地球转圈圈的故事

徐海 罗秦理 赵聪 公明

太阳系神秘的“吸功大法”

太阳系几乎所有天体包括小行星都是按照右手定则的规律自转，而且绝大多数天体的公转也都符合右手定则，这是为什么呢？

太阳系的前身是一团密云，某种力量驱使这团密云彼此相吸，在吸积过程中，密度变得越来越大，进一步加速了吸积的过程。逐渐把原始太阳星云中处在混沌状的质点，由无序状态变成有序状态，向中心吸积慢慢变为太阳，同时，这团气体逐渐向扁平状发展，发展的过程中，势能变成动能，最终整个转动起来。刚开始转时，顺序较为混乱，当某一个方向占上风之后，最终变成了一个方向。这个方向就是现在发现的右手定则，但并不是每一个太阳系都符合右手定则。地球自转的能量来源就是由物质势能最后变成动能所致，最终使地球一方面公转，一方面自转。

天狗——“日食”“月食”的背锅侠

“天狗食日”是中国古人对日食现象的叫法，其实这也是地球公转、地球自转产生的神奇现象。古代人们对天文现象的本质不理解，把各种天文现象都归因于神灵、怪兽等。在日食、月食发生时，人们认为是有一只巨大的黑色的“天狗”偷偷地吃了太阳和月亮，往往还将日食、月食视为不祥之兆，代表上天意志干预人间，或者预示有灾难发生。只要发生日食、月食，“天狗”就背锅了，那“天狗”是从哪里来的呢？

太阳系原行星盘的诞生

最古老的说法来自于《山海经》。有这么一段描述：“又西三百里，曰阴山。浊浴之水出焉，而南流于番泽。其中多文贝，有兽焉，曰天狗，其状如狸而白首，其音如榴榴，可以御凶。”根据这段描述，基本可以判定“天狗”是犬科动物。

还有一种说法是后羿猎犬升仙。后羿为民除害射落九个太阳之后，王母娘娘用许多灵丹妙药封赏后羿，后羿并没有吃这些灵丹妙药，而嫦娥偷偷吃掉后飞到了月亮上。后羿的猎犬也偷偷吃掉了一些灵丹妙药，结果成了一只飞天的黑狗。由于对后羿十分忠诚，飞天黑狗对嫦娥的行为十分不满，时不时地把月亮和嫦娥吞进腹中。最后这只忠诚的黑狗被天庭降伏，吐出了月亮和嫦娥，之后成为了守卫南天门的神仙。后来只要人间有什么灾祸，天庭就派黑狗去吞食太阳和月亮，以示警戒。

地球的四季变化

最后一种说法是天狗乃目连之母所变。古时有一位名叫目连的公子，是出了名的大好人、大孝子。但他的母亲却生性残暴、为富不仁，和儿子截然不同。有一次目连的母亲残害了很多狗，还欲将狗肉送到寺院施斋，想让僧人们都破戒。后来玉帝得知此事，将目连之母打入十八层地狱，变成恶狗。哪知目连之母怨念极深，从地狱中逃出，企图报复玉帝，于是便吞日、吞月来发泄情绪。直至现在，很多地方还流传着日食月食时敲锣击鼓、燃放爆竹来赶跑天狗的习俗。

日心说“平反”之路

古希腊的费罗劳斯、海西塔斯等人早已提出过地球自转的猜想，中国战国时代《尸子》一书中就已有“天左舒，地右辟”的论述，而对这一自然现象的证实和它被人们所接受，则是在1543年哥白尼日心说提出之后。

日全食階段

1515年，哥白尼开始写作《天体运行论》一书。在《天体运行论》完成后，哥白尼却对它的出版犹豫不决了。他担心这部书出版后会遭到地心说信徒们的攻击，受到教廷的压制。在朋友和学生的支持鼓励下，经过长期反复的考虑，哥白尼终于决定出版这部著作。1542年6月，《天体运行论》和排印工作开始进行。1543年5月24日，弥留之际的哥白尼见到刚刚出版的《天体运行论》便与世长辞。哥白尼深知发表日心说的后果，这样写到：“我清楚地知道，一旦他们弄清楚我在论证天体运行时认为地球是运动的，就会竭力主张我必须为此受到宗教裁判……”。

《天体运行论》出版后很少引起人们的注意，许多天文工作者也只是把这本书当作编算行星星表的一种方法。《天体运行论》在出版后七十年间，曾经遭到马丁·路德的斥责，但未引起罗马教廷的注意。

日食（上）和月食（下）示意图

1583年，意大利哲学家和思想家布鲁诺来到英国，批判经院哲学和神学，反对亚里士多德与托勒密的地心说，宣传哥白尼的日心说。1585年去德国，宣传进步的宇宙观，反对宗教哲学，进一步引起了罗马宗教裁判所的恐惧和仇恨。1592年，布鲁诺在威尼斯被捕入狱，在被囚禁的8年中，布鲁诺始终坚持自己的学说，最后被宗教裁判所判为“异端”烧死在罗马鲜花广场。布鲁诺的主要著作有《论无限宇宙和世界》。书中捍卫哥白尼的日心说，并明确指出：“宇宙是无限大的”，“宇宙不仅是无限的，而且是物质的”。他还著有《诺亚方舟》，抨击死抱《圣经》的学者。

1609年，伽俐略通过自制的望远镜观察发现，月亮不是一个光滑的球体，它的表面矗立着无数座火山和高山。于是他得出结论说从总体来看，天体不是平滑完美的，而是和地球同样，具有凸凹不平的表面。通过观察，他看到从整体来讲银河并不是一片银色的云体，而是由众多的个体星星组成的，这些星星距离我们如此遥远以致用肉眼看上去就成了模糊的一片。通过对行星的观察，他发现有些环带包围着土星，有四个卫星绕着木星运行。这显然说明了地球以外的行星周围也可能会有运行的天体。

出生于波兰的天文学家尼古拉·哥白尼纪念画像

1633年，伽利略因为出版了《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》并在书中以极为含蓄的方式宣传了违反教义的哥白尼日心说，身患重病的科学家伽利略被押往罗马接受教廷嚴苛的审查。

布鲁诺和伽利略公开宣传日心说，危及了教会的统治，罗马教廷将《天体运行论》列为禁书。但真理是封锁不住的，哥白尼的学说后来得到了许多科学家的继承和发展。1979年11月10日，罗马教皇在公开集会上，正式承认伽利略在350多年前受到的教廷审判是不公正的。1882年，罗马教皇不得不承认哥白尼的学说是正确的。1992年10月31日，正式为伽利略平反，这一光辉学说经过三个世纪的艰苦斗争，终于获得完全胜利并为社会所承认。

意大利佛罗伦萨的伽利略古画像

1633年伽利略在罗马接受审判

“公转自转就像我围绕你转，永远不会停。”地球的自转产生了天体的东升西落和地球的昼夜更替，地球的公转产生了昼夜长短和季节变化。我们讴歌地球，同时也希望地球永远能绕着太阳打转，让我们的世界和生活更加有规可循、顺应发展。

知识链接

地球的公转和自转会产生哪些神奇的现象？

地球公转是指地球按一定轨道围绕太阳转动（The Earth Revolution Around Sun）。地球公转一周的周期称为一太阳年，为365天4小时58分56秒，凡卫星、行星、恒星、星系绕着自己的轴心转动，谓之自转。地球自转指地球表面的点都围绕着一根通过地心的轴（自转轴，也叫地轴）做圆周运动。地球自转一周的时间是23小时56分4秒;月亮自转一周的时间跟它绕地球公转一周的时间相同，都是27天7小时43分11.5秒。

地球自转产生的现象有昼夜更替现象;南北半球的地转偏向力引起各种运动旋转现象;东西部地区存在时间差现象，生物作息规律现象。

地球公转产生的现象如下，一是根据太阳高度的差异，划分出五带，即北寒带、北温带、热带、南温带、南寒带;二是根据获得热量多少的时间差异，划分出四季，即春季、夏季、秋季、冬季;三是昼夜长短的变化现象;四是天象位置的变化以及生物生长规律现象。