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关于地球的真相和谎言
我最遗憾的事
是永远没有办法和
森林的树木
播下的种子
刮灭深夜烛灯的那缕微风
铁锈
甚至是地球最中心的镍矿
这些东西感同身受。
—星球乐队《铁和镍》
假设我们现在乘坐于一艘比光速更快的宇宙飞船前行，在广袤的太空中，我们从飞船上眺望我们的家园—地球。从远处看，这颗被我们毫不手软地尽情糟践的星球，只是太阳系里的一个“暗淡蓝点”（美国天文学家及天文学作家卡尔·萨根的著作名）。在宇宙的海洋里，这颗小小的蓝点就是我们赖以生存的家园，并且到现在为止，也是人类唯一的栖身之处。卡尔还说过，在这颗小小的、不甚起眼的星球上，发生着对人类至关重要的一切—爱情、战争、历史、灾难。然而，地球确实只是宇宙中最渺小的一个存在。
地球是一个由多种物质组成的球体，围绕着太阳公转。古代的人凭直觉断言太阳绕着地球转（毕竟，站在地球上看，地球是一个永恒、坚固的存在），还认为天圆地方（确实，如果我们站在一个足够大的平面上，看起来地面确实像个方形）。之后，怀抱着探索真理的勇气，近现代科学家提出了对这种说法的质疑，并试图探索关于地球的真相。这些科学家，或者说革命家包括伽利略、哥白尼、开普勒和牛顿。随着人类开始探索太空，从阿波罗11号等飞船上拍摄的地球照片确凿地证明了地球是一个球体，并且是地球绕着太阳转。这终于让一些始终坚持地球中心论的拥趸者幻想破灭。
当然，古时候也并非所有人都相信天圆地方这一说法。古希腊著名的智者、数学家、地理学家兼亚历山大港图书馆馆长埃拉托斯特尼（前276—前194），在两千多年前就测出了比较精确的地球半径。他是怎么完成这个壮举的呢？在埃及阿斯旺，6月21日，也就是夏至日这天的中午，从北回归线上看，太阳正好在天顶的位置，阿斯旺在回归线稍北。此时，太阳光垂直照射，按理说物体的周围不会出现阴影。然而，在亚历山大港，也就是在地球另一个纬度上的同一时刻，太阳光并非垂直照射，仍然会有影子出现。通过测量并比较阿斯旺和亚历山大港两处同一根棍子的阴影差别，埃拉托斯特尼测算出了这两个地方之间的地表曲度。在一次奴隶运输中，他又算出了两地之间的大致距离，然后便运用三角学“轻松”得出了地球的半径—约6000千米。最让人震惊的是，他在当时计算出的数据和真实数据之间的误差不到10%（地球半径为6370千米）。并且，埃拉托斯特尼之所以要这么做，纯粹是因为他不认同当时人们普遍相信的说法，他坚持认为地球是圆的。
科学逸事：棍子—很少有像棍子一样玩法那么多的东西了。相信大家都知道“眼见为实，耳听为虚”。现在我们可以来点小惊喜，让自己通过真实的经历去感受数学，比方说模仿埃拉托斯特尼的做法。选择一天中午，进行一次室外实践，我们可以带上各自的“日晷指针”—自拍杆、簸箕等常见的棍状物体，只要棍子的垂直高度在50厘米到1米之间即可。首先，我们可以在谷歌地图上看到自己所处位置的经纬度坐标（或者其他类似的手机应用软件）以及距离回归线的距离（回归线纬度为23°26′）。这个时候，记录下所带棍子投影的数据，然后再次用手机或者计算器把这些数据代入公式里。这样就可以算出地球的半径了。仔细看看得出的结果和真实数据的误差有多大呢？你是不是比埃拉托斯特尼算出来的更精确呢？
太阳直射到北回归线的情景一年只有一次，因为地球公转周期为一年。除地球的公转之外，地球还会自转，自转使得白昼黑夜交替出现。地球的一个自转周期为24小时，正好是一天的时间。
大部分人会以为四季交替的现象和地球绕日公转以及地球距离太阳的远近有关。在地球公转轨道上距离太阳最近的位置叫近日点，距离太阳最远的位置叫远日点。但是，四季的出现是因为地球的自转轴和公转轨道平面呈23。5°。当地球处于远日点时，阳光会垂直照射到北半球上，所以在这个时候北半球就会迎来夏至，而此时是一周公转中南半球接收到太阳光照最少的时刻，也就是南半球的冬至。反之同理—当阿根廷是夏天的时候，西班牙是冬天。也就是说，在赤道以南的地方，圣诞节都是夏天过的。
其实，地球的运动并不像我们在课上学到的那么简单，只有自转和公转。地球还会受到岁差、章动和钱德勒摆动的影响，这三者对其的影响类似于让地球变成一个陀螺，不停晃动。岁差指的是地球自转轴的方向会逐渐漂移，最终它摇摆的顶部会以大约25676年为周期扫掠出一个圆锥（在占星学称为“大年或柏拉图年”）；章动，是月球围绕地球公转时，月球的引力会导致地球在公转轨道上左右摇摆，一个周期为18。6年；钱德勒摆动，是地球自转轴相对于地球表面的小幅度运动，由美国天文学家赛斯·卡罗·钱德勒发现，摆动幅度最大可使自转轴偏离理论位置9米。
我一直觉得“钱德勒摆动”这个名字很有趣。想象一下，物理学家们去问钱德勒：“钱德勒先生，我们要怎么命名这个现象呢？这个现象没有固定的规律可循。摆动？好的，我们记下了。”由于这个现象，在1000年后，现在我们指的北极星（勾陈一，也叫塞纳久，位于小熊座小熊的尾巴尖处）将不再指向地球的北方。那时，北极星会变成仙王座γ星。到公元14000年前后，天琴座α星织女一将获得北极星的美名，成为离我们地球最近的星座之一，距地球“只有”25光年。
如果地球的自转轴是垂直于公转轨道、没有任何倾斜角度的话，地球上就不会有四季出现，太阳光将会始终直射于赤道上。这就会使赤道地区永远炎热、干燥，变成荒漠地带。而在地球的北部和南部将会成为永恒的寒冷冬季，就像《权力的游戏》中的临冬城以北，永远是冰封的情景。
科学逸事：根据澳大利亚天文学家乔治·多德威尔的理论，公元前2345年，一颗小行星对地球产生了巨大的影响，造成现在地球自转轴的倾斜现象，并带来了一次毁灭性的全球洪水灾难。这一天，正好是基督教《圣经》中记录的大洪水灾难发生的那天，也是挪亚方舟建成的那天。他认为在小行星的影响过后，地球开始慢慢地从剧烈的倾斜自转轴中恢复，在1850年时才达到现在的自转轴角度。自转轴的倾斜率变化或许能够解释为什么古代建造的许多用于记录行星位置和日出日落位置的寺庙和建筑与现在的测量结果不一致。
很多人都会问我同一个问题：地球为什么会绕太阳转？这个问题的答案或许要从太阳系的形成开始讲起。46亿年前，一片巨大的分子云中发生了一小块引力坍缩。大多坍缩的质量集中在中心，形成了太阳，其余部分摊平并形成了一个原行星盘，继而形成了行星、卫星、陨星和其他小型的太阳系天体系统。这或许就是为什么会有众多物体在同一个平面内、按一定的轨道（椭圆轨道）绕着太阳旋转。
科学逸事：在10岁之前，我和我的所有同龄人一样，都梦想着成为像超人一样的人物。很多年后，我发现这部电影完全违背了科学原理（不仅因为超人在以超音速飞行时的发型纹丝不动）。电影里有个场景是超人为了把别人从地震中解救出来，绕着地球进行高速旋转，直到改变地球的自转轴：首先，超人让地球停止了自转（骗人！）；其次，他改变了地球的自转轴（骗人！×2）；再次，这个行为在电影中使得时间倒退（骗人！×3）；最后，超人成功地救出人了。真是一派胡言！如果地球真的可以瞬间停止自转，那么地球上的一切物体，包括人类，都会在惯性的作用下以超过1600千米小时的速度做离心运动。另外，地球自转轴的变化并不会引起时间倒退，这是显而易见的事情。
就算没有所谓的超级英雄，我们的地球也正在以极其缓慢的速度减慢自转速度（在潮汐引力的作用下，地球每年的自转周期会比上一年增加17微秒）。也就是说，4亿年前，地球上的一天只有22小时（一年有400天）。那么，地球最终会有停下自转的那天吗？如果地球真的停止自转，又会发生什么呢？若是如此，首先，白昼黑夜不再变换。并且，由于离心力消失，地球上的物体会完全改变—水会聚集在两极，而陆地会以一个圈的样子集中于赤道。根据ESRI（美国环境系统研究所公司）的计算模拟，届时南北极会形成两个大洋，现在的西伯利亚、北极和加拿大会被完全淹没。但是，完全不用担心这个现象发生，因为在这个时间到来之前，约60亿年后，太阳早变成红巨星吞噬掉地球了。
还有一种非常疯狂、但毫无道理的言论，即“地心空洞说”。支持地心空洞说的人认为地球是一个中空的星球，且地球中空的内部有一个适宜人类居住的内表面，存在着非常发达的文明。他们认为UFO和“外太空”飞碟其实就是从两极中飞出来的，源于地心内部。而且，在地心里，还有另一个太阳。这些阴谋论者认为我们的政府知晓这一切，但是极力隐瞒，并试图说服人类地心空洞说是荒谬的。在一些科幻小说，如法国作家凡尔纳的《地心游记》中，作者运用了丰富的想象力，描绘了一个发达的地心社会。埃德加·爱伦·坡和霍华德·菲利普·洛夫克拉夫特等作家也有类似题材的作品。
但是，地心空洞说及相关的阴谋论并没有被任何科学证据证实，反倒是地震波能够证明我们的地球是实心的，并且众多的物质共同组成了现在的地球表层系统。而且，地球内部存在着天然磁性现象，被称作“地磁场”，对太阳风所挟带的带电粒子有屏障作用。地球的磁力来源于地下的大量磁性物质，如铁、镍、铬等元素。更别说，人造卫星也从未在地球两极勘测到任何可以进入地心的空洞。
地球的温度在越靠近地心的地方越高，这个现象被称作“地温梯度”，最中心的部分可达6700摄氏度，甚至超过了太阳表层的温度。地球形成的过程中产生了极高的温度，组成地球的各种物质，在碰撞、融合、固化的过程中释放出了巨大的能量，并最终形成了地核。但现在，地心产生的热能主要是因为放射性同位素铀、钍、钾元素的原子分裂。一旦这种放射性效果减弱时，向外释放的热量就会超过自身产出的热量，因此地心的温度也会逐渐下降。
关于组成地心的物质种类存在着许多推测。最近有推测认为：地核富含重原子，也就是元素周期表中序数大于55的那些元素的原子，其中就有金和汞。这些重原子可能属于40亿年前一次陨石撞击地球时的残留。另外，地核里还有许多氢氧化合物，这些氢氧化合物一旦发生爆炸，其烟雾足以覆盖整个地球表面且厚达4米。
根据多种不同的测量方法算得，地球的质量为6×1024千克。如果地球是一个中空的、只有12千米厚的空壳的话，那么要达到这样的总质量，地球表面物体的密度应该是我们人体密度的1000倍，比元素周期表中密度最大的物质还要大得多。一勺海滩上的沙子可能就重几百万吨。这样一来，地球上就不会存在重力现象了—正如高斯定理中对中空物体的验证一般，重力不会存在，只会存在因地球自转而产生的离心力（想象一下滚筒洗衣机里的衣服）。赤道上的离心力最强，但就算是在赤道，地球产生的离心力也不足重力的三百分之一。也就是说，人类不可能在离心力的作用下稳稳地待在地面上。
到现在为止，地球的内部构造还有很多未解之谜。人类目前涉足的区域也只限于很浅的地表部分。人类挖掘的最深的钻孔是苏联的科拉超深井，深达12千米。位于北太平洋的马里亚纳海沟是所知地球上最深的海沟—《泰坦尼克号》导演詹姆斯·卡梅隆独自乘坐潜艇“深海挑战者”号深入海沟最底部，成为单枪匹马潜至“地球最深处”的第一人。但是，就算是目前发现的最深的地方，也只有地球半径的0。1%而已。这颗我们赖以生存的蓝色星球的内部对我们而言，还是个巨大的谜，等待着我们去探索发现。
我把“为什么会有春夏秋冬存在？”这个问题发表在了各大社交网站上。
这里有一些充满智慧的评论：
@josegarcor:因为只有存在春夏秋冬，我才可以抢到从塞维利亚去马德里的高铁票。
@Mgm_5:因为以前我们的披萨上只有四种芝士。
@MarariaMararia:可能这是自然选择出最适合人类生存的一种环境吧……这纯属我个人胡说的，因为毕竟我住在加纳利斯（热带区域）。