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地球自轉速度基本不變的奧秘

地球奧秘知識百科

科學上有兩種時間計量系統：基于地球自轉的天文測量而得出的“世界時”和以原子振蕩周期確定的“原子時” 。“世界時”由于地球自轉的不穩定(由地球物質分布不均勻、地球內部各部分自轉角速度差異、地球吸收的輻射、地球輻射和其它星球的攝動力等引起的)會帶來時間的差異 ， 即出現閏秒 。下面我推算一下 ， 地球由于輻射引起地球自轉速度變慢 ， 又由于地球的輻射和太陽輻射相互作用使地球自轉速度變快 ， 這樣的平衡機制(對立統一) ， 從而使地球的自轉速度基本不變 。
地球自轉質量標準的模型
作為質量標準的模型 ， 118年質量神秘消失50微克 ， 其實并不神秘 ， 是因為作為質量標準的模型輻射的結果 。下面我們根據這一客觀事實粗略推算一下比例常數B 。由于作為千克標準的模型是：高和直徑都是約39毫米的圓柱 ， 我們容易算出它的密度和表面積 ， ρ=21475 ， S=0.0072 ， 為了方便 ， 取T = 300k ， 推算出：t = 372124800 ， m = 0.00000005(都是國際標準單位制) ， 進而計算出：
【地球自轉速度基本不變的奧秘】B = m / ρTSt = 0.00000005 / 21475×300×0.0072×372124800 = 2.9×10-21
粗略討論地球一年因輻射損失的質量 ， 為了方便計算 ， T仍取300k ， 地球按球體計算 ， 代入公式計算得：
m = B × ρ × T × S × t = 2.9 × 10-21 × (5.98×1024)/(4/3πR3) × 4R2·π × T × t = 9.1×108 (千克) 。
我本欄目發表的《關于地球引力場半徑的探索》指出 ， 地球的輻射半徑 ， 即地球的引力半徑的粗略推算：地球赤道半徑約6.4×106米、地球的自轉的線速度約為460米/ 秒 ， 所以地球的輻射半徑是 ， CR/V ， 其中 ， C是光速、R是該天體的半徑、V是該天體自轉的線速度 。所以地球的輻射半徑是：CR/V=3×108×6.4×106/460=4.2×1012米 ， 這就是地球的輻射半徑 。即可以理解為 ， 地球輻射電磁波粒子的半徑為4.2×1012米 ， 電磁波粒子的自轉速度是光速 。推算如下 ， M是地球的質量 。由于地球的輻射 ， 地球的質量變為M1 ， 由于輻射損失的質量為m ， M=M1+m 。根據角動量守恒定律得：MVR=M1V1R1+mV2R2——① ， 其中 ， V是地球自轉的速度 ， V1經過長時間輻射后地球的自轉速度 ， V2是輻射量子的自轉速度 。射粒子的速度V2是光速 ， 是一個常數c ， c=3x108米/秒 ， 由于M=M1+m ， ①可以改寫為：(M1+m)RV=M1V1R1+mV2R2 ， 我們推算經過一年 ， 由于地球的輻射地球速度的變化量 ， 則m= 9.1×108 千克 ， 由于m遠遠小于M1 ， 所以(M1+m)近似等于M1 ， R近似等于R1 ， 由上述分析我們可以知道 ， M1+m 是地球的質量、R2=4.2×1012米、m= 9.1×108 千克 ， 所以V-V1= mV2R2/(M1+m)R= 9.1×108 ×3×108×4.2×1012/5.98×1024 kg×6.4×106=3×10-2米/秒 。也就是說 ， 地球一年自轉速度由于輻射減少3×10-2米/秒 ， 我們假設其加速的變化是勻速的 ， 繪圖如下：

地球自轉速度基本不變的奧秘

文章插圖
計算地球一年地球由于輻射少自轉的路程 ， S=1/2×3×10-2米/秒×3.2×107秒=4.5×105米 ， 

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