阳风粒子流的质点运动方向与地球公转轨道的角度接近90°,而且恒久地作用在向日面一侧,故可设太阳风的合力作用在C点,且压力为53亿吨,而C点的物质随O点沿Y轴高速前进时,这个横向压力就成为C点纵向前进时的摩擦阻力,相当于左半球被一个气体刹车瓦包住或外加了一个53亿吨的无形负荷.同水面滚动的气球一样,球皮与水面的接触点就是滚动摩擦点,相当于C点.一旦C点附近出现一个摩擦阻力,就会使左半球作减速运动,无阻力的右半球仍在惯性作用下按原速沿Y轴运动.假如右半球的惯性力集中在A点、方向与Y轴相同、力F刚好为5.3亿牛顿,力臂r取地球赤道半径的一半,即取3189公里,A点力矩M便由下式可得：
M＝r×F
＝3189000米×5.3亿牛顿
＝1.7×1015米?牛顿
这个力矩M使A点总是快于地球公转前进的平均速度,导致地球绕地轴O点作逆时针圆周运动,即从北极看,自西向东旋转.
七、旋转的等离子风轮
数数夏夜的流星,也许有人会问,哪来这么多石块向地球大气层坠落呢?其实,地球所行走的空间除有无数石块、冰块、沙粒、尘埃之外,还有大量游离的等离子气团飘浮在太空.人在马路上疾行,会感到有风拂面,这个迎面风是由于人向前行走产生的,且叫它“行走风”.地球在太空高速“行走”,太空中的游离气团也会迎面而来,产生地球的行走风,地球行走风与Y轴平行,但方向相反,同太阳风相互垂直,共同作用于地球,见图2.

〖TPK2,＋69mm.90mm,BP＃〗
〖TS（〗〖JZ〗〖HT5”H〗图〓2〖HT〗〖TS）〗
行走风对地球最外层的等离子气体圈层形成一定压力,把D区的大气向B区压、导致OD一面的气层薄,OB一边的气层厚,即OB＞OD.太阳风对地球最外气层形成更大的压力,把C区的大气向E区压,导致OC一面的气层比OE一面的薄,即OE＞OC.比较这两股风力对地球等离子风轮的影响,太阳风的风速是450公里／秒,而行走风的风速才29.8公里／秒,行走风比太阳风的风速小十几倍.另外,行走风只是偶然地、局部地、一阵阵地碰向地球的外层大气,而太阳风则是恒久地、全面地、连续地作用于地球,故太阳风是推动地球风轮的主力.
由于太阳风的压力更大,它对地球气轮的运动起决定作用.因CD区的大气受力面积要比CB区小,故太阳风作用于CB区的压力要比CD区大.地球质心两边的力臂长短不一,OB＞OD,两侧受力失衡,故地球气轮出现逆时针旋转的趋势.由于靠近B点的等离子离地心远,地心引力小,故更易被太阳风吹向A区,而一旦CB区的大气向BA区挤压,A区大气就会在重力作用下向AE段运动,OBAE一区的大气压力就大于ODE区,大气向D区移动,DC段的大气又向CB段填充,整个地球气轮开始旋转,成为地球的等离子风轮.
八、风轮裹着地球转
即使太阳风有5.3亿吨的压力,也还不到地球质量的万亿分之一,直接用该力来说明地球这个巨大刚体的旋转,显然是无稽之谈.前面把太阳风力作为扭动地球转柄的外力矩,只是一种设定.事实上,太阳风力不可能直接作用于地球刚体,它通过风轮和水轮间接地把力传递给地球,最终导致地球自转.随着等离子层高度的降低,等离子体比重增大,大气密度增高,到50～500公里高度内,基本上全是高空稀薄大气层了.这一稀薄大气层是等离子层的载体,等离子西风风轮的旋转,必然粘滞它作同向环流.实测证明,50公里以上的稀薄大气层,全部由西向东作纬向环流.它已是计算导弹弹道的一个重要因子,即“高空西风因子”,它的平均风速约900米／秒,但由于大气非常稀薄,它的风是急而无力的.
50公里以下的低空大气是高空稀薄大气的载体,高空西风因子又粘滞低空大气作全球性西风环流,这样便启动了整个地球的风轮.风力由外圈向内圈传递,形成包围整个地球的西风系统,地球悬浮在旋转着的风轮中,风轮裹着地球同它一起自西向东旋转,如图3所示.
地球表面70％是海洋,海洋是地球的水圈,是大气的主要载体,大气西风环流必然会吹动粘滞洋面作同向环流.事实上,地球上的洋流全是由风力所支配的,如环南极西风漂流,便在常年西风吹动下永不停歇地自西向东涌流.如果地球上没有陆地,那么,海水就会在西风系统驱赶下作全球性纬向环流.海水向东涌流,当然会粘滞海底、推涌海岸向东旋转.地球最大水域中的太平洋西风洋流便每时每刻都在把科迪勒拉山系向东推涌,这条全球最长的海岸山系便成为地球的最大转柄.太阳风就这样通过风轮、水轮抓住了地球这个刚体的转柄,地球就这样被一级一级地推动着自西向东旋转.
九、地球转速公式
当地球被启动、加速、旋转起来之后,若速度得不到控制,它必然会像超速飞轮那样崩裂,而现在地球的转速是怎样被控制的呢?地球自转的力源既然来自“两风”,而行走风的风力取决于地球公转速度,那么太阳风力和地球绕日公转的速度就决定着地球自转的速度,也就是说,地球自转的速度V与太阳风力F和公转速度U的积成正比.

V＝F×U

如果V＞F?U,那就必须减速,如果V

〖TPK4,＋70mm.58mm,BP＃〗
〖TS（〗〖JZ〗〖HT5”H〗图〓4〖HT〗〖TS）〗
图4说明,南、北中纬地区的西风及西流大于地转线速度,西风和西流把地球往东推,欲给地球加速.而赤道区的西风和西流流速小于地转线速度,成为“负西风”.这如同顺风行驶的汽车,车速超过风速后,顺风便转化为逆风一样.现赤道地面的东风带就是“负西风”转化而来的,太平洋、大西洋的赤道东风洋流也是由“负西流”转化而来的,赤道东风和赤道东风洋流把地球向西推涌,欲使地球减速.
如果人为地给地球加速,那就会遇到赤道东风和赤道东风洋流的更大阻力.如果使地球转慢,那又会遇到南北两条西风带及其西风洋流的更大推力.地球就在这南北两道推力和一条赤道拉力中寻求平衡,使自转的速度保持在“两推一拉”的合力之中.地球的转速在风轮和水轮的直接控制之下,它不能随意选择或改变自己的转速.
十、“风吹地转说”
太阳风推动地球自转的立论,完全建立在已观测的证据基础之上,它能完满地解释大气、海洋、地质等学科所面临的疑难,真实地反映地球运动的状态.然而,冥王星不转,天王星睡着转,金星反转,水星慢转,这些行星自转现象如何解释呢?地球又为什么会公转?公转速度又如何控制?……这些问题不解决,地球自转的动因仍然无法落锤.可庆幸的是,70年代以来卓有成效的行星探测,已经为解决这些问题积累了大量观测数据,这些资料会促使人们去重新评判当代行星起源的假说.下篇将对这些问题逐一提述,它将消除我们对“太阳风造成地球旋转”原理的任何怀疑.
现把这一原理归纳如下：地球自转的动力来源于外部,是太阳风和行走风的合力启动了地球的风轮和水轮,地球在风轮和水轮直接驱动下自西向东旋转.地球自己不能转,也不能不转,怎样转,转快转慢,都取决于外部各圈层的矢量和合力,这就是“地球在自转”现象的真正原因.为与“地球自己转”的理论相区别,我把它简要地称为“风吹地转说”.
有读友会产生这样的想法,太空中吹出的肥皂泡在周围气流作用下,照样会自转,这么简单的原理还能称为“地球大揭秘”?我非常理解这样的读者,因为著者也曾有过类似的想法,全世界那么多大科学家,连这点道理都没曾想过?而事实是令人遗憾的,他们没有提出这样的问题,他们没有确切地告诉我们地球自转的动力来源.无论你参加过多少次国际、国内关于地球动力学学术会议,除了能听到类似康德的老调外,就是美国人芒克(《地球自转》作者)的算式.
如果地球自转的动力来自于内部,那么地核的转速必然依次大于地幔、地壳、水圈与大气,可没有人告诉我们是谁最先给地核上的发条,且大气环流、洋流运动、地质力学、岩浆流向等重大理论课题的突破,都首先依赖于地球转动动力来源的根本解决,故把“风吹地转”的原理摆在了首章.