漫游地球两极(一)地球与陀螺
2021-03-29位梦华
位梦华
壮壮八岁了,刚上小学二年级,6月25日是他的生日,他收到了许多礼物,有汽车、飞机、恐龙骨架、岩石标本……都是用一些大纸盒装着的。只有爷爷的礼物是一个小纸盒,显得有点儿小气。爷爷把小纸盒举在手里,对壮壮说:“我送给你的礼物是最大的。”壮壮不解,以为爷爷是说着玩儿的,但是爷爷却一本正经地说:“我送给你的是一个地球。”说着,爷爷便把纸盒子打开,从里面拿出了一个地球仪。
壮壮有点儿失望,因为家里已经有大大小小好几个地球仪了,都比爷爷送的这个大。爷爷知道壮壮的心思,笑眯眯地把地球仪放在桌子上,接着把“地球”从架子上取下来,用手一捻顶端的轴,地球竟在桌子上旋转起来,变成了一个陀螺。“哇!”壮壮惊叫起来,他虽然玩过陀螺,却从来没有玩过地球陀螺。
“你看见了吧?”爷爷看着壮壮,指着地球陀螺说,“地球陀螺是绕着穿过中心的这根轴在旋转,这就是它的自转轴。”说着,爷爷把地球陀螺移到了一块玻璃上,然后把玻璃举在空中,小心翼翼地移动着玻璃,无论玻璃往哪个方向倾斜,地球陀螺的自转轴都是垂直向上的,只有当地球的转动速度慢到一定程度之后,它的转动轴才会发生歪斜,地球陀螺便倒了下去。
“壮壮,你看到什么了?”
壮壮盯着爷爷手里的地球仪看了半天,摇摇头说:“不就是地球仪倒下去了吗?”
“这就是陀螺的一个特性。”爷爷笑了笑说,“当陀螺保持一定转速的时候,它的自转轴的方向是永远不会变的。科学家利用这个特性,制造出了陀螺导向仪,当船在海上航行、飞机在空中飞行时,可以用它确定方向。”
“不是用指南针确定方向吗?”壮壮问道。
“是的。”爷爷比画着解释道,“不过,指南针要依靠磁场。但是在地球的两个极点附近,或者在离地球很远的太空,指南针就不能用了。陀螺导向仪却不受空间的限制。”
“那么,地球为什么会有两个极点呢?”壮壮指着地球仪问道。
“实际上,地球也是一个大陀螺,它转得比较慢,24小时才转一圈,这叫作自转。地球也有一个转动轴,”爷爷捏着地球仪的转动轴,举起来给壮壮看,“这个转动轴穿过地球表面的两个点,就是地球的两个极点。在古代,人们以为在地球转动轴穿过地球表面的地方,肯定会有某种特殊的标志—— 一根高耸入云的擎天柱,或者一个深达地心的大窟窿。时间来到了20世纪,探险家们前赴后继,克服千难万险,想到那两个地方去看一看,到底会是个什么样子。”
“他们到达两个极点了吗?”壮壮着急地问道。
“是的。”爷爷郑重地点了点头,“1909年,美国人皮尔里第一个到达了北极点。1911年,挪威人阿蒙森第一个到达了南极点。然而,令世人大失所望的是,从地貌来看,两个极点既没有擎天柱,也没有大窟窿,只是一马平川,与其他地方并没有什么区别。但是,如果从地理学的角度来考虑,两个极点上还是有其特殊之处的。”
“你来看。”爷爷把地球仪拿到壮壮跟前,指着说道,“当地球转动的时候,地球上所有的点都要跟着转动。只有两个点,就是这两个极点,可以原地不动。也就是说,如果你站在两个极点上一动不动,一天就可以跟着地球转一圈。还有,如果你从地球上任何一个点出发,一直往北走,当你走到北极点的时候,就找不到北了,再往前走一步,就开始往南走。同样的,当你走到南极点的时候,再往前走一步,就开始往北走。也就是说,在两个极点上,只有一个方向,非南即北,东西方向没有了。这就叫‘物极必反。”
壮壮听了,哈哈大笑起来。他从书架上拿下来家里最大的一个地球儀,放在桌子上,问道:“爷爷,站在南极的人,会不会头朝下掉下去呀?”
爷爷指着地球仪,问壮壮:“你说说,我们人类生活在地球上,哪是上,哪是下?”
壮壮端详了半天,弄不明白。爷爷让他站直身体,用手指一指。壮壮指着天花板说:“这是上!”他又指了指地板说:“这是下!”
“对呀!我们站在地球上,离开地心的方向就是上,指向地心的方向就是下。现在你来看,”爷爷指着地球仪说,“无论我们站在地球的什么地方,都是头朝上,脚朝下。你明白了吗?”
壮壮不是非常明白,但还是点了点头,接着他眼珠一转,又提出了一个问题:“爷爷,地球为什么会有两极呢?”
“这是因为,”爷爷举起了地球仪,“地球是个陀螺。”
“又是陀螺?”壮壮有点儿不耐烦了,因为陀螺已经把他搞得晕头转向了。
爷爷笑着说:“壮壮,我们玩个游戏怎么样?”
“什么游戏?”
爷爷把那个大地球仪拿起来,打开开关,里面的灯泡亮了起来。他递给壮壮说:“你举着它,这就是太阳。”然后自己拿起了那个小地球仪,举在手里说:“这是地球,我来围着你转。”
壮壮接过大地球仪,用两只手吃力地举着。他不知道爷爷要干什么,但是觉得挺新鲜,干脆把地球仪抱在怀里,美滋滋地站在那里。爷爷举着小地球仪,使它和大地球仪的赤道平面保持一样的高度,然后绕着壮壮转起圈来,一面转,一面用手拨弄着,使小地球仪保持自转。
转着转着,屋里的灯不知什么时候被爷爷关上了,只有壮壮怀里作为太阳的大地球仪还亮着光,照射在爷爷手里的小地球仪上。
“你看到了吧?”爷爷指着手里的小地球仪说,“太阳光照到了地球表面,为地球源源不断地提供着热量。正因为地球是一个陀螺,转动轴的方向永远不变,地球永远用中部对着太阳,所以才会有赤道、热带、温带和寒带,才会有地球的南极和北极。”
壮壮两眼盯着爷爷手里的小地球仪,还是似懂非懂,急忙问道:“为什么赤道热,两极冷啊?”
(未完待续)