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人与自然 系列丛书-第5部分
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不高兴的时候，就走得慢一点。
地球这个怪脾气是怎样被发现的呢？
原来，世界各地的天文台，都有一种走得十分正确的石英钟，这种石英钟放在天文台特设的地下室里，那里一点风、一点声音都不让进去，里面的温度也不让有一点儿变化，以免影响石英钟的正确性。石英钟在清静的地下室里，一心一意、一天又一天地计算着地球自转一周的时间。
天文学家从来没有对石英钟的工作正确性发生什么怀疑。
不料，石英钟却开起玩笑来了。首先是德国波茨坦测地研究所的天文学家发现了这一点。他们发现石英钟在秋天忽然慢了下来。到了冬天的时候又恢复正常；一到春天又突然快起来，而到了夏天却又是走得很正确。
这种变化当然是微小，但习惯跟数字打交道的天文学家，却不肯放过这看来微不足道的变化。他们怀疑起石英钟的工作正确性来。
这种发现，不断从世界各个著名的天文台传了出来。法国的巴黎报时台、美国的华盛顿报时台、英国的格林威治天文台、前苏联的天文台，都发现自己地下室里的石英钟，有不正常的“调皮行为”：秋天走得慢一些，春天走得快一些。
难道世界上所有的石英钟都会产生同样的毛病？不会！于是，天文学家从另一方面去怀疑：不是石英钟在“调皮”，而是我们地球本身在“调皮”，不是石英钟在秋天走得慢，春天走得快，而是地球在秋天转得快，春天转得慢！
现在已经真相大白，地球的转动是不均匀的！它在八月间转得最快，而在三四月间转得最慢。地球的自转运动不仅在一年中是不均匀的，在许多世纪的过程中也是不均匀的。在最近两千年来，每过100年，一昼夜就要加长0。002秒钟。而且，每过几十年，地球还会来一个“跳动”，再有几年转得快，有几年又转得慢。
地球为什么会产生这种“调皮行为”呢？
科学家们孜孜不倦地找寻原因，提出许多见解来：有人认为这与南极有关。南极的巨大冰河，现在正在慢慢融化，就是说，南极大陆的冰块在减少，南极大陆的重量在减轻。这样，地球失去了平衡，影响了自转速度。
有人认为与月亮有关。月亮能引起地球上海水的涨落，这种涨落是和地球旋转的方向相反的，这样就使地球的自转速度逐渐变慢。
最新的解释，也是最有趣的解释是：阻碍地球正确运动的是季节风。英国的科学家杰福利斯计算过：每年冬天从海洋吹到大陆上，夏天又从大陆流向海洋的空气（就是风），重量大得难以相信，竟有300，000，000，000，000吨！这么大重量的空气，从一处移到另一处，过一阵儿，又从另一处移回来。这样地球的重心就起了变化，地球的轴发生了变动，结果旋转速度也就时快时慢。
影响地球自转均匀性的原因究竟是什么，天文学家还在探索中。。地球在一年中的变迁之谜古希腊学者亚里士多德曾说过：“地球变化同我们短暂的生命相比，是很缓慢的，因此简直注意不到它的变化。”但是，随着科学的发展，地球跳动的“脉搏”，地球上的“新陈代谢”，已逐渐被人察觉。
有人测出，地球已在“发胖”，一年之中，地球直径伸长了5毫米。又有人测出，地球正在放慢速度，它的自转减速了。致使地球上一昼夜的时间增长了百万分之五秒至百万分之十四秒。
地球一年绕太阳走了96，000万公里。在面对太阳的情况下，吸收了14×1018千瓦小时的能量，或者说，地球在一年中从太阳中吸收了相当于17亿吨煤的热量，可惜这些能量只被人应用了极少一部分。
每年从宇宙落到地球上的陨石有36，000～72，000亿块。尽管这些“天外来客”在长途旅行中，损耗极大，但以每块平均一毫克计，也有3600～7200吨之巨。
地球的面积是51，000万平方公里，每年降落到这块土地上的雨量约511，000立方公里，即5。1×1014吨，这相当于地壳上陆地水和陆地冰的总重量。显然，在地壳上每年蒸发掉的水也有这么多，才能保持平衡，循环不息。其中90％，即约46万立方公里的水是由海洋蒸发的。
地球上空每秒钟发生100次闪电，按此计算，一年发生315，360万次，而每次闪电可把空气中的氮转化为氮肥，相当于80公斤。这样，一年由于闪电制造的氮肥，落到地面上，约有43，800万吨之多。
闪电的速度在每秒160～1600公里之间。当雷电达到地面时，速度可达每秒14万公里，即接近于光速的一半。观察闪电的长短视地区和可见度而变化。在山区，当云层很低时，人们看到的闪电不到91米长；在平原，当云层很高时，可以看到6公里长的闪电。人们所能看见的闪电可长达32公里。闪电轨迹很窄，可能只有1厘米左右。
估计地球上每年能测到500万次大小地震，其中5万次人能够感觉到，约1000次会造成破坏。根据1977年规定的新的震级计算，1960年5月22日，在智利莱布发生的一次地震，震级达到9。5级，这是世界上最大的一次地震。引起物质损失最大的一次地震是1923年9月，发生在日本关东平原的8。2级大地震，震中位于北纬35°15′，东经139°30′。这次地震时，相模湾大规模上升，并在海底发生巨大错裂，最大垂直位移达100米。不仅关东的东南地区上升，而且同时西北地区下沉，最大沉降达1。6米。最后相模湾海底下陷了400米。在这次地震中死亡和失踪的官方数字是142807人。从东京到横滨，575000间住房遭到地震毁坏。
地球上已知的活火山总数为455座，外加海底活火山约80座。印度尼西亚是活火山最集中的地方，根据人的记忆，那里167座火山中有77座喷发过。
地球上火山喷出的“火山灰”，每年有66000万立方米。
地球上每年有160亿立方米的泥沙被河流冲进大海，因而使三角洲或陆地逐年延伸。
一年的变化，在人类的历史长河中，虽是微不足道的，但从这些惊人的数字来看，又是巨大的。
地球的年龄之谜
地球诞生于何时？什么时候开始分成地壳、地幔和地核的？生物圈、大气圈和水圈有多少岁了？保护地球上一切生命的磁屏障又有多少岁了？要弄清这些问题是不容易的，何况这一切都属于极其遥远的远古时代。
有没有能够探测在几十亿年前的远古时代所发生事件的信号、类似强大的天文望远镜的“望远镜”呢？有，大自然创造了一个向导，这便是独特的地质钟（说得更确切些，甚至可说是宇宙钟），它将人类带往神秘的地球童年迷宫。这是一种基于放射性元素衰变规律的钟。一种元素的同位素在失去了某些粒子后，会魔术般地具有其他元素的性质，这就是衰变。取一块岩石，我们便能定量地确定其中的“母”物质和“子”物质，以及估计衰变的时间——岩石的年龄。岩石还有一种更奇妙的性质：每种元素都以它自己独特的、互不重复的、均匀的特征速度发生衰变，而与时间、压力、温度统统有关。
这样的“钟”走得相当准，更兼有几种“牌号”可供选择：铷一锶“钟”（半衰期488亿年），铀238—铅“钟”（半衰期45亿年），钾40—氩“钟”（半衰期12亿年），最后是记载最近年代的“碳”钟（半衰期5千万年）。
地球有多少岁了？原则说来，根据地球岩石显然是绝不可能知道的。最古老的岩石没有保存下来，地球深处的高温使它们熔化了，于是记录地球青年时代的痕迹也消失了。现在能看到的最古老的化石要算在格陵兰找到的花岗闪长岩，达37亿年。但这种岩石是第二代的变质岩。
陨石是一种不变的“宇宙化石”。各种“牌号”的钟确定各种陨石的年龄很一致，都为45。5亿年，可将它作为地球的年龄。
近年，飞船从月球上带回一些40亿年前硬化的月面土壤样品，它的年龄是45。5亿年，与陨石的资料是一致的。正是这种生成于远古时代的宇宙岩石向人类传递了地质学的接力棒。
同位素地质年代学可使人类看到更遥远的古代，即看到处于核合成的时代的行星“胚胎”状态。
加利福尼亚大学教授林纳德做了一个重要的实验，表明陨石里出现的部分惰性气体氙129是曾在某个时期存在过的放射性碘129的衰变产物（后来在地球大气中也发现了这一点）。今天这种碘同位素已不复存在，要知道它的半衰期只有1700万年。氙129的发现意味着陨石和地球是在核合成后的几百万年内形成的。可见，地球“胚胎”的产生并不比地球诞生早很多时候。
更奇妙的是陨石、地球岩石和月岩样品中各种元素的同位素的比例是相同的。这说明它们都在同一个核“锅”里“煮”过，并在“盛”到行星这个“碗”里以前就已经过了许多次的混合，碘129“记录”到的最后一次太阳系爆发可能与邻近太阳的超新星爆发有关。在超新星产生的可怕冲击下可能开始了原始星云的收缩——这是未来产生行星的必然标志。
原始星云在微观上是绝对均匀的，还是由微米大小的、已有各种化学成分的粒子组成的呢？这是物理学家和行星学家们争论的焦点。但不论哪种情形，地球具有球状特征——分层结构则是后来才有的。那么就要问：这发生在什么时候？地核又有多少岁了？这可根据有剩余磁化的岩石的年龄来确定，这种剩余磁化形成于岩石硬化之时。岩石中的基本磁场随当时的磁极方向的变化而转向，并记下了磁场强度。人们假设：一个磁场可通过地球液态铁核内的物质流动而建立。最古老的剩余磁化岩石——辉长岩，是在非洲找到的，它的年龄达26亿年。这表明地磁场和地核在那时便已存在。有人认为地磁场出现得还要早些，约36～37亿年前，因为这种年龄的变质岩也发现有剩余磁化。总之，地核出现在很早的地球婴儿时代。这与登月飞船的月球上带回来的月岩是一致的，30亿年龄的月岩和古剩余磁化有很高的对应磁化强度，与今天的地磁场强度差不多。
地核的出现既可能是行星成熟的标志，也可能是大气产生的标志。日本有一教授认为大气产生得很早，并且是以爆炸的方式突然产生的。他仔细地研究了大气和金刚石中的同位素氩40和氩36，得出地球大气是在40～35亿年前从地球熔岩中释放出来的结论。最初的大气是由二氧化碳、氮和水汽组成，这种大气层很薄，太阳风和紫外线可以穿过它到达原始土壤上，引起化学变化，产生有机物。如果在原始大气中还有一氧化碳，那么原始暴风雨的闪电也会合成出珍贵的未来生命胞籽，并靠氧气维持。它的出现同样属于遥远的前寒武纪。在古老的沉淀物中发现了“有机”碳，这意味着发现了生命的痕迹。因此，由于生物的光合作用，早在35亿年前地球大气中就出现了氧气。
最后，地球物理学家还必须重视地球化学中有关地幔和地壳交换质量的新资料。用质谱仪测定各种年龄的火山玄武岩样品（从地幔流出的），得到同位素锶87和锶85的含量比。锶87是放射性铷87衰变来的，所以由这种同位素含量�
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