【奇幻天文馆系列1•超级飞船】14均匀的旋转

天文馆再次启动,飞向地球,又大又清晰的地球出现在佳文的视野里。

当第一眼瞥去的时候,佳文惊讶得说不出话来,地球怎么只剩下了一半!他正要大声叫喊,忽然意识到另一半还在,只不过是黑暗的,顿时觉得自己很搞笑。

太空中的地球沐浴在阳光之中,一半是明亮的,另外一半是黑暗的,明与暗的分界线非常醒目。

“看着那条边界线,看你能发现点什么。”舅舅说完,转过身瞭望太空了。

“不就是一条分界线嘛,能有什么呢?”佳文心里嘀咕着,目不转睛地盯着那里看,过了好久,终于发现了问题:

那条线在移动,很缓慢地移动!

“哇,我看到了地球在转动!”佳文激动地大叫。

舅舅转过身来:“那条黑暗边界处正在发生什么?”

“嗯,那里应该正好是黎明时分吧,随着地球转动,黑夜正在过去,白天开始来到了。”

“对,那条线叫晨昏线,就是白天和黑夜的分界线,随着地球自转,晨昏线轮流扫过地面,就带来了……”舅舅故意停住。

“昼夜交替,最简单的天文现象,小学生都知道的。”

“地球上为什么要有昼夜交替呢?”

“这个嘛……”佳文忽然有些发懵,这不是天经地义的事儿嘛,是个问题吗?佳文想了想,说道:

“有了昼夜交替,人们不就可以睡觉了嘛,如果全是白天,没有黑夜,人们怎么睡觉呢?”

“有道理,没有黑夜,人和动物没法睡觉,世界会乱套了。不过……”舅舅欲言又止。

“不过什么?”

“其实很简单,”舅舅笑了笑,“这是地球这艘超级飞船在给它的表面轮流加热。”

“轮流加热?”佳文猛地一震。

可不就是嘛,如果地球不旋转,太阳只能照射它的一个面,地球表面就会一半热,一半冷,冷热太不均匀了。这样,即使地球距离太阳不近不远,即使地球的公转轨道很圆,即使地球处在太阳温暖适宜的光场之中,它的供热方案也有很大缺陷。

现在,地球旋转起来了,这导致太阳光轮流扫过大地,热量便在东西方向均匀布散开来。阳光所到之处,白天来临,气温升高;阳光离去之后,黑夜降临,气温降低。第二天继续轮回,周而复始,循环无穷。

“妙!妙!这样的供热方案太妙了!”佳文一边赞叹,一边盯着太空中的地球,忽然感觉它的旋转大大加速起来,太阳光不停在地表扫来扫去,白天和黑夜亿极快的速度轮替,地球就像火炉上快速旋转的爆米花机。

“真是没有想到,地球这艘超级飞船用这样的方式实现了均匀加热,”佳文忍不住赞叹连连。

“真想不到吗?设想你在荒野里,要生存下去,你捕到一只野鸡,准备用一根铁棍穿着野鸡在火上烧烤,你会怎么做呢?你会不会想到转动铁棍和烧鸡呢?”舅舅问。

“我很笨吗?这一点当然能想到了,如果不转动,野鸡一半烤糊了,另一半还是生的,要想把野鸡烤得均匀,就得把铁棍转动得均匀。”

“你都能想到,宇宙难道想不到吗?你转动的是铁棍和烧鸡,宇宙转动的是地球,目的都是一样,均匀加热而已。”

“宇宙应该不比人笨。”

“地球已经这样转了几十亿年,可人类认识到这一点最简单的真理,只不过是最近几百年的事儿,期间还充满曲折艰辛。”

“人类有时候是很僵化。”

“在古代的时候,人们认为地球是宇宙的中心,静止不动,太阳啊,月亮啊,星星啊,都在围绕着地球运动,一天转一圈。”

“嗯,那是地心说,很有名的。”

“1543年的时候,波兰有一位天文学家叫哥白尼,他提出来,太阳月亮星星并没有一天绕地球转一圈,日月星辰的升落现象是地球自转导致的。”

“嗯,哥白尼日心说,更有名。”

“当时绝大多数人都不理解哥白尼,天主教会把日心说认定为异端邪说,全面打击。”

“哥白尼也被烧死了吧?”

“没有,哥白尼很平静地躺在自己的床上死去的,被烧死的人叫布鲁诺,意大利人。”

“我记得有一个科学家因为日心说被烧死了,原来是布鲁诺。”

“关键是,很多人是真的不理解日心说。一直到1805年,哥白尼的理论已经提出来两百多年了,法兰西科学院的一位院士,著名的天文学家梅西耶,还这样说:

“天文学家们想要我相信地球像一只烧鸡穿在铁棍上那样旋转,那真是枉费心机。””

“哈哈,这个家伙真够顽固。”

“也怪不得他们,毕竟地球太大了,人们想要用常识的观念理解宇宙的事情,确实非常困难。”

“可是,一旦看到真相,就会发现宇宙的安排比我们想象的完美的多。地球用旋转的方式实现均匀加热,细细想来,真是妙不可言。”

“其实,地球的旋转是大有学问的。昼夜交替,温度变化,之所以这样适宜,还有一个非常关键的因素——速度。”

“速度?”

“地球旋转导致太阳光以平均24小时的周期扫过大地,设想,加速地球旋转得很慢呢?”

“它还可以旋转得很慢吗?”

“当然,行星的旋转速度可以很快,也可以很慢,比如水星的自转很慢,导致太阳光扫过水星表面的周期是176天;金星自转也很慢,它上面太阳升起和落下的一个周期是117天。”

“很明显,假如地球旋转得太慢,它表面的加热就不会像现在这样均匀了,白天漫长酷热;夜晚则漫长而寒冷,那就很不爽了。”

“后果恐怕不止这么简单。”

“地球的全自动输水系统是由太阳光推动的,假如太阳扫过地面的周期变得很长,大气活动会缓慢许多,输送水源的云气就不会有这么活跃,地球就会变得死气沉沉。”

“看来地球转的太慢很不好玩。”

“假如地球旋转太快呢?比如12个小时自转一周?”

“嗯,让我想想,那样黑夜就缩短一半,那睡觉岂不是很不爽了?”

“睡觉?那恐怕是小事了。地球自转会产生离心力,现在它已经使赤道区域向外鼓出来21公里了。如果地球的自转速度再快一倍,赤道附近就会有大得多的离心力,那里的海水会隆起上百米高,赤道附近的几乎所有陆地都会被海水淹没,更多的水汽被甩上天空,赤道附近被浓雾和厚厚的云层覆盖。”

舅舅停顿了一下,看到佳文在点头,就继续说下去:

“快速旋转不仅意味着生活节奏加快,夜晚的美梦被缩短,重要的是,通常星体旋转愈快,风力就越强,持续时间也越久。狂风肆虐,巨浪滔天,没有片刻安宁,你还会有美梦吗?”

“美梦?那样的地球恐怕是一个噩梦般的世界了。”

“人们的美梦竟然离不开地球的自转速度,有多少人会意识到这一点呢?”

“地球这艘超级飞船的旋转速度不快也不慢,阳光的照射恰到好处,地球的环境温暖而舒适,这是一个多么美妙的世界呀!”

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