如果地球遭到定律武器打击-引力随时间递增，作为个体如何有效延长生存时间
2026-06-09 14:30:01 投稿人 : 经典美文网 围观 : 次 评论
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地球是由一个物质分布不均匀的同心球层构成，它包括地壳、地幔和地核。地壳厚度不一，平均厚度约17公里。上层为花岗岩层，下层为玄武岩层。地球内部的温度和压力随深度加深而增加。经检测，地壳岩石的年龄绝大多数小于20多亿年，而地球生成到现在大约已有46亿年了，这说明构成地壳的岩石不是地球的原始壳层，是地壳内部的物质通过火山活动和造山活动形成的。
地幔厚度约2900千米，上地幔主要是橄榄石，下地幔是具有一定塑性的固体物质。地核的平均厚度约3400千米，外核是液态的，可流动；内核是固态的，主要由铁、镍等金属元素构成。中心密度为每立方厘米13克，温度最高可达5000℃左右，压力最大可达370万个大气压。
地球还包括大气圈、水圈和生物圈。这三个圈层之间没有明显的界线，它们彼此渗透，相互影响，在太阳和人类生活的参与下，使整个地球生机盎然。
地球的海洋面积是占地球的71%，陆地是21%
地球的形成：原始地球的形成
在地球形成之前，宇宙中有许多小行星绕著太阳转，这些行星互相撞击， 形成了原始的地球，当时的地球还是一颗灸热的大火球,随著碰撞渐渐减少，地球开始由外往内慢慢冷却，产生了一层薄薄的硬壳--地壳，这时候地球内部还是呈现炽热的状态。地球内部喷出大量气体，
其中带著大量的水蒸气，这些水蒸气就形成了一圈包围在地球外围的大气层，地球距离太阳的位置不会太近而致使水蒸气被太阳蒸干，地球本身的大小又有足够的引力将大气层拉住，所以地球才会有得天独厚的大气环境，
大气层形成之后就开始降雨，而形成了原始的海洋。
大约在47亿年前，宇宙中尘埃聚集，形成了地球及其所在的太阳系的其他星球。当时的空气中不含有氧气，而含有很多二氧化碳（碳酸气体）、氮气。
最初的地球很小，但不断有宇宙中的尘埃及小的星体撞击，体积不断增大。而且撞击时能量聚集，温度不断上升，最终融化为液体。
不久，星体撞击的次数减少，地球表面的温度降低，形成地壳。这就是今天的地表。但是，地球内部的岩浆不断喷涌，形成大量的火山。火山灰中的水蒸气冷却凝结为水，从而形成海洋。
原始地球的形成
在地球形成之前，
宇宙中有许多小行星绕著太阳转，
这些行星互相撞击， 形成了原始的地球，
当时的地球还是一颗灸热的大火球
随著碰撞渐渐减少，
地球开始由外往内慢慢冷却，
产生了一层薄薄的硬壳--地壳，
这时候地球内部还是呈现炽热的状态。
大气与海洋的形成
地球内部喷出大量气体，
其中带著大量的水蒸气，
这些水蒸气就形成了一圈包围在地球外围的大气层，
地球距离太阳的位置不会太近而致使水蒸气被太阳蒸干，
地球本身的大小又有足够的引力将大气层拉住，
所以地球才会有得天独厚的大气环境，
大气层形成之后就开始降雨，
而形成了原始的海洋。
火山的形成：1943年2月，人们在墨西哥的一片玉米地的中间看到了一个罕见的令人惊奇的现象：当时一座火山正在那里形成。三个月后形成了一座高约300米的火山堆。两座城镇被摧毁，散落的火山灰渣毁了一大片地区。
火山是由什么形成的？地表下面，越深温度越高。在距离地面大约32公里的深处，温度之高足以熔化大部分岩石。
岩石熔化时膨胀，需要更大的空间。世界的某些地区，山脉在隆起。这些正在上升的山脉下面的压力在变小，这些山脉下面可能形成一个熔岩（也叫“岩浆”）库。
这种物质沿着隆起造成的裂痕上升。熔岩库里的压力大于它上面的岩石顶盖的压力时，便向外迸发成为一座火山。
喷发时，炽热的气体、液体或固体物质突然冒出。这些物质堆积在开口周围，形成一座锥形山头。“火山口”是火山锥顶部的洼陷，开口处通到地表。锥形山是火山形成的产物。火山喷出的物质主要是气体，但是像渣和灰的大量火山岩和固体物质也喷了出来。
实际上，火山岩是被火山喷发出来的岩浆，当岩浆上升到接近地表的高度是，它的温度和压力开始下降，发生了物理和化学变化，岩浆就变成了火山岩。
自转公转：
产生四季的变化
地球公转
The Earth revolution around sun
地球公转的特性
像地球的自转具有其独特规律性一样，地球的公转也有其自身的规律。这些规律从地球轨道、地球轨道面和黄赤交角、地球公转的周期和地球公转速度等几个方面表现出来。
1.地球公转轨道和方向
地球在公转过程中，所经过的路线上的每一点，都在同一个平面上，而且构成一个封闭曲线。这种地球在公转过程中所走的封闭曲线，叫做地球轨道。如果我们把地球看成为一个质点的话，那么地球轨道实际上是指地心的公转轨道。
严格地说，地球公转的中位位置不是太阳中心，而是地球和太阳的公共质量中心，不仅地球在绕该公共质量中心在转动，而且太阳也在绕该点在转动。但是，太阳是太阳系的中心天体，地球只不过是太阳系中一颗普通的行星。太阳的质量是地球质量的33万倍，日地的公共质量中心离太阳中心仅450千米。这个距离与约为70万千米的太阳半径相比，实在是微不足道的，与日地1.5亿千米的距离相比，就更小了。所以把地球公转看成是地球绕太阳（中心）的运动，与实际情况是十分接近的。
地球轨道的形状是一个接近正圆的椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上。椭圆有半长轴、半短轴和半焦距等要素，分别用a、b、c表示，其中a又是短轴两端对于焦点（F1、F2）的距离。
半焦距与半长轴和平短轴之间存在着这样的关系：
即 c2=a2-b2
半焦距c与半长轴a的比值c/a，是椭圆的偏心率，用e表示，即e=c/a，
偏心率是椭圆形状的一种定量表示，e的数值大于0而小于1。椭圆越接近于圆形，则e的数值就越小，即接近于0；反之，椭圆越扁，e的数值就越大。经过测定，地球轨道的半长轴a为149600000千米，半短轴b为149580000千米。根据这个数据计算出地球轨道的偏心率为：
可见，地球轨道非常接近于圆形。
由于地球轨道是椭圆形的，随着地球的绕日公转，日地之间的距离就不断变化。地球轨道上距太阳最近的一点，即椭圆轨道的长轴距太阳较近的一端，称为近日点。在近代，地球过近日点的日期大约在每年一月初。此时地球距太阳约为147100000千米，通常称为近日距。地球轨道上距太阳最远的一点，即椭圆轨道的长轴距太阳较远的一端，称为远日点。在近代，地球过远日点的日期大约在每年的7月初。此时地球距太阳约为152100000千米，通常称为远日距。近日距和远日距二者的平均值为149600000千米，这就是日地平均距离，即1个天文单位。
根据椭圆周长的计算公式：
L=2πα（1-0.25×e2）
计算出地球轨道的全长是940000000千米。
地球的公转方向与自转方向一致，从黄北极看，是按逆时针方向公转的，即自西向东。这与太阳系内其它行星及多数卫星的公转方向是一致的（如图3－17）。
2.太阳周年视运动
地球公转是从太阳的周年视运动中发现的。为了说明太阳的周年视运动，我们首先用一个动点与一个定点的关系来进行分析。
假如，动点A在绕定点B做圆周运动，方向如图3－18。则在定点B看上去，A点的轨迹是一个圆形，A点的运动方向是逆时针的。这种情况，与从动点A看定点B的运动特征是完全相同的，B点的运动轨迹也是圆形的，运动方向也是逆时针的。但是，A绕B的运动是一种真运动，而B绕A的运动则是一种视运动，它是A绕B运动的一种直观反映。
地球的绕日公转和在地球上的观测者见到的太阳视运动的特点与上述情况相同。如图3－19，尽管实际情况是地球绕日公转，但是作为地球上的观测者，只能感到太阳相对于星空的运动，这种运动的轨迹平面与地球轨道平面是重合的，方向、速度和周期都与地球的相同。太阳相对星空的运动，是一种视运动，称为太阳周年视运动。太阳周年视运动实际上是地球公转在天球上的反映。
3.地球轨道面和黄赤交角
如前所述，地球在其公转轨道上的每一点都在相同的平面上，这个平面就是地球轨道面。地球轨道面在天球上表现为黄道面，同太阳周年视运动路线所在的平面在同一个平面上。
地球的自转和公转是同时进行的，在天球上，自转表现为天轴和天赤道，公转表现为黄轴和黄道。天赤道在一个平面上，黄道在另外一个平面上，这两个同心的大圆所在的平面构成一个23°26′的夹角，这个夹角叫做黄赤交角（如图3－20）。
黄赤交角的存在，实际上意味着，地球在绕太阳公转过程中，自转轴对地球轨道面是倾斜的。由于地轴与天赤道平面是垂直的，地轴与地球轨道面交角应是90°——23°26′，即66°34′。地球无论公转到什么位置，这个倾角是保持不变的。
在地球公转的过程中，地轴的空间指向在相当长的时期内是没有明显改变的。目前北极指向小熊星座α星，即北极星附近，这
就是天北极的位置。也就是说，地球在公转过程中地轴是平行地移动的，所以无论地球公转到什么位置，地轴与地球轨道面的夹角是不变的，黄赤交角是不变的。
黄赤交角的存在，也表明黄极与天极的偏离，即黄北极（或黄南极）与天北极（或天南极）在天球上偏离23°26′。
我们所见到的地球仪，自转轴多数呈倾斜状态，它与桌面（代表地球轨道面）呈66°34′的倾斜角度，而地球仪的赤道面与桌面呈23°26′的交角，这就是黄赤交角的直观体现。
4.地球公转周期及岁差
地球绕太阳公转一周所需要的时间，就是地球公转周期。笼统地说，地球公转周期是一“年”。因为太阳周年视运动的周期与地球公转周期是相同的，所以地球公转的周期可以用太阳周年视运动来测得。地球上的观测者，观测到太阳在黄道上连续经过某一点的时间间隔，就是一“年”。由于所选取的参考点不同，则“年”的长度也不同。常用的周期单位有恒星年、回归年和近点年。
地球公转的恒星周期就是恒星年。这个周期单位是以恒星为参考点而得到的。在一个恒星年期间，从太阳中心上看，地球中心从以恒星为背景的某一点出发，环绕太阳运行一周，然后回到天空中的同一点；从地球中心上看，太阳中心从黄道上某点出发，这一点相对于恒星是固定的，运行一周，然后回到黄道上的同一点。因此，从地心天球的角度来讲，一个恒星年的长度就是视太阳中心，在黄道上，连续两次通过同一恒星的时间间隔。
恒星年是以恒定不动的恒星为参考点而得到的，所以，它是地球公转360°的时间，是地球公转的真正周期。用日的单位表示，其长度为365.2564日，即365日6小时9分10秒。
地球公转的春分点周期就是回归年。这种周期单位是以春分点为参考点得到的。在一个回归年期间，从太阳中心上看，地球中心连续两次过春分点；从地球中心上看，太阳中心连续两次过春分点。从地心天球的角度来讲，一个回归年的长度就是视太阳中心在黄道上，连续两次通过春分点的时间间隔。
春分点是黄道和天赤道的一个交点，它在黄道上的位置不是固定不变的，每年西移50〃.29，也就是说春分点在以“年”为单位的时间里，是个动点，移动的方向是自东向西的，即顺时针方向。而视太阳在黄道上的运行方向是自西向东的，即逆时针的。这两个方向是相反的，所以，视太阳中心连续两次春分点所走的角度不足360°，而是360°—50〃.29即359°59′9〃.71，这就是在一个回归年期间地球公转的角度。因此，回归年不是地球公转的真正周期，只表示地球公转了359°59′9〃.71的角度所需要的时间，用日的单位表示，其长度为365.2422日，即365日5小时48分46秒。
地球公转的近日点周期就是近点年。这种周期单位是以地球轨道的近日点为参考点而得到的。在一个近点年期间，地球中心（或视太阳中心）连续两次过地球轨道的近日点。由于近日点是一个动点，它在黄道上的移动方向是自西向东的，即与地球公转方向（或太阳周年视运动的方向）相同，移动的量为每年11〃，所以，近点年也不是地球公转的真正周期，一个近点年地球公转的角度为360° 11〃，即360°0′11〃，用日的单位来表示，其长度365.2596日，即365日6小时13分53秒。
只有恒星年才是地球公转的真正周期。在下面章节中，我们将学习到回归年是地球寒暑变化周期，即四季变化的周期，它与人类的生活生产关系极为密切。回归年略短于恒星年，每年短20分24秒，在天文学上称为岁差。
为什么春分点每年西移50〃.29而造成岁差现象呢？这是地轴进动的结果。
地轴的进动同地球的自转、地球的形状、黄赤交角的存在以及月球绕地球公转轨道的特征，有着密切的联系。
地轴的进动类似于陀螺的旋转轴环绕铅垂线的摆动。当急转的陀螺倾斜时，旋转轴就绕着与地面垂直的轴线，画圆锥面，陀螺轴发生缓慢的晃动。这是因为地球引力有使它倾倒的趋势，而陀螺本身旋转运动的惯性作用，又使它维持不倒，于是便在引力作用下发生缓慢的晃动。这就是陀螺的进动。
地球的自转，就好像是一个不停地旋转着的庞大无比的大“陀螺”，由于惯性作用，地球始终在不停地自转着。地球自身的形状类似于一个椭球体，赤道部分是凸出的，即有一个赤道隆起带。同时，由于黄赤交角的存在，太阳中心与地球中心的连线，不是经常通过赤道隆起带的。所以，太阳对地球的吸引力，尤其是对于赤道隆起带的吸引力，是不平衡的。另外，月球绕地球公转的轨道平面，与黄道面和天赤道面都不重合，与黄道面呈5°9′的夹角，也就是说，地球中心与月球中心的连线，也不是经常通过赤道隆起带。所以，月球对地球的吸引力，尤其是对赤道隆起带的吸引力，也是不平衡的。据万有引力定律,F1＞F2。
日月的这种不平衡吸引力，力图使赤道面与地球轨道面相重合，达到平衡状态。但是，地球自转的惯性作用，使其维持这种倾斜状态。于是，地球就在月球和太阳的不平衡的吸引力共同作用下产生了摆动，这种摆动表现为地轴以黄轴为轴做周期性的圆锥运动，圆锥的半径为23°26′，即等于黄赤交角。地轴的这种运动， 称为地轴进动。地轴进动方向为自东向西，即同地球自转和公转方向相反，而陀螺的进动方向与自转方向是一致的。
这是因为陀螺有“倾倒”的趋势，而地轴有“直立”的趋势。
地轴进动的速度非常缓慢，每年进动50〃.29，进动的周期是25800年。
由于地轴的进动，造成地球赤道面在空间的倾斜方向发生了改变，引起天赤道相应的变化，致使天赤道与黄道的交点——春分点和秋分点，在黄道上相应地移动。移动的方向是自东向西的，即与地球公转方向相反，每年移动的角度为50〃.29。因此，年的长度，以春分点为参考点周期单位要比以恒定不动的恒星为参考点的周期单位略短，这就是产生岁差的原因。
由于地轴的进动，造成地球的南北两极的空间指向发生改变，使天极以25800年为周期绕黄极运动。所以，天北极和天南极在天球上的位置也是在缓慢地移动着。如图3－24，北极星在公元前3000年曾是天龙座α星，目前的北极星在小熊座α星附近，到了公元7000年，移到仙王座α星附近，到公元14000年，织女星将成为北极星。
由于地轴进动造成天极和春分点在天球上的移动，以其为依据而建立起来的天球坐标系也必然相应地变化。对赤道坐标系来说，恒星的赤经和赤纬要发生变化，对黄道坐标系来说，恒星的黄经要发生改变。但是，地轴的进动不改变黄赤交角，即地轴在进动时，地轴与地球轨道面的夹角始终是66°34′。
在这里还要说明一下，由于地轴进动而造成的天极、春分点的移动角度相对来讲是很微小的，在较长的时间里不会有很大的移动。所以，我们仍然可以说天极和春分点在天球上的位置不变，恒星的赤经、赤纬和黄经也可以粗略地认为是不变的，以此为依据而建立的星表、星图仍是可以长期使用的。
5.地球公转速度
地球公转是一种周期性的圆周运动，因此，地球公转速度包含着角速度和线速度两个方面。如果我们采用恒星年作地球公转周期的话，那么地球公转的平均角速度就是每年360°，也就是经过365.2564日地球公转360°，即每日约0°.986，亦即每日约59′8〃。地球轨道总长度是940000000千米，因此，地球公转的平均线速度就是每年9.4亿千米，也就是经过365.2564日地球公转了9.4亿千米，即每秒钟29.7千米，约每秒30千米。
依据开普勒行星运动第二定律可知，地球公转速度与日地距离有关。地球公转的角速度和线速度都不是固定的值，随着日地距离的变化而改变。地球在过近日点时，公转的速度快，角速度和线速度都超过它们的平均值，角速度为1°1′11〃/日，线速度为30.3千米/秒；地球在过远日点时，公转的速度慢，角速度和线速度都低于它们的平均值，角速度为57′11〃/日，线速度为29.3千米/秒。地球于每年1月初经过近日点，7月初经过远日点，因此，从1月初到当年7月初，地球与太阳的距离逐渐加大，地球公转速度逐渐减慢；从7月初到来年1月初，地球与太阳的距离逐渐缩小，地球公转速度逐渐加快。
我们知道，春分点和秋分点对黄道是等分的，如果地球公转速度是均匀的，则视太阳由春分点运行到秋分点所需要的时间，应该与视太阳由秋分点运行到春分点所需要的时间是等长的，各为全年的一半。但是，地球公转速度是不均匀的，则走过相等距离的时间必然是不等长的。视太阳由春分点经过夏至点到秋分点，地球公转速度较慢，需要186天多，长于全年的一半，此时是北半球的夏半年和南半球的冬半年；视太阳由秋分点经过冬至点到春分点，地球公转速度较快，需要179天，短于全年的一半，此时是北半球的冬半年和南半球的夏半年。由此可见，地球公转速度的变化，是造成地球上四季不等长的根本原因。
地球生物的形成：生命从何而来?在广袤的宇宙中到底有没有外星人?这些问题一直在困扰着科学界....。自从证实生命的最基本物质是氨基酸,那地球上最初的氨基酸又是从哪儿来的呢?
科学家提出如下的假想: 大约120亿年前,在银河系诞生初期的星球上,氢气和氦气占据了整个空间,随早期星球的爆发,产生了第二代星球,并先宇宙空间释放出大量的碳和氧气,从而产生了有机分子,据有了生命的基础。
约在45亿年前,由尘埃和气体包裹着的地球诞生了,气体在太阳光的照射下激烈运动,不断混合发生一系列变化,终于产生了现今生物体的基础物质--氨基酸。
为了验证这个假说,美国科学家模拟地球上还没有生命时的大气,把甲烷、氨气与氢气三者的混合气体注入到一个真空大玻璃器皿中,然后仿造原始雷电交加的自然条件,并用电火花辐照这些混合气体。经过8昼夜的反复作用,原来无色的混合气体逐渐变成了淡红色最终变为深红色。结果是原来完全没有生命的玻璃器皿中,发现了五种构成蛋白质的重要氨基酸。这就是说,只要有能量辐射,就能使宇宙中的一些构成有机分子的原子靠拢并合成氨基酸。这一重大发现,打开了生命之迷的大门,成为20世纪最重要的发现之一。
或生命从哪里来？
在生命和生命活动闪耀着光芒、欣欣向荣的世界里，一切都是那么的奇妙，可迄今为止，生命从何而来？它是如何起源？它又是怎样进化的？这仍然是一个还没有完全解开的谜。
关于生命起源的两种理论
对于生命起源的问题，自古以来有本质上完全不同的两种理论。
特殊创造论、自然发生论、泛孢子理论
特殊创造论是指在宇宙历史的某一特殊时刻，由上帝创造出生命。这种学说曾一度占统治地位，但不被科学家所接受。自然发生论认为生命可以从非生命物质中自然产生。例如蛙可以从泥中长出，蛆虫可从腐肉中生出。这一理论是由于实验观察错误，经不起科学的批评。泛孢子理论则提出生命的胚芽来自地外空间，然后生长发育。但是由于微生物附着于陨石活着到达地际显然不可能，它们将被紫外线杀死或因空间真空死亡。泛孢子理论最多只说明生命存在于宇宙空间的某颗特殊的行星里，但仍未能解答宇宙中生命起源的问题。
化学进化学说
1871年，达尔文首先设想生命怎样起源，提出"在一个存在着各种状态的氨和磷酸盐的温暖小池中，在光、热、电存在的条件下，某种蛋白质化合物形成了，并进行更复杂的变化。1924年，苏联的生物化学家奥巴林(A.I.Oparin)提出，生命是长期进化的结果。1928年，英国的霍尔丹 (Haldane)提出："当紫外线作用于水、二氧化碳和氨的混合物时，形成多种有机物，包括糖类。其中有些物质可以构成蛋白质，在原始海洋达到一个热的稀汤之前，它们早已聚集。"1947年，贝尔纳(Bernal)提出，在有机物丰富的原始海洋里，各种不同的活动过程可以把有机物结合起来，并描述了使小分子聚集产生生命大分子的方式和方法。上述学者的思想奠定了化学进化实验的基础。
探索生命起源的第一步
生命从那里来？地球上第一个生命体是怎样诞生的？
自从上帝造人、造物的神话破灭后，在生命起源问题上有两大学派：一派认为生命是从外星球移殖到地球上来的；另一派认为生命是地球自身的产物。
美国的尤里(Urey)主张生命源自地球本身，他与学生米勒(Miller)设计了模拟原始大气，研究在自然条件下能否产生与生命有关的物质。米勒以甲烷、氨气、氢气和水蒸气组成强还原性气体，通过火花放电模拟雷电闪击，通过一个星期放电，向气体提供能量6.27×103～6.27×104kj。在一次典型实验中，由950mg甲烷产生了约200mg的氨基酸，而氨基酸是构成生命蛋白质的零件。
1961年，西班牙生命化学家奥罗(Oro)，把氰化氢和甲醛加入原始大气中，实验结果除氨基酸外，还得到腺嘌呤、核糖和脱氧核糖，得到了构成生命核酸的零件。
核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)都是磷酸酯类，结构中的磷是从哪里来的呢？1982年，我国生命化学家王文清，根据近代行星化学的研究，探测到三氢化磷(PH3)存在于木星和土星的大气层中，在模拟原始大气中引入了PH3，进行了甲烷、氮、三氢化磷、氨、水蒸气的火花放电，并与不含三氢化磷的上述体系气相放电作了对照。实验结果用气相色谱鉴定出含PH3体系放电后产生19种氨基酸。而无PH3体系在相同放电条件下，只产生6种氨基酸。王文清的实验发现了PH3在气相放电反应中的催化作用，被美、日杂志引用作为生命起源的第一步，火花放电产生氨基酸的一个重要进展。
最近美国加州大学海洋生物学家巴达(Bada)提出一个机关报论点：亿万年前地球上的第一线生机孕育在厚冰层之下。巴达说，数十亿年前混沌初开，地球表面覆盖冰层，但地球核心是炽热的，辐射出的热量是今天的5倍，因此远古海洋底部仍是液态水，冰下海水是原始生命的温床。冰层起屏蔽保护作用，使海水中有机分子积累，变得愈来愈浓。当小天体撞在地球上时，产生的热量使厚冰层融化成一个大洞，使水中有机分子与大气接触，形成更复杂分子，不久冰层又冻结，这些新分子又被封存。冰层每次争冻都使"浓汤"里的氨基酸、碱基更丰富，直至生命诞生。
(据中国公众科技网)
至于地球为什么是圆的嘛，其实确切的来说，地球是个椭圆的球体，那为什么是球体的话前面有说。 宇宙太大了，不能给出一个具体的排名的
地球的结构整个地球不是一个均质体，而是具有明显的圈层结构。地球每个圈层的成分、密度、温度等各不相同。主要分：地球圈层分为地球外圈和地球内圈两大部分
公转轨道半长径 149597870千米 自转。自转周期 23时56分4秒(平太阳
地球上的生命物质的特点是以碳氢化合物为主体的有机物，以氧作为新陈代谢的交换物质，水是形成生命的基本物质。具备这些条件后，在合适的温度下，才可以形成生物。如果别的物质也可以形成生命，那它肯定不是在地球这样的环境条件下。但只要是生物，他们也必然要进行物质与能量的交换，以维持生命活动
地球不是圆的，是椭圆，接近鸭梨状 地球，太阳系八大行星之一，按离太阳由近及远的次序为第三颗。它有一个天然卫星——月球，二者组成一个天体系统——地月系。地球大约有46亿年的历史。轨道长半径(天文距离单位) 1.000
轨道长半径(千万公里) 149.6
公转的恒星周期(日) 365.26
公转的会合周期(日) -
轨道偏心率 0.017
轨道倾角(度) 0.0
升交点黄经(度) 0.0
近日点黄经(度) 102.3
地球可以看作由一系列的同心层组成。地球内部，有核、幔、壳结构。地球外部，有水圈、大气圈，还有磁层，形成了围绕固态地球的外套。磁层和大气圈阻挡着来自空间的紫外线、X射线、高能粒子和众多的流星对地面的直接轰击。
平均轨道速度(公里) 29.79
赤道半径(公里) 6378
扁率 0.0034
质量(地球质量=1) 1.000
密度(克/立方厘米) 5.52
赤道引力(地球=1) 1.00
逃逸速度(公里/秒) 11.2
自转周期(日) 0.9973
黄赤交角(度) 23.44
反照率 0.40
最大亮度 -
卫星数(已确认的) 1
地球是由一个物质分布不均匀的同心球层构成，它包括地壳、地幔和地核。地壳厚度不一，平均厚度约17公里。上层为花岗岩层，下层为玄武岩层。地球内部的温度和压力随深度加深而增加。经检测，地壳岩石的年龄绝大多数小于20多亿年，而地球生成到现在大约已有46亿年了，这说明构成地壳的岩石不是地球的原始壳层，是地壳内部的物质通过火山活动和造山活动形成的。
地幔厚度约2900千米，上地幔主要是橄榄石，下地幔是具有一定塑性的固体物质。地核的平均厚度约3400千米，外核是液态的，可流动；内核是固态的，主要由铁、镍等金属元素构成。中心密度为每立方厘米13克，温度最高可达5000℃左右，压力最大可达370万个大气压。
地球还包括大气圈、水圈和生物圈。这三个圈层之间没有明显的界线，它们彼此渗透，相互影响，在太阳和人类生活的参与下，使整个地球生机盎然。
地球的表面积 510067866平方公里
地球的海洋面积 361745300平方公里 占地球总表面积71%
地球的陆地面积 148322566平方公里 占地球总表面积29%
地球的起源
每过一年，大家都要长大一岁。一年，对我们大家来说是个比较长的时间，可是这在地球的历史上，简直是微不足道的一瞬。地质学家发现：覆盖在原始地壳上的层层叠叠的岩层，是一部地球几十亿年演变发展留下的"石头大书"，地质学上叫做地层。地层从最古老的地质年代开始，层层叠叠地到达地表。一般来说，先形成的地层在下，后形成的地层在上，越靠近地层上部的岩层形成的年代越短。
地层好比是记录地球历史的一本书，地层中的岩石和化石就像这本书中的文字。用现代科学的方法通过对古老岩石的测定，人们得知地球已经存在46亿年了。
那么人们用什么科学方法来推算地球的年龄呢？目前，科学上是用测定岩石中放射性元素和它们蜕变生成的同位素含量的方法，作为测定地球年龄的"计时器"。
人们利用放射性元素蜕变的特点，来计算出岩石的年龄。放射性元素在蜕变时，速度很稳定，而且不受外界条件影响。在一定时间内，一定量的放射性元素，分裂多少份量，生成多少新的物质都有个确切数字。例如，一克铀在一年中有七十四亿分之一克裂变为铅和氦。因此，我们可以根据岩石中现在含有多少铀和多少铅，算出岩石的年龄。地壳是由岩石组成的，这样我们就能得知地壳的年龄。有的人算出为30亿年左右。
地壳的年龄还不等于地球的实际年龄，因为在形成地壳以前，一般地球还要经过一段表面处于熔融状态的时期，加上这段时期，地球的年龄估计约有46亿年。这是个很大的数字。但在宇宙中，比地球年龄大的星球还多着哩。
地质科学家说地球至少有46亿岁。人类有文字记载的历史只有几千年。那么，我们是怎样知道地球年龄的呢？
推算地球年龄，主要有岩层方法、化石方法和放射性元素的蜕变方法等。根据鉴定，地球上最古老的岩石，是在格陵兰岛西部戈特哈布地区发现的阿米佐克片麻岩，年龄约有38亿岁。而太阳系的碎屑，年龄都在45亿年－47亿年之间。因此认为，包括地球在内的太阳系成员大都在同一时期形成。
依照人类历史划分朝代的办法，地球自形成以来也可以划分为5个"代"，从古到今是：太古代、元古代、古生代、中生代和新生代。有些代还进一步划分为若干"纪"，如古生代从远到近划分为寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪和二叠纪；中生代划分为三叠纪、侏罗纪和白垩纪；新生代划分为第三纪和第四纪。这就是地球历史时期的最粗略的划分，我们称之为"地质年代"，不同的地质年代人有不同的特征。
距今24亿年以前的太古代，地球表面已经形成了原始的岩石圈、水圈和大气圈。但那时地壳很不稳定，火山活动频繁，岩浆四处横溢，海洋面积广大，陆地上尽是些秃山。这时是铁矿形成的重要时代，最低等的原始生命开始产生。
距今24亿年－6亿年的元古代。这时地球上大部分仍然被海洋掩盖着。到了晚期，地球上出现了大片陆地。"元古代"的意思，就是原始生物的时代，这时出现了海生藻类和海洋无脊椎动物。
距今6亿年－2.5亿年是古生代。"古生代"是意思是古老生命的时代。这时，海洋中出现了几千种动物，海洋无脊椎动物空前繁盛。以后出现了鱼形动物，鱼类大批繁殖起来。一种用鳍爬行的鱼出现了，并登上陆地，成为陆上脊椎动物的祖先。两栖类也出现了。北半球陆地上出现了蕨类植物，有的高达30多米。这些高大茂密的森林，后来变成大片的煤田。
距今2.5亿年－0.7亿年的中生代，历时约1.8亿年。这是爬行动物的时代，恐龙曾经称霸一时，这时也出现了原始的哺乳动物和鸟类。蕨类植物日趋衰落，而被裸子植物所取代。中生代繁茂的植物和巨大的动物，后来就变成了许多巨大的煤田和油田。中生代还形成了许多金属矿藏。
新生代是地球历史上最新的一个阶段，时间最短，距今只有7000万年左右。这时，地球的面貌已同今天的状况基本相似了。新生代被子植物大发展，各种食草、食肉的哺乳动物空前繁盛。自然界生物的大发展，最终导致人类的出现，古猿逐渐演化成现代人，一般认为，人类是第四纪出现的，距今约有240万年的历史。
人类居住的地球就是这样一步一步地一直演化到现在，逐渐形成了今天的面貌
火山的形成
1943年2月，人们在墨西哥的一片玉米地的中间看到了一个罕见的令人惊奇的现象：当时一座火山正在那里形成。三个月后形成了一座高约300米的火山堆。两座城镇被摧毁，散落的火山灰渣毁了一大片地区。
火山是由什么形成的？地表下面，越深温度越高。在距离地面大约32公里的深处，温度之高足以熔化大部分岩石。
岩石熔化时膨胀，需要更大的空间。世界的某些地区，山脉在隆起。这些正在上升的山脉下面的压力在变小，这些山脉下面可能形成一个熔岩（也叫“岩浆”）库。
这种物质沿着隆起造成的裂痕上升。熔岩库里的压力大于它上面的岩石顶盖的压力时，便向外迸发成为一座火山。
喷发时，炽热的气体、液体或固体物质突然冒出。这些物质堆积在开口周围，形成一座锥形山头。“火山口”是火山锥顶部的洼陷，开口处通到地表。锥形山是火山形成的产物。火山喷出的物质主要是气体，但是像渣和灰的大量火山岩和固体物质也喷了出来。
实际上，火山岩是被火山喷发出来的岩浆，当岩浆上升到接近地表的高度是，它的温度和压力开始下降，发生了物理和化学变化，岩浆就变成了火山岩。 简介地球，太阳系八大行星之一，按离太阳由近及远的次序为第三颗。它有一个天然卫星——月球，二者组成一个天体系统——地月系。地球大约有46亿年的历史。
自转和公转
1543年，哥白尼在《天体运行论》一书中首先完整地提出了地球自转和公转的概念。此后，大量的观测和实验都证明了地球自西向东自转，同时围绕太阳公转。1851年，法国物理学家傅科在巴黎成功地进行了一次著名的实验（傅科摆试验），证明地球的自转。地球自转周期约为23时56分4秒平太阳时，地球公转的轨道是椭圆的。公转轨道的半长径为149597870公里，轨道的偏心率为0.0167，公转周期为一恒星年，公转平均速度为每秒29.79公里，黄道与赤道交角（黄赤交角）为23°27′。地球自转和公转运动的结合产生了地球上的昼夜交替、四季变化和五带（热带、南北温带和南北寒带）的区分。地球白转的速度是不均匀的，有长期变化、季节性变化和不规则变化。同时，由于日、月、行星的引力作用以及大气、海洋和地球内部物质的各种作用，使地球自转轴在空间和地球本体内的方向都要产生变化，即岁差和章动、极移和黄赤交角变化。
形状和大小
地球是球形这个概念的出现，可上溯到公元前五、六世纪。当时，希腊的毕达哥拉斯学派的哲学家只是从球形最美的观念出发产生这一概念的。亚里士多德根据月食时月球上地影是一个圆，第一次科学地论证了地球是个球体。中国早在战国时期，哲学家惠施已提出地球是球形的看法。
公元前三世纪，古希腊的地理学家埃拉托斯特尼成功地用三角测量法测量了阿斯旺和亚历山大城之间的子午线长。中国唐朝时期，在一行的指导下，由南宫说率领的测量队在河南省黄河南北的平原地带进行了最早的弧度测量，算出了北极的地平高度差一度，相当于南北地面距离相差约351里80步（唐朝的长度单位5尺=1步，300步=1里），从而可算出地球的半径。这项工作比阿拉伯人的类似工作约早100年。在现代，除用大地测量方法外；还可用重力测量确定地球的均衡形状。人造地球卫星上天后，地球动力学测地方法得到很大发展。各种方法的联合使用，使得地球形状和大小的测定精度大大提高。1976年国际天文学联合会天文常数系统中，地球赤道半径α为6378140米，地球扁率因子1/f为298.257。地球不是正球体，而是扁球体，或者说，更象个梨状的旋转体。人造地球卫星的观测结果表明、地球的赤道也是个椭圆，据此可认为地球是个三轴椭球体。地球自转产主的惯性离心力使得球形的地球由两极向赤道逐渐膨胀，成为目前的略扁的旋转椭球体形状，极半径比赤道半径约短21公里。地球内部物质分布的不均匀性，进一步造成地球表面形状的不规则性。在大地测量学中，所谓的地球形状是指大地水准面的形状，在这个面上重力位各处相同，是个等位面。日、月对地球的引力作用使地球上的海洋、大气产生潮汐现象，也使固体地球（在某种程度上是个弹性体）发生弹性形变，这就是所谓“固体潮”。
质量和重力加速度
地球的质量为5.976×l027克，这是根据万有引力定律测定的。地球质量的确定提供了测定其他天体质量的依据。从地球的质量可得出地球的平均密度为5．52克/厘米3。地球上任何质点都受到地球引力和惯性离心力的作用，二者的合力就是重力。重力随高度递增而减小，也随纬度而变化。赤道上的重力加速度为978.伽（厘米/秒2），两极处为983.2伽。有些地方还会出现重力异常现象，这反映出地球内部物质分布的不均匀性。重力异常同地质构造和矿床有关。地球因受到日、月引潮力的作用，它的重力加速度也有微小的周期变化，最大的可达十分之几毫伽。
构造
地球可以看作由一系列的同心层组成。地球内部，有核、幔、壳结构。地球外部，有水圈、大气圈，还有磁层，形成了围绕固态地球的外套。磁层和大气圈阻挡着来自空间的紫外线、X射线、高能粒子和众多的流星对地面的直接轰击。
地球表面十分之七以上为蓝色的海洋所覆盖，湖泊、江河只占地球表面水域很少的部分。地球表面的液态水层，叫做水圈，从形成至今至少已有30亿年。地球的表层由各种岩石和土壤组成，地面崎岖不平，低洼部分被水淹没成为海洋、湖泊；高出水面的陆地则有平原、高山。地球固体表面总垂直起伏约为20公里，它是珠穆朗玛峰顶（据中国登山队测定，珠穆朗玛峰海拔高度为8844.43米） 和最深的海洋深度（马里亚纳海沟深度约11公里）之间的高差，它超过大陆地壳平均厚度的一半。洋底象陆地一样不平坦，也不平静。洋底岩石年龄要比陆地年轻得多。陆地上大多数岩石的年龄小于二十几亿年。陆地上到处可以找到沉积岩，说明在远古时期这些地方可能是海洋。地表虽有少量的环形山，但难以找到类似月球、火星和水星那样多的环形山，这是因为地球表面受到外力（水和大气）和内力（地震和火山）的作用，不断风化、侵蚀和瓦解的结果。
长期以来，人们认为地壳构造运动主要表现为地面的隆起和沉降，以垂直运动为主，水平运动是次要的。近十多年来，愈来愈多的科学家认为，地球上部不仅有垂直运动，而且还有更大的水平运动，海洋和大陆的相对位置在地质时期也是变化着的。1912年魏格纳提出大陆漂移假说。此后，有的地质学家认为，地球早先存在两块古大陆——南半球的冈瓦纳古陆和北半球的劳亚古陆。但在很长时期里许多科学家拒绝承认大陆漂移假说，因为当时人们很难相信有这么大的力量把原先的大陆块撕开，使各碎块分别逐渐漂移到今天的位置。六十年代初，黑斯和迪茨提出了洋底扩张假说，认为全球大地构造是洋底不断扩张的直接结果。正是由于洋底扩张假说和板块运动理论的发展，又使大陆漂移学说重新受到重视。
地球最上层约几十公里厚的一圈是强度很大的岩石圈，其下几百公里厚的一层是软流层，强度较小，在长期的应力作用下这一层的物质具有可塑性。岩石圈漂浮在软流圈上。在地球内部能量（原始热量和发射性热）释放时，地内温度和密度的不均匀分布，引起地幔物质的对流运动。地幔对流物质沿着洋底的洋中脊的裂隙向两侧方向运动，不断形成新的洋底。此外，老的洋底不断向外扩张，当它们接近大陆边缘时，在地幔对流向下拖曳力的作用下，插入大陆地壳下面，致使岩石圈发生一系列的构造运动。这种对流作用可使整个洋底在三亿年左右更新一次。岩石圈被一些活动构造带所割裂，分成几个不连续的单元，称为大陆板块。勒比雄把全球岩石圈分成六大板块：欧亚板块、美洲板块、非洲板块、太平洋板块、澳洲板块和南极板块。海底的扩张导致大陆板块发生运动。板块的相互挤压造成了巨大的山系，自阿尔卑斯山经过土耳其和高加索，最后到喜马拉雅山的山系正是属于这种情况；也有的地方，两个板块的岩石同时下沉，造成洋底的深渊，此外，板块的运动还造成了火山和地震。关于板块运动的理论，目前还在不断发展之中，同时也存在许多有争论的问题。
起源和演化
对地球起源和演化问题进行系统的科学研究始于十八世纪中叶，至今已经提出多种学说。现在流行的看法是：地球作为一个行星，远在46亿年以前起源于原始太阳星云。它同其他行星一样，经历了吸积、碰撞这样一些共同的物理演化过程。地球胎形成伊始，温度较低，并无分层结构，只是由于陨石物质的轰击，放射性衰变致热和原始地球的重力收缩，才使地球温度逐渐增加。随着温度的升高，地球内部物质也就具有越来越大的可塑性，且有局部熔融现象。这时，在重力作用下物质分异开始，地球外部较重的物质逐渐下沉，地球内部较轻的物质逐渐上升，一些重的元素（如液态铁）沉到地球中心，形成一个密度较大的地核（地震波的观测表明，地球外核是液态的）。物质的对流伴随着大规模的化学分离，最后地球就逐渐形成现今的地壳、地幔和地核等层次。
在地球演化早期，原始大气逃逸殆尽。伴随着物质的重新组合和分化，原先在地球内部的各种气体通过火山喷发等作用上升到地表成为第二代大气，后来，因绿色植物的光合作用，进一步发展成为现代大气。另一方面，地球内部温度升高，使内部结晶水汽化。随着地表温度逐渐下降，气态水经过凝结、降雨落到地面形成水圈。约在三、四十亿年前，地球上开始出现单细胞生命，然后逐步进化为各种各样的生物，直到人类这样的高级生物，构成了一个生物圈。
地球数据
轨道长半径(天文距离单位) 1.000
轨道长半径(百万公里) 149.6
公转的恒星周期(日) 365.26
公转的会合周期(日) -
轨道偏心率 0.0167
轨道倾角(度) 0.0
升交点黄经(度) 0.0
近日点黄经(度) 102.3
平均轨道速度(公里) 29.79
赤道半径(公里) 6371
地球周长（公里）40030
扁率 0.0034
质量(地球质量=1) 1.000
密度(克/立方厘米) 5.52
赤道引力(地球=1) 1.00
逃逸速度(公里/秒) 11.2
自转周期(日) 0.9973
黄赤交角(度) 23.44
反照率 0.30
最大亮度 -
卫星(已确认的) 1 1543年，哥白尼在《天体运行论》一书中首先完整地提出了地球自转和公转的概念。此后，大量的观测和实验都证明了地球自西向东自转，同时围绕太阳公转。1851年，法国物理学家傅科在巴黎成功地进行了一次著名的实验（傅科摆试验），证明地球的自转。地球自转周期约为23时56分4秒平太阳时，地球公转的轨道是椭圆的。公转轨道的半长径为149597870公里，轨道的偏心率为0.0167，公转周期为一恒星年，公转平均速度为每秒29.79公里，黄道与赤道交角（黄赤交角）为23°27′。地球自转和公转运动的结合产生了地球上的昼夜交替、四季变化和五带（热带、南北温带和南北寒带）的区分。地球白转的速度是不均匀的，有长期变化、季节性变化和不规则变化。同时，由于日、月、行星的引力作用以及大气、海洋和地球内部物质的各种作用，使地球自转轴在空间和地球本体内的方向都要产生变化，即岁差和章动、极移和黄赤交角变化。
形状和大小
地球是球形这个概念的出现，可上溯到公元前五、六世纪。当时，希腊的毕达哥拉斯学派的哲学家只是从球形最美的观念出发产生这一概念的。亚里士多德根据月食时月球上地影是一个圆，第一次科学地论证了地球是个球体。中国早在战国时期，哲学家惠施已提出地球是球形的看法。
公元前三世纪，古希腊的地理学家埃拉托斯特尼成功地用三角测量法测量了阿斯旺和亚历山大城之间的子午线长。中国唐朝时期，在一行的指导下，由南宫说率领的测量队在河南省黄河南北的平原地带进行了最早的弧度测量，算出了北极的地平高度差一度，相当于南北地面距离相差约351里80步（唐朝的长度单位5尺=1步，300步=1里），从而可算出地球的半径。这项工作比阿拉伯人的类似工作约早100年。在现代，除用大地测量方法外；还可用重力测量确定地球的均衡形状。人造地球卫星上天后，地球动力学测地方法得到很大发展。各种方法的联合使用，使得地球形状和大小的测定精度大大提高。1976年国际天文学联合会天文常数系统中，地球赤道半径α为6378140米，地球扁率因子1/f为298.257。地球不是正球体，而是扁球体，或者说，更象个梨状的旋转体。人造地球卫星的观测结果表明、地球的赤道也是个椭圆，据此可认为地球是个三轴椭球体。地球自转产主的惯性离心力使得球形的地球由两极向赤道逐渐膨胀，成为目前的略扁的旋转椭球体形状，极半径比赤道半径约短21公里。地球内部物质分布的不均匀性，进一步造成地球表面形状的不规则性。在大地测量学中，所谓的地球形状是指大地水准面的形状，在这个面上重力位各处相同，是个等位面。日、月对地球的引力作用使地球上的海洋、大气产生潮汐现象，也使固体地球（在某种程度上是个弹性体）发生弹性形变，这就是所谓“固体潮”。
质量和重力加速度
地球的质量为5.976×l027克，这是根据万有引力定律测定的。地球质量的确定提供了测定其他天体质量的依据。从地球的质量可得出地球的平均密度为5．52克/厘米3。地球上任何质点都受到地球引力和惯性离心力的作用，二者的合力就是重力。重力随高度递增而减小，也随纬度而变化。赤道上的重力加速度为978.伽（厘米/秒2），两极处为983.2伽。有些地方还会出现重力异常现象，这反映出地球内部物质分布的不均匀性。重力异常同地质构造和矿床有关。地球因受到日、月引潮力的作用，它的重力加速度也有微小的周期变化，最大的可达十分之几毫伽。
构造
地球可以看作由一系列的同心层组成。地球内部，有核、幔、壳结构。地球外部，有水圈、大气圈，还有磁层，形成了围绕固态地球的外套。磁层和大气圈阻挡着来自空间的紫外线、X射线、高能粒子和众多的流星对地面的直接轰击。
地球表面十分之七以上为蓝色的海洋所覆盖，湖泊、江河只占地球表面水域很少的部分。地球表面的液态水层，叫做水圈，从形成至今至少已有30亿年。地球的表层由各种岩石和土壤组成，地面崎岖不平，低洼部分被水淹没成为海洋、湖泊；高出水面的陆地则有平原、高山。地球固体表面总垂直起伏约为20公里，它是珠穆朗玛峰顶（据中国登山队测定，珠穆朗玛峰海拔高度为8844.43米） 和最深的海洋深度（马里亚纳海沟深度约11公里）之间的高差，它超过大陆地壳平均厚度的一半。洋底象陆地一样不平坦，也不平静。洋底岩石年龄要比陆地年轻得多。陆地上大多数岩石的年龄小于二十几亿年。陆地上到处可以找到沉积岩，说明在远古时期这些地方可能是海洋。地表虽有少量的环形山，但难以找到类似月球、火星和水星那样多的环形山，这是因为地球表面受到外力（水和大气）和内力（地震和火山）的作用，不断风化、侵蚀和瓦解的结果。
长期以来，人们认为地壳构造运动主要表现为地面的隆起和沉降，以垂直运动为主，水平运动是次要的。近十多年来，愈来愈多的科学家认为，地球上部不仅有垂直运动，而且还有更大的水平运动，海洋和大陆的相对位置在地质时期也是变化着的。1912年魏格纳提出大陆漂移假说。此后，有的地质学家认为，地球早先存在两块古大陆——南半球的冈瓦纳古陆和北半球的劳亚古陆。但在很长时期里许多科学家拒绝承认大陆漂移假说，因为当时人们很难相信有这么大的力量把原先的大陆块撕开，使各碎块分别逐渐漂移到今天的位置。六十年代初，黑斯和迪茨提出了洋底扩张假说，认为全球大地构造是洋底不断扩张的直接结果。正是由于洋底扩张假说和板块运动理论的发展，又使大陆漂移学说重新受到重视。
地球最上层约几十公里厚的一圈是强度很大的岩石圈，其下几百公里厚的一层是软流层，强度较小，在长期的应力作用下这一层的物质具有可塑性。岩石圈漂浮在软流圈上。在地球内部能量（原始热量和发射性热）释放时，地内温度和密度的不均匀分布，引起地幔物质的对流运动。地幔对流物质沿着洋底的洋中脊的裂隙向两侧方向运动，不断形成新的洋底。此外，老的洋底不断向外扩张，当它们接近大陆边缘时，在地幔对流向下拖曳力的作用下，插入大陆地壳下面，致使岩石圈发生一系列的构造运动。这种对流作用可使整个洋底在三亿年左右更新一次。岩石圈被一些活动构造带所割裂，分成几个不连续的单元，称为大陆板块。勒比雄把全球岩石圈分成六大板块：欧亚板块、美洲板块、非洲板块、太平洋板块、澳洲板块和南极板块。海底的扩张导致大陆板块发生运动。板块的相互挤压造成了巨大的山系，自阿尔卑斯山经过土耳其和高加索，最后到喜马拉雅山的山系正是属于这种情况；也有的地方，两个板块的岩石同时下沉，造成洋底的深渊，此外，板块的运动还造成了火山和地震。关于板块运动的理论，目前还在不断发展之中，同时也存在许多有争论的问题。
起源和演化
对地球起源和演化问题进行系统的科学研究始于十八世纪中叶，至今已经提出多种学说。现在流行的看法是：地球作为一个行星，远在46亿年以前起源于原始太阳星云。它同其他行星一样，经历了吸积、碰撞这样一些共同的物理演化过程。地球胎形成伊始，温度较低，并无分层结构，只是由于陨石物质的轰击，放射性衰变致热和原始地球的重力收缩，才使地球温度逐渐增加。随着温度的升高，地球内部物质也就具有越来越大的可塑性，且有局部熔融现象。这时，在重力作用下物质分异开始，地球外部较重的物质逐渐下沉，地球内部较轻的物质逐渐上升，一些重的元素（如液态铁）沉到地球中心，形成一个密度较大的地核（地震波的观测表明，地球外核是液态的）。物质的对流伴随着大规模的化学分离，最后地球就逐渐形成现今的地壳、地幔和地核等层次。
在地球演化早期，原始大气逃逸殆尽。伴随着物质的重新组合和分化，原先在地球内部的各种气体通过火山喷发等作用上升到地表成为第二代大气，后来，因绿色植物的光合作用，进一步发展成为现代大气。另一方面，地球内部温度升高，使内部结晶水汽化。随着地表温度逐渐下降，气态水经过凝结、降雨落到地面形成水圈。约在三、四十亿年前，地球上开始出现单细胞生命，然后逐步进化为各种各样的生物，直到人类这样的高级生物，构成了一个生物圈。
地球数据
轨道长半径(天文距离单位) 1.000
轨道长半径(百万公里) 149.6
公转的恒星周期(日) 365.26
公转的会合周期(日) -
轨道偏心率 0.0167
轨道倾角(度) 0.0
升交点黄经(度) 0.0
近日点黄经(度) 102.3
平均轨道速度(公里) 29.79
赤道半径(公里) 6371
地球周长（公里）40030
扁率 0.0034
质量(地球质量=1) 1.000
密度(克/立方厘米) 5.52
赤道引力(地球=1) 1.00
逃逸速度(公里/秒) 11.2
自转周期(日) 0.9973
黄赤交角(度) 23.44
反照率 0.30
最大亮度 -
卫星(已确认的) 1 自转和公转
1543年，哥白尼在《天体运行论》一书中首先完整地提出了地球自转和公转的概念。此后，大量的观测和实验都证明了地球自西向东自转，同时围绕太阳公转。1851年，法国物理学家傅科在巴黎成功地进行了一次著名的实验（傅科摆试验），证明地球的自转。地球自转周期约为23时56分4秒平太阳时，地球公转的轨道是椭圆的。公转轨道的半长径为149597870公里，轨道的偏心率为0.0167，公转周期为一恒星年，公转平均速度为每秒29.79公里，黄道与赤道交角（黄赤交角）为23°27′。地球自转和公转运动的结合产生了地球上的昼夜交替、四季变化和五带（热带、南北温带和南北寒带）的区分。地球白转的速度是不均匀的，有长期变化、季节性变化和不规则变化。同时，由于日、月、行星的引力作用以及大气、海洋和地球内部物质的各种作用，使地球自转轴在空间和地球本体内的方向都要产生变化，即岁差和章动、极移和黄赤交角变化。
形状和大小
地球是球形这个概念的出现，可上溯到公元前五、六世纪。当时，希腊的毕达哥拉斯学派的哲学家只是从球形最美的观念出发产生这一概念的。亚里士多德根据月食时月球上地影是一个圆，第一次科学地论证了地球是个球体。中国早在战国时期，哲学家惠施已提出地球是球形的看法。
公元前三世纪，古希腊的地理学家埃拉托斯特尼成功地用三角测量法测量了阿斯旺和亚历山大城之间的子午线长。中国唐朝时期，在一行的指导下，由南宫说率领的测量队在河南省黄河南北的平原地带进行了最早的弧度测量，算出了北极的地平高度差一度，相当于南北地面距离相差约351里80步（唐朝的长度单位5尺=1步，300步=1里），从而可算出地球的半径。这项工作比阿拉伯人的类似工作约早100年。在现代，除用大地测量方法外；还可用重力测量确定地球的均衡形状。人造地球卫星上天后，地球动力学测地方法得到很大发展。各种方法的联合使用，使得地球形状和大小的测定精度大大提高。1976年国际天文学联合会天文常数系统中，地球赤道半径α为6378140米，地球扁率因子1/f为298.257。地球不是正球体，而是扁球体，或者说，更象个梨状的旋转体。人造地球卫星的观测结果表明、地球的赤道也是个椭圆，据此可认为地球是个三轴椭球体。地球自转产主的惯性离心力使得球形的地球由两极向赤道逐渐膨胀，成为目前的略扁的旋转椭球体形状，极半径比赤道半径约短21公里。地球内部物质分布的不均匀性，进一步造成地球表面形状的不规则性。在大地测量学中，所谓的地球形状是指大地水准面的形状，在这个面上重力位各处相同，是个等位面。日、月对地球的引力作用使地球上的海洋、大气产生潮汐现象，也使固体地球（在某种程度上是个弹性体）发生弹性形变，这就是所谓“固体潮”。
质量和重力加速度
地球的质量为5.976×l027克，这是根据万有引力定律测定的。地球质量的确定提供了测定其他天体质量的依据。从地球的质量可得出地球的平均密度为5．52克/厘米3。地球上任何质点都受到地球引力和惯性离心力的作用，二者的合力就是重力。重力随高度递增而减小，也随纬度而变化。赤道上的重力加速度为978.伽（厘米/秒2），两极处为983.2伽。有些地方还会出现重力异常现象，这反映出地球内部物质分布的不均匀性。重力异常同地质构造和矿床有关。地球因受到日、月引潮力的作用，它的重力加速度也有微小的周期变化，最大的可达十分之几毫伽。
构造
地球可以看作由一系列的同心层组成。地球内部，有核、幔、壳结构。地球外部，有水圈、大气圈，还有磁层，形成了围绕固态地球的外套。磁层和大气圈阻挡着来自空间的紫外线、X射线、高能粒子和众多的流星对地面的直接轰击。
地球表面十分之七以上为蓝色的海洋所覆盖，湖泊、江河只占地球表面水域很少的部分。地球表面的液态水层，叫做水圈，从形成至今至少已有30亿年。地球的表层由各种岩石和土壤组成，地面崎岖不平，低洼部分被水淹没成为海洋、湖泊；高出水面的陆地则有平原、高山。地球固体表面总垂直起伏约为20公里，它是珠穆朗玛峰顶（据中国登山队测定，珠穆朗玛峰海拔高度为8844.43米） 和最深的海洋深度（马里亚纳海沟深度约11公里）之间的高差，它超过大陆地壳平均厚度的一半。洋底象陆地一样不平坦，也不平静。洋底岩石年龄要比陆地年轻得多。陆地上大多数岩石的年龄小于二十几亿年。陆地上到处可以找到沉积岩，说明在远古时期这些地方可能是海洋。地表虽有少量的环形山，但难以找到类似月球、火星和水星那样多的环形山，这是因为地球表面受到外力（水和大气）和内力（地震和火山）的作用，不断风化、侵蚀和瓦解的结果。
长期以来，人们认为地壳构造运动主要表现为地面的隆起和沉降，以垂直运动为主，水平运动是次要的。近十多年来，愈来愈多的科学家认为，地球上部不仅有垂直运动，而且还有更大的水平运动，海洋和大陆的相对位置在地质时期也是变化着的。1912年魏格纳提出大陆漂移假说。此后，有的地质学家认为，地球早先存在两块古大陆——南半球的冈瓦纳古陆和北半球的劳亚古陆。但在很长时期里许多科学家拒绝承认大陆漂移假说，因为当时人们很难相信有这么大的力量把原先的大陆块撕开，使各碎块分别逐渐漂移到今天的位置。六十年代初，黑斯和迪茨提出了洋底扩张假说，认为全球大地构造是洋底不断扩张的直接结果。正是由于洋底扩张假说和板块运动理论的发展，又使大陆漂移学说重新受到重视。
地球最上层约几十公里厚的一圈是强度很大的岩石圈，其下几百公里厚的一层是软流层，强度较小，在长期的应力作用下这一层的物质具有可塑性。岩石圈漂浮在软流圈上。在地球内部能量（原始热量和发射性热）释放时，地内温度和密度的不均匀分布，引起地幔物质的对流运动。地幔对流物质沿着洋底的洋中脊的裂隙向两侧方向运动，不断形成新的洋底。此外，老的洋底不断向外扩张，当它们接近大陆边缘时，在地幔对流向下拖曳力的作用下，插入大陆地壳下面，致使岩石圈发生一系列的构造运动。这种对流作用可使整个洋底在三亿年左右更新一次。岩石圈被一些活动构造带所割裂，分成几个不连续的单元，称为大陆板块。勒比雄把全球岩石圈分成六大板块：欧亚板块、美洲板块、非洲板块、太平洋板块、澳洲板块和南极板块。海底的扩张导致大陆板块发生运动。板块的相互挤压造成了巨大的山系，自阿尔卑斯山经过土耳其和高加索，最后到喜马拉雅山的山系正是属于这种情况；也有的地方，两个板块的岩石同时下沉，造成洋底的深渊，此外，板块的运动还造成了火山和地震。关于板块运动的理论，目前还在不断发展之中，同时也存在许多有争论的问题。
起源和演化
对地球起源和演化问题进行系统的科学研究始于十八世纪中叶，至今已经提出多种学说。现在流行的看法是：地球作为一个行星，远在46亿年以前起源于原始太阳星云。它同其他行星一样，经历了吸积、碰撞这样一些共同的物理演化过程。地球胎形成伊始，温度较低，并无分层结构，只是由于陨石物质的轰击，放射性衰变致热和原始地球的重力收缩，才使地球温度逐渐增加。随着温度的升高，地球内部物质也就具有越来越大的可塑性，且有局部熔融现象。这时，在重力作用下物质分异开始，地球外部较重的物质逐渐下沉，地球内部较轻的物质逐渐上升，一些重的元素（如液态铁）沉到地球中心，形成一个密度较大的地核（地震波的观测表明，地球外核是液态的）。物质的对流伴随着大规模的化学分离，最后地球就逐渐形成现今的地壳、地幔和地核等层次。
在地球演化早期，原始大气逃逸殆尽。伴随着物质的重新组合和分化，原先在地球内部的各种气体通过火山喷发等作用上升到地表成为第二代大气，后来，因绿色植物的光合作用，进一步发展成为现代大气。另一方面，地球内部温度升高，使内部结晶水汽化。随着地表温度逐渐下降，气态水经过凝结、降雨落到地面形成水圈。约在三、四十亿年前，地球上开始出现单细胞生命，然后逐步进化为各种各样的生物，直到人类这样的高级生物，构成了一个生物圈。
依照爱因斯坦的相对论,重力会使时间慢下来.因此当我们接近黑洞的时候,由於受到极强的重力效应,时间确实会缓慢下来,甚至有可能在我们接近到黑洞某个范围内,当经过一秒钟时,外界已过了100年.
若把时钟放在重力微弱的地方(例如地球)是很难(但仍可以办到)测出重力对时间的影响的.但若把时钟放在重力强大,如黑洞之处,则立刻可见到重力对时间产生的影响,至於影响之大小又依观察者位置之不同而有不同.对於掉入黑洞中的太空旅行者而言,重力增大会使他对事物的认知加快;他会觉得他被黑洞吸了进去,一下子就到了「底」.但对位於远方,不受黑洞影响的观察者而言,看到的情形与此恰好相反.在他们的眼中,那位不幸的太空人似乎动得很慢,而且好像越接近黑洞,就移动得越缓慢.原因是,根据相对论的预测,黑洞的强大重力会使时间延缓下来,所以那个太空人似乎永远都还没掉落到底.在最底下的地方 所有的质量和能量都被浓缩为极小的点 空间消失了,时间也停止了.黑洞内应用於外界的一切物理定律都宣告终止,因此我们无从得知黑洞里到底是何种光景.
有一位学家〈史瓦西〉算出一个范围,再范围之内的时间和各种物理现象都和外面不同,例如:时间较慢,重力较大.因为是史瓦西算出来的,所以称为史瓦西半径界面,又称事像地平面.
事像地平面指的是黑洞内时间与外界是完全不同的状态由於光被重力所牵引,在黑洞里的时间一分钟或许等於外界的数十年好比说你现在被吸入黑洞内,你在里面一分钟后就会被挤缩压毁可是或许在几秒后你看到了有其他人也被吸入黑洞内,但这其实是数十年后被吸入的...
十九世纪后期，科学家相信他们对宇宙的完整描述已经接近尾声。他们想象 一种叫“以太”的连续介质充满了宇宙空间，就象空气中的声波一样，光线和电 磁信号是“以太”中的波。
然而，与空间完全充满“以太”的思想相悖的结果不久就出现了：根据“以 太”理论应得出，光线传播速度相对于“以太”应是一个定值，因此，如果你沿 与光线传播相同的方向行进，你所测量到的光速应比你在静止时测量到的光速低 ；反之，如果你沿与光线传播相反的方向行进，你所测量到的光速应比你在静止 时测量到的光速高。但是，一系列实验都没有找到造成光速差别的证据。
在这些实验当中，阿尔波特·迈克尔逊和埃迪沃德·莫里1887年在美国俄亥 俄州克里夫兰的凯斯研究所所完成的测量，是最准确细致的。他们对比两束成直 角的光线的传播速度，由于围着自转轴的转动和绕太阳的公转，根据推理，地球 应穿行在“以太”中，因此上述成直角的两束光线应因地球的运动而测量到不同 的速度，莫里发现，无论是昼夜或冬夏都未引起两束光线光速的不同。不论你是 否运动，光线看起来总是以相对于你同样的速度传播。
爱尔兰物理学家乔治·费兹哥立德和荷兰物理学家亨卓克·洛仑兹，最早认 为相对于“以太”运动的物体在运动方向的尺寸会收缩，而相对于“以太”运动 的时钟会变慢。而对“以太”，费兹哥立德和洛仑兹当时都认为是一种真实存在 的物质。
这时候，工作在瑞士首都伯尔尼的瑞士专利局的一个名叫阿尔波特·爱因斯 坦的年轻人，插手“以太”说，并一次性永远地解决了光传播速度的问题。
在1905年的文章中，爱因斯坦指出，由于你无法探测出你是否相对于“以太 ”的运动，因此，关于“以太”的整个概念是多余的。相反，爱因斯坦认为科学 定律对所有自由运动的观察者都应有相同的形式，无论观察者是如何运动的，他 们都应该测量到同样的光速。
爱因斯坦的这个思想，要求人们放弃所有时钟测量到的那个普适的时间概念 ，结果是，每个人都有他自己的时间值：如果两个人是相对静止的，那么，他们 的时间就是一致的；如果他们间存在相互的运动，他们观察到的时间就是不同的 。
大量的实验证明了爱因斯坦的这个思想是正确的，一个绕地球旋转的精确的 时钟，与存放在实验室中的精确时钟确有时间指示上的差别。如果你想延长你的 生命，你就可以乘飞机向东飞行，这样可以叠加上地球旋转的速度，你无论如何 可以获得那零点几秒的生命延长，也可以以此弥补因你进食航空食品而带来的损 害。
爱因斯坦认为的对所有自由运动的观察者自然定律都相同这个前提，是相对 论的基础，这样说的原因是因为，这个前提隐含了只有相对运动是重要的。虽然 相对论的完美与简洁折服了许许多多科学家和哲学家，但是仍然有很多的相反意 见。爱因斯坦摒弃了19世纪自然科学的两个绝对化观念：“以太”所隐含的绝对 静止和所有时钟所测量得到的绝对或普适时间。人们不禁要问：相对论是否隐含 了任何事物都是相对的而不再会有概念上绝对的标准了？
这种不安从20世纪20年代一直持续到30年代。1921年，爱因斯坦由于对光电 效应的贡献，得到了诺贝尔物理奖【注1】，但由于相对论的复杂及有争议，诺贝 尔奖的授予只字未提相对论。
到现在我仍然每周收到2至3封信，告诉我爱因斯坦错了。尽管如此，现在相 对论被科学界完全接受，相对论的预言已经被无数的实验所证实。
相对论的一个重要结果是质量与能量的关系。爱因斯坦的假定光速对所有的 观察者是相同的，暗示了没有可以超过光速运行的事物，如果给粒子或宇宙飞船 不断地供应能量，会发生什么现象呢？被加速物体的质量就会增大，使得很难进 行再快的加速，要想把一个粒子加速到光速是不可能的，因为那需要无限大的能 量。质量与能量的等价关系被爱因斯坦总结在他的著名的质能方程“E＝mc2"中 ，这或许是能被大街小巷妇孺皆知的唯一一个物理方程了。
铀原子核裂变成两个小的原子核时，由于很小一点的质量亏损，会释放出巨 大的能量。这就是质能方程众多结论中的一个。1939年，第二次世界大战正阴云 密布，一组意识到裂变反应应用的科学家说服爱因斯坦战胜自己是和平主义者的 顾忌，去给当时的美国总统富兰克林·德拉诺·罗斯福写信，劝说美国开始核研 究计划，这铸就了曼哈顿工程和1945年在广岛上空原子弹的爆炸。有人因原子弹 而责备爱因斯坦发现了质能关系，但是这种责难就像因有飞机遇难折戟而责备牛 顿发现了万有引力一样。爱因斯坦没有参与曼哈顿工程的任何过程并惊惧于那巨 大的爆炸。
尽管相对论与电磁理论的有关定律结合得非常完美，但它与牛顿的重力定律 不相容。牛顿的重力理论表明，如果你改变空间的物质分布，整个宇宙中重力场 的改变是同时发生的，这不但意味着你可以发送比光速传播更快的信号（这是为 相对论所不容的），而且需要绝对或普适的时间概念，这又是为相对论所抛弃的 。
爱因斯坦从1907年就知道了这个不相容的困难，那时他还在波恩的专利局工作，但直到1911年，爱因斯坦在德国的布拉格工作时，他才深入思考这个问题。 爱因斯坦意识到加速与重力场的密切关系，在密封厢中的人，无法区分他自己对 地板的压力是由于他处在地球的重力场中的结果，还是由于在无引力空间中他被 火箭加速所造成的。（这些都发生在“星际旅行”【注2】的时代之前，爱因斯坦 是想到人处在电梯中而不是宇宙飞船中。但我们知道，如果不想让电梯碰撞的事 情发生，你不能在电梯中加速或自由坠落许久）如果地球是完全平整的，人们可 以说苹果因重力落在牛顿头上，与因牛顿与地球表面加速上升而造成了牛顿的头 撞在苹果上是等价的。但是，这种加速与重力的等价在地球是圆形的前提下不再 成立，因为在地球相反一面的人将会被反向加速，但两面观察者之间的距离却是 不变的。
1912年在转回瑞士苏黎士时，爱因斯坦来了灵感，他意识到如果真实几何中 引入一些调整，重力与加速的等价关系就可以成立。爱因斯坦想象，如果三维空 间加上第四维的时间所形成的空间－时间实体是弯曲的，那结果是怎样的呢？他 的思想是，质量和能量将会造成时空的弯曲，这在某些方面或许已经被证明。像 行星和苹果，物体将趋向直线运动，但是，他们的径迹看起来会被重力场弯曲， 因为时空被重力场弯曲了。
在他的朋友马歇尔·格卢斯曼的帮助下，爱因斯坦学习弯曲空间及表面的理论，这些抽象的理论，在玻恩哈德·瑞曼将它们发展起来时，从未想到与真实世 界会有联系。1913年，在爱因斯坦与格卢斯曼合作发表的文章中，他们提出了一 个思想：我们所认识的重力，只是时空是弯曲的事实的一种表述。但是，由于爱 因斯坦的一个失误（爱因斯坦是个真正的人，也会犯错误），他们当时未能找出 联系时空弯曲的曲率与蕴含于其中的能量质量的关系方程。
在柏林时，爱因斯坦继续就这个问题进行工作，他没有了家庭的烦扰【注3】 ，在很大程度上也未被战争所影响。1915年11月，爱因斯坦最终发现了联系时空 弯曲与蕴含其中的能量质量的关系方程式。1915年夏天，在访问哥廷根大学期间 ，爱因斯坦曾与数学家戴维·希尔波特讨论过他的这个思想，希尔波特早于爱因 斯坦几天也找到了同样的方程式。尽管如此，正如希尔波特所承认的，这种新理 论的荣誉应属于爱因斯坦，而正是爱因斯坦将重力与弯曲时空联系起来。这还应 感谢文明的德国，因为，是在那里，在当时的战争期间，这样的科学讨论及交流 仍能够得以不受影响地进行，与20年后（指二战，编者注）所发生的事形成多么 大的对比！
关于弯曲时空的新理论叫做“广义相对论”，以区别与原初不包含重力的理 论，而那个理论被改称为“狭义相对论”。1919年，“广义相对论”被以颇为壮 观的形式证明：当时的一只英国科学考察队远征到西非，在日食期间观察到天空 中太阳附近一颗恒星位置的微小移动。正如爱因斯坦所预言的：恒星所发出的光 线，在经过太阳附近时，由于太阳的引力而弯曲了。这是证明时空弯曲的一个直 接证据，从公元前300年欧几里得完成他的《原本》后，这是一个人类感知他们存 在于宇宙的最大的革命性的更新。
爱因斯坦的“广义相对论”将“时空”由被动的事件发生背景转化为动态宇 宙中的主动参与者，这导致了居于科学前沿的一个巨大困难，在20世纪结束之际 仍未解决。宇宙充满了物质，物质又导致时空弯曲而使得物体相互聚集。在用“ 广义相对论”解释静态的宇宙时，爱因斯坦发现他的方程式是无解的，为变通他 的方程式而适应静态宇宙，爱因斯坦加入了一个称为“宇宙常量”的项，这个“ 宇宙常量”将时空再弯曲，以使所有的物体分离开，“宇宙”常量引入的排斥效 果将平衡物体的相互吸引作用而允许宇宙的长久平衡。
事实上，这成了在理论物理历史上人类丧失的最大机遇之一。如果爱因斯坦 继续在这一方向上工作下去而不是变通的引入“宇宙常量”，他可能能够预言宇 宙是在扩张还是在收缩。然而，直到20年代，当坐落在威尔逊山上的100英寸的天 文望远镜观察到离我们越远的星系在以越快的速度远离我们时，宇宙依时间而变 化的可能性才被郑重地加以考虑。换一句话说，宇宙正在扩展，任何两个星系之 间的距离正在随着时间的推移而稳定地增加。爱因斯坦后来称“宇宙常量”的提 出是他一生中最严重的错误。
“广义相对论”彻底改变了人们对宇宙的起源及归宿的讨论方向。静止的宇 宙可能会永久存在，或者说，在过去的某个时间，当这一静止的宇宙产生时，它 就已经是现在的形态了。从另一方面来说，如果现在星系们正在彼此远离，它们 在过去的时间里应该是彼此之间更为接近的。在大约150亿年前，它们甚至可能彼 此接触，相互重叠，而且它们的密度可能是无穷大。根据“广义相对论”，宇宙 大爆炸标志着宇宙的起源，时间的开始。从这个意义上说，爱因斯坦不仅仅是过 去100年中最伟大的人物，他应该获得人们更长久的尊重。
在黑洞中，空间与时间是如此的弯曲，以至于黑洞吸收了所有的光线，没有 一丝光线可以逃逸。“广义相对论”因此预言时间应终止于黑洞中。但是，广义 相对论方程并不适用于时间的开始与终结这两种极端情形。因而这一理论并不能 揭示从大爆炸中究竟产生了什么。一些人认为这是上帝万能的一种象征，上帝可 以以他想要的方式来开创宇宙。
但是另一些人（包括我自己）认为宇宙的起源应该服从于一种任何时候都成 立的普适原理。在朝这一方向的努力中，我们已取得了一些进展，但距完全理解 宇宙的起源还相差甚远。广义相对论不能适用于大爆炸的原因在于，它与20世纪 初另一伟大的概念性的突破---量子理论并不相容。量子理论的最初提出是在 1900年，当时在柏林工作的麦克斯·普朗发现，从红热物体上发出的辐射可以解 释为光线是以有特定大小的能量单元发出的，普朗克把这种能量单元称为量子。 打一个比方，辐射像是一包包的白糖，在超级市场里，并不是你想要多少的量都 行，你只能买每袋一磅的包装。1905年，爱因斯坦在他撰写的一篇论文中，提到 普朗克的量子假设可能可以解释光电效应，即某些金属在收到光照时会释放电子 的现象。这一效应是现代光探测器和电视照相得以应用的基础，爱因斯坦也因此 获得了1921年的诺贝尔奖。
爱因斯坦对量子构想的研究直至20年代，当时哥本哈根的华纳·海森堡、剑 桥的保尔·狄拉克以及苏黎士的埃文·薛定谔提出了量子机制，从而展示了描述 现实的新画卷。根据他们的理论，小粒子不再具有确定的位置和速度，相反，小 粒子的位置测得越精确，它的速度测量就愈不准确。反之亦然。
对于这种基本定律中的任意性和不可预知性，爱因斯坦惶惑不已，他最终未 能接受量子机制。他的著名的“上帝并未在掷骰子”的格言就表达出了这一感受 。虽然如此，大多数科学家都接受了全新的量子机制定律，并对其适用性加以承 认，因为这些定律不但与实验结果吻合极好，而且可以解释许多先前无法解释的 现象。这些定律成了当代化学、分子生物学以及电子学得以发展的基础，也是在 过去半个世纪内改变整个世界的科技基石。
1933年，纳粹统治了德国，爱因斯坦离开了这个国家，也放弃了他的德国国 籍。他在新泽西州普林斯顿的尖端科学研究所度过了他生命最后22年的时光。纳 粹发起了一场反对“犹太科学”及犹太科学家的运动（犹太科学家被驱逐是德国 未能建成原子弹的原因之一），而爱因斯坦及他的相对论是这场运动的主要目标 。当被告知一本名为《反对爱因斯坦的100位科学家》的书得以出版时，爱因斯坦 回答，为什么要100位？一位就足以证明我错了，如果我真的错了的话。
二战后，他敦促盟军设立一个全球机构以控制核武器。1952年，他被刚成立 的以色列授予总统职位，但他拒绝了。“政治是暂时的，”他写道，“而方程式 是永恒的。”广义相对论方程是他最好的墓志铭和纪念碑。它们与宇宙一起永不 腐朽。
在过去的100年中，世界经历了前所未有的变化。其原因并不在于政治，也不 在于经济，而在于科学技术---直接源于先进的基础科学研究的科学技术。没 有科学家能比爱因斯坦更代表这种科学的先进性。（本文略有删节）
【注1】爱因斯坦早在1919年与他的苏黎士专门学院同学、塞尔维亚族妻子米 列娃·玛莉科离婚时，就已经答应将诺贝尔奖给予她。当时爱因斯坦已经确信自 己将可以得到诺贝尔奖，只是没有想到获奖是由于他对光电效应的贡献。
【注2】星际旅行，“StarTrek"是全美正在上映的热门电视剧。
【注3】米列娃·玛莉科初陪爱因斯坦到柏林，旋即离开，携他们的两个儿子 回瑞士，三年后离婚。后爱因斯坦与有一个女儿的当时离异的表妹爱尔莎结合， 爱尔莎给予了爱因斯坦无微不至的关怀，伴他度过探索“广义相对论”的岁月。 玛莉科对爱因斯坦创立“狭义相对论”有所贡献，但她从未提起，离婚后她从事 数学和物理教学。 这个被霍金发展成了膜理论，在一个平的薄膜上放上一个重物，膜就变形了，这个膜就相当于时间，他会用引力吸引光子而影响它附近的时间流逝，从而造成时空弯曲（爱因斯坦的理论中时间是由光的流逝距离决定时间的） 完整的应该是:沿着重力的方向时间的进行会加快.就是住在楼下的时间比住在楼上的慢,只是效果不明显.听霍金说,就算在太阳,你活80年也不过才多出了几分钟.
速度越快,时间越慢,假象一下,你在一架加速度小的飞船和在一架加速度大的飞船上(起始速度相同),你在里头的感觉可能和在地球上一样,只不过G不一样,但是飞船的速度不同,加速度大的速度快,时间就相对慢了下来,因此G越大你的时间就进行的越慢. 当空间中有一个大引力或重力的物质存在（比如黑洞）那么它周围的空间，时间将会发生弯曲，力的大小决定了弯曲的程度。 爱因斯坦说过这话吗？
大循环
"的方式运行，每一循环为一“太阳纪”，
而自创世以来，宇宙已经过四个太阳纪，根据玛雅历法推测，第五太阳纪开始於西元前3114年8月13日，而现在我们正存活在第五太阳纪的末期，世界末日的时间将发生在西元2019年12月23日，那时……
玛雅预言
根据玛雅预言上表示，现在我们所生存的地球，已经是在所谓的第5太阳纪，到目前为止，地球已经过了四个太阳纪，而在每一纪结束时，都会上演一出惊心动魄的毁灭剧情。
第一个太阳纪是马特拉克堤利MATLACTIL
ART，最後唯一场洪水所灭，有一说法是诺亚的洪水。
第二个太阳纪是伊厄科特尔Ehecatl，被风蛇吹的四散零落。
第三个太阳纪是奎雅维洛Tleyquiyahuillo，则是因天降火与而步向毁灭之路，乃为古代核子战争。
第四个太阳纪是宗德里里克
Tzontlilic，也是火雨的肆虐下引发大地覆灭亡。
玛雅预言也说，从第一到第四个太阳纪末期，地球皆陷入空前大混乱中，而且往在一连串惨不忍赌悲剧下落幕，地球在灭亡之前，一定会是先发出警告。
玛雅预言的最后一章，大多是年代的纪录，而且这些年代的纪录如同串通好的，全部都在“第五太阳纪”时宣告终结，因此，玛雅预言地球将在第五太阳纪迎向完全灭亡的结局。当第五太阳纪结束时，必定会发生太阳消失，地球开始摇晃的大剧变，根据预言所说，太阳纪只有五个循环，一但太阳经历过5次死亡，地球就要毁灭，而第五太阳纪始於纪元3113年，历经玛雅大周期5125年後，迎向最终。而已现今西历对照这个终结日子，就在西元2019年12月22日前后。 会
的。要珍惜啊
地球的寿命有多长？
据推测，地球已存活了46亿年．但它到底能活多久呢？
科学家们认为，若任凭地球自由自在地运转，恐怕它会永远存在下去，但要是有别的外来因素干扰它，地球就可能有寿终正寝之时。
外来因素首先是太阳，因为它是离地球最近的、能够在右地球命运的星球．也就是说，地球上一切能源、动力都来自太阳，太阳一旦有三长两短，势必殃及地球。本世纪30年代以前，人们一直以为太阳总有一天会燃尽炼绝，由白转橙再
变红，最后变成一颗万籁俱寂的黑暗星体，了却其灿烂辉煌的一生。到了本世纪30年代，当物理学家了解到了太阳发光发热的奥秘后，情形就大不相同了。原来，太阳的能量来自于它的热核反应，太阳的一生将度过引力收缩阶段、主序
星阶段、红巨星阶段以及致密星阶段。其中主序星阶段是太阳的稳定时期。这一阶段将持续100亿年。目前太阳只度过一半时间，正处于中年时期。一旦太阳到了红巨星阶段，那么地球的末日也就来临了。当然，这是几十亿年以后的事。
除了太阳对地球的干扰之外，还有没有其他因素呢？有的科学家认为，太阳可能有一个兄弟-一太阳的伴星，这颗伴星日夜不停地绕日运行，每隔2600万年，就会转到离太阳最近的地方来"兴风作浪"，它的强大引力将引起众多慧星的大扰
动，有10亿颗慧星将在太阳系内因横冲直撞，地球和其他行星都将成为这些慧星的"靶子"。如果与地球相撞的慧星的质量足够大，那后果就不堪设想：轻者生物灭绝，生态剧变；重者山崩地裂，地球"粉身碎骨"。然而，这颗可能会给地
球带来不测的太阳伴星并没有被人们发现，不过许多科学家是相信它的存在的。 根据现有的理论，当50亿年后，太阳变成红巨星，会扩展到地球的轨道，将地球吞噬。 如果地球幸运的没被撕碎，那么只要宇宙的未来不是大撕裂或者大崩塌，地球会存在很久很久很久的……
的确，地球毁灭是迟早的事情，可能会是这二，三十年，因为美国的科学家发现有颗和月球差不多大小的小行星运行的轨道正偏往地球。如果真的撞上的话起码地球一半上的生物都会死掉。科学家正在想办法，可能会在地球以外毁掉这个小行星，但是处理的不好的话还是会祸及的一些地方。可能会设法改变它的运行轨道，但是二，三十年后还是会偏向地球。美国的科学家说一部分的人会移居去月球，虽然在月球上发现有生物生存过的痕迹可是人类能不能居住在月球上还是由很多问题的，比如水和食物。（感觉就像是在坐铁塔尼克号。）不过这都是眼前“可能”会发生的事，说不定它自己又改轨道去别的地方！（好像有点牵强）在加上地球上有很多地方的臭氧层坏掉了，毁灭是迟早的事情。像南极和北极上空就有个大臭氧洞，所以才会使一些冰山融化，要是都化掉的话一些城市就要永远睡在海地了！！所以为了臭氧层着想不要再用有cfc的东西了！！ 科学家一直在说，终有一天地球会毁灭，行将消亡的太阳将像气球一样瀑炸，全球都将处于极度的高温之中，但是现在离地球焚毁至少还有50亿年，而且，首先它会变得非常非常寒冷。 如果你们认为这是遥遥无期的事情，根本不值得担心，那么你们就应该知道，至少有两位科学家已经断言地球已在走下坡路，它在生物学上的全盛时期几百万年前就已结束。华盛顿大学天体物理学家唐·布朗利和古生物学家彼得·沃德在其刚发表的新著《地球的生存与灭亡》中，根据最近的科学知识提出了一种故意刺激人的悲观设想。他们断言，不会有单一的“地球的末日”，它会表现为一系列不可逆转的灭亡：最后一头大象、最后一棵树、最后一朵花、最后一个海洋和最后一条生命。 总之，他们说，我们生活在这个湿润的绿洲是这个星球激烈多变的生命中的一段难得而珍贵的平静时期——在它从炽热的高温中轰轰烈烈地诞生到它向烧成灰烬并在太空消散的漫长衰变过程中一眨眼的功夫。
有关地球的问题!
需要实际的答案的5个问题,地球在宇宙中大小的排位.地球的结构.地球的土地面积与海洋面积比.地球是怎么形成的.火山的形成.不需要确切答案的问题,地球的公转与自转.地球上生物的形成.地球为啥是圆的. 太阳系是这样排位的：太阳 | 水星·金星·地球·火星·木星·土星·天王星·海王星·冥王星
地球是由一个物质分布不均匀的同心球层构成，它包括地壳、地幔和地核。地壳厚度不一，平均厚度约17公里。上层为花岗岩层，下层为玄武岩层。地球内部的温度和压力随深度加深而增加。经检测，地壳岩石的年龄绝大多数小于20多亿年，而地球生成到现在大约已有46亿年了，这说明构成地壳的岩石不是地球的原始壳层，是地壳内部的物质通过火山活动和造山活动形成的。
地幔厚度约2900千米，上地幔主要是橄榄石，下地幔是具有一定塑性的固体物质。地核的平均厚度约3400千米，外核是液态的，可流动；内核是固态的，主要由铁、镍等金属元素构成。中心密度为每立方厘米13克，温度最高可达5000℃左右，压力最大可达370万个大气压。
地球还包括大气圈、水圈和生物圈。这三个圈层之间没有明显的界线，它们彼此渗透，相互影响，在太阳和人类生活的参与下，使整个地球生机盎然。
地球的海洋面积是占地球的71%，陆地是21%
地球的形成：原始地球的形成
在地球形成之前，宇宙中有许多小行星绕著太阳转，这些行星互相撞击， 形成了原始的地球，当时的地球还是一颗灸热的大火球,随著碰撞渐渐减少，地球开始由外往内慢慢冷却，产生了一层薄薄的硬壳--地壳，这时候地球内部还是呈现炽热的状态。地球内部喷出大量气体，
其中带著大量的水蒸气，这些水蒸气就形成了一圈包围在地球外围的大气层，地球距离太阳的位置不会太近而致使水蒸气被太阳蒸干，地球本身的大小又有足够的引力将大气层拉住，所以地球才会有得天独厚的大气环境，
大气层形成之后就开始降雨，而形成了原始的海洋。
大约在47亿年前，宇宙中尘埃聚集，形成了地球及其所在的太阳系的其他星球。当时的空气中不含有氧气，而含有很多二氧化碳（碳酸气体）、氮气。
最初的地球很小，但不断有宇宙中的尘埃及小的星体撞击，体积不断增大。而且撞击时能量聚集，温度不断上升，最终融化为液体。
不久，星体撞击的次数减少，地球表面的温度降低，形成地壳。这就是今天的地表。但是，地球内部的岩浆不断喷涌，形成大量的火山。火山灰中的水蒸气冷却凝结为水，从而形成海洋。
原始地球的形成
在地球形成之前，
宇宙中有许多小行星绕著太阳转，
这些行星互相撞击， 形成了原始的地球，
当时的地球还是一颗灸热的大火球
随著碰撞渐渐减少，
地球开始由外往内慢慢冷却，
产生了一层薄薄的硬壳--地壳，
这时候地球内部还是呈现炽热的状态。
大气与海洋的形成
地球内部喷出大量气体，
其中带著大量的水蒸气，
这些水蒸气就形成了一圈包围在地球外围的大气层，
地球距离太阳的位置不会太近而致使水蒸气被太阳蒸干，
地球本身的大小又有足够的引力将大气层拉住，
所以地球才会有得天独厚的大气环境，
大气层形成之后就开始降雨，
而形成了原始的海洋。
火山的形成：1943年2月，人们在墨西哥的一片玉米地的中间看到了一个罕见的令人惊奇的现象：当时一座火山正在那里形成。三个月后形成了一座高约300米的火山堆。两座城镇被摧毁，散落的火山灰渣毁了一大片地区。
火山是由什么形成的？地表下面，越深温度越高。在距离地面大约32公里的深处，温度之高足以熔化大部分岩石。
岩石熔化时膨胀，需要更大的空间。世界的某些地区，山脉在隆起。这些正在上升的山脉下面的压力在变小，这些山脉下面可能形成一个熔岩（也叫“岩浆”）库。
这种物质沿着隆起造成的裂痕上升。熔岩库里的压力大于它上面的岩石顶盖的压力时，便向外迸发成为一座火山。
喷发时，炽热的气体、液体或固体物质突然冒出。这些物质堆积在开口周围，形成一座锥形山头。“火山口”是火山锥顶部的洼陷，开口处通到地表。锥形山是火山形成的产物。火山喷出的物质主要是气体，但是像渣和灰的大量火山岩和固体物质也喷了出来。
实际上，火山岩是被火山喷发出来的岩浆，当岩浆上升到接近地表的高度是，它的温度和压力开始下降，发生了物理和化学变化，岩浆就变成了火山岩。
自转公转：
产生四季的变化
地球公转
The Earth revolution around sun
地球公转的特性
像地球的自转具有其独特规律性一样，地球的公转也有其自身的规律。这些规律从地球轨道、地球轨道面和黄赤交角、地球公转的周期和地球公转速度等几个方面表现出来。
1.地球公转轨道和方向
地球在公转过程中，所经过的路线上的每一点，都在同一个平面上，而且构成一个封闭曲线。这种地球在公转过程中所走的封闭曲线，叫做地球轨道。如果我们把地球看成为一个质点的话，那么地球轨道实际上是指地心的公转轨道。
严格地说，地球公转的中位位置不是太阳中心，而是地球和太阳的公共质量中心，不仅地球在绕该公共质量中心在转动，而且太阳也在绕该点在转动。但是，太阳是太阳系的中心天体，地球只不过是太阳系中一颗普通的行星。太阳的质量是地球质量的33万倍，日地的公共质量中心离太阳中心仅450千米。这个距离与约为70万千米的太阳半径相比，实在是微不足道的，与日地1.5亿千米的距离相比，就更小了。所以把地球公转看成是地球绕太阳（中心）的运动，与实际情况是十分接近的。
地球轨道的形状是一个接近正圆的椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上。椭圆有半长轴、半短轴和半焦距等要素，分别用a、b、c表示，其中a又是短轴两端对于焦点（F1、F2）的距离。
半焦距与半长轴和平短轴之间存在着这样的关系：
即 c2=a2-b2
半焦距c与半长轴a的比值c/a，是椭圆的偏心率，用e表示，即e=c/a，
偏心率是椭圆形状的一种定量表示，e的数值大于0而小于1。椭圆越接近于圆形，则e的数值就越小，即接近于0；反之，椭圆越扁，e的数值就越大。经过测定，地球轨道的半长轴a为149600000千米，半短轴b为149580000千米。根据这个数据计算出地球轨道的偏心率为：
可见，地球轨道非常接近于圆形。
由于地球轨道是椭圆形的，随着地球的绕日公转，日地之间的距离就不断变化。地球轨道上距太阳最近的一点，即椭圆轨道的长轴距太阳较近的一端，称为近日点。在近代，地球过近日点的日期大约在每年一月初。此时地球距太阳约为147100000千米，通常称为近日距。地球轨道上距太阳最远的一点，即椭圆轨道的长轴距太阳较远的一端，称为远日点。在近代，地球过远日点的日期大约在每年的7月初。此时地球距太阳约为152100000千米，通常称为远日距。近日距和远日距二者的平均值为149600000千米，这就是日地平均距离，即1个天文单位。
根据椭圆周长的计算公式：
L=2πα（1-0.25×e2）
计算出地球轨道的全长是940000000千米。
地球的公转方向与自转方向一致，从黄北极看，是按逆时针方向公转的，即自西向东。这与太阳系内其它行星及多数卫星的公转方向是一致的（如图3－17）。
2.太阳周年视运动
地球公转是从太阳的周年视运动中发现的。为了说明太阳的周年视运动，我们首先用一个动点与一个定点的关系来进行分析。
假如，动点A在绕定点B做圆周运动，方向如图3－18。则在定点B看上去，A点的轨迹是一个圆形，A点的运动方向是逆时针的。这种情况，与从动点A看定点B的运动特征是完全相同的，B点的运动轨迹也是圆形的，运动方向也是逆时针的。但是，A绕B的运动是一种真运动，而B绕A的运动则是一种视运动，它是A绕B运动的一种直观反映。
地球的绕日公转和在地球上的观测者见到的太阳视运动的特点与上述情况相同。如图3－19，尽管实际情况是地球绕日公转，但是作为地球上的观测者，只能感到太阳相对于星空的运动，这种运动的轨迹平面与地球轨道平面是重合的，方向、速度和周期都与地球的相同。太阳相对星空的运动，是一种视运动，称为太阳周年视运动。太阳周年视运动实际上是地球公转在天球上的反映。
3.地球轨道面和黄赤交角
如前所述，地球在其公转轨道上的每一点都在相同的平面上，这个平面就是地球轨道面。地球轨道面在天球上表现为黄道面，同太阳周年视运动路线所在的平面在同一个平面上。
地球的自转和公转是同时进行的，在天球上，自转表现为天轴和天赤道，公转表现为黄轴和黄道。天赤道在一个平面上，黄道在另外一个平面上，这两个同心的大圆所在的平面构成一个23°26′的夹角，这个夹角叫做黄赤交角（如图3－20）。
黄赤交角的存在，实际上意味着，地球在绕太阳公转过程中，自转轴对地球轨道面是倾斜的。由于地轴与天赤道平面是垂直的，地轴与地球轨道面交角应是90°——23°26′，即66°34′。地球无论公转到什么位置，这个倾角是保持不变的。
在地球公转的过程中，地轴的空间指向在相当长的时期内是没有明显改变的。目前北极指向小熊星座α星，即北极星附近，这
就是天北极的位置。也就是说，地球在公转过程中地轴是平行地移动的，所以无论地球公转到什么位置，地轴与地球轨道面的夹角是不变的，黄赤交角是不变的。
黄赤交角的存在，也表明黄极与天极的偏离，即黄北极（或黄南极）与天北极（或天南极）在天球上偏离23°26′。
我们所见到的地球仪，自转轴多数呈倾斜状态，它与桌面（代表地球轨道面）呈66°34′的倾斜角度，而地球仪的赤道面与桌面呈23°26′的交角，这就是黄赤交角的直观体现。
4.地球公转周期及岁差
地球绕太阳公转一周所需要的时间，就是地球公转周期。笼统地说，地球公转周期是一“年”。因为太阳周年视运动的周期与地球公转周期是相同的，所以地球公转的周期可以用太阳周年视运动来测得。地球上的观测者，观测到太阳在黄道上连续经过某一点的时间间隔，就是一“年”。由于所选取的参考点不同，则“年”的长度也不同。常用的周期单位有恒星年、回归年和近点年。
地球公转的恒星周期就是恒星年。这个周期单位是以恒星为参考点而得到的。在一个恒星年期间，从太阳中心上看，地球中心从以恒星为背景的某一点出发，环绕太阳运行一周，然后回到天空中的同一点；从地球中心上看，太阳中心从黄道上某点出发，这一点相对于恒星是固定的，运行一周，然后回到黄道上的同一点。因此，从地心天球的角度来讲，一个恒星年的长度就是视太阳中心，在黄道上，连续两次通过同一恒星的时间间隔。
恒星年是以恒定不动的恒星为参考点而得到的，所以，它是地球公转360°的时间，是地球公转的真正周期。用日的单位表示，其长度为365.2564日，即365日6小时9分10秒。
地球公转的春分点周期就是回归年。这种周期单位是以春分点为参考点得到的。在一个回归年期间，从太阳中心上看，地球中心连续两次过春分点；从地球中心上看，太阳中心连续两次过春分点。从地心天球的角度来讲，一个回归年的长度就是视太阳中心在黄道上，连续两次通过春分点的时间间隔。
春分点是黄道和天赤道的一个交点，它在黄道上的位置不是固定不变的，每年西移50〃.29，也就是说春分点在以“年”为单位的时间里，是个动点，移动的方向是自东向西的，即顺时针方向。而视太阳在黄道上的运行方向是自西向东的，即逆时针的。这两个方向是相反的，所以，视太阳中心连续两次春分点所走的角度不足360°，而是360°—50〃.29即359°59′9〃.71，这就是在一个回归年期间地球公转的角度。因此，回归年不是地球公转的真正周期，只表示地球公转了359°59′9〃.71的角度所需要的时间，用日的单位表示，其长度为365.2422日，即365日5小时48分46秒。
地球公转的近日点周期就是近点年。这种周期单位是以地球轨道的近日点为参考点而得到的。在一个近点年期间，地球中心（或视太阳中心）连续两次过地球轨道的近日点。由于近日点是一个动点，它在黄道上的移动方向是自西向东的，即与地球公转方向（或太阳周年视运动的方向）相同，移动的量为每年11〃，所以，近点年也不是地球公转的真正周期，一个近点年地球公转的角度为360° 11〃，即360°0′11〃，用日的单位来表示，其长度365.2596日，即365日6小时13分53秒。
只有恒星年才是地球公转的真正周期。在下面章节中，我们将学习到回归年是地球寒暑变化周期，即四季变化的周期，它与人类的生活生产关系极为密切。回归年略短于恒星年，每年短20分24秒，在天文学上称为岁差。
为什么春分点每年西移50〃.29而造成岁差现象呢？这是地轴进动的结果。
地轴的进动同地球的自转、地球的形状、黄赤交角的存在以及月球绕地球公转轨道的特征，有着密切的联系。
地轴的进动类似于陀螺的旋转轴环绕铅垂线的摆动。当急转的陀螺倾斜时，旋转轴就绕着与地面垂直的轴线，画圆锥面，陀螺轴发生缓慢的晃动。这是因为地球引力有使它倾倒的趋势，而陀螺本身旋转运动的惯性作用，又使它维持不倒，于是便在引力作用下发生缓慢的晃动。这就是陀螺的进动。
地球的自转，就好像是一个不停地旋转着的庞大无比的大“陀螺”，由于惯性作用，地球始终在不停地自转着。地球自身的形状类似于一个椭球体，赤道部分是凸出的，即有一个赤道隆起带。同时，由于黄赤交角的存在，太阳中心与地球中心的连线，不是经常通过赤道隆起带的。所以，太阳对地球的吸引力，尤其是对于赤道隆起带的吸引力，是不平衡的。另外，月球绕地球公转的轨道平面，与黄道面和天赤道面都不重合，与黄道面呈5°9′的夹角，也就是说，地球中心与月球中心的连线，也不是经常通过赤道隆起带。所以，月球对地球的吸引力，尤其是对赤道隆起带的吸引力，也是不平衡的。据万有引力定律,F1＞F2。
日月的这种不平衡吸引力，力图使赤道面与地球轨道面相重合，达到平衡状态。但是，地球自转的惯性作用，使其维持这种倾斜状态。于是，地球就在月球和太阳的不平衡的吸引力共同作用下产生了摆动，这种摆动表现为地轴以黄轴为轴做周期性的圆锥运动，圆锥的半径为23°26′，即等于黄赤交角。地轴的这种运动， 称为地轴进动。地轴进动方向为自东向西，即同地球自转和公转方向相反，而陀螺的进动方向与自转方向是一致的。
这是因为陀螺有“倾倒”的趋势，而地轴有“直立”的趋势。
地轴进动的速度非常缓慢，每年进动50〃.29，进动的周期是25800年。
由于地轴的进动，造成地球赤道面在空间的倾斜方向发生了改变，引起天赤道相应的变化，致使天赤道与黄道的交点——春分点和秋分点，在黄道上相应地移动。移动的方向是自东向西的，即与地球公转方向相反，每年移动的角度为50〃.29。因此，年的长度，以春分点为参考点周期单位要比以恒定不动的恒星为参考点的周期单位略短，这就是产生岁差的原因。
由于地轴的进动，造成地球的南北两极的空间指向发生改变，使天极以25800年为周期绕黄极运动。所以，天北极和天南极在天球上的位置也是在缓慢地移动着。如图3－24，北极星在公元前3000年曾是天龙座α星，目前的北极星在小熊座α星附近，到了公元7000年，移到仙王座α星附近，到公元14000年，织女星将成为北极星。
由于地轴进动造成天极和春分点在天球上的移动，以其为依据而建立起来的天球坐标系也必然相应地变化。对赤道坐标系来说，恒星的赤经和赤纬要发生变化，对黄道坐标系来说，恒星的黄经要发生改变。但是，地轴的进动不改变黄赤交角，即地轴在进动时，地轴与地球轨道面的夹角始终是66°34′。
在这里还要说明一下，由于地轴进动而造成的天极、春分点的移动角度相对来讲是很微小的，在较长的时间里不会有很大的移动。所以，我们仍然可以说天极和春分点在天球上的位置不变，恒星的赤经、赤纬和黄经也可以粗略地认为是不变的，以此为依据而建立的星表、星图仍是可以长期使用的。
5.地球公转速度
地球公转是一种周期性的圆周运动，因此，地球公转速度包含着角速度和线速度两个方面。如果我们采用恒星年作地球公转周期的话，那么地球公转的平均角速度就是每年360°，也就是经过365.2564日地球公转360°，即每日约0°.986，亦即每日约59′8〃。地球轨道总长度是940000000千米，因此，地球公转的平均线速度就是每年9.4亿千米，也就是经过365.2564日地球公转了9.4亿千米，即每秒钟29.7千米，约每秒30千米。
依据开普勒行星运动第二定律可知，地球公转速度与日地距离有关。地球公转的角速度和线速度都不是固定的值，随着日地距离的变化而改变。地球在过近日点时，公转的速度快，角速度和线速度都超过它们的平均值，角速度为1°1′11〃/日，线速度为30.3千米/秒；地球在过远日点时，公转的速度慢，角速度和线速度都低于它们的平均值，角速度为57′11〃/日，线速度为29.3千米/秒。地球于每年1月初经过近日点，7月初经过远日点，因此，从1月初到当年7月初，地球与太阳的距离逐渐加大，地球公转速度逐渐减慢；从7月初到来年1月初，地球与太阳的距离逐渐缩小，地球公转速度逐渐加快。
我们知道，春分点和秋分点对黄道是等分的，如果地球公转速度是均匀的，则视太阳由春分点运行到秋分点所需要的时间，应该与视太阳由秋分点运行到春分点所需要的时间是等长的，各为全年的一半。但是，地球公转速度是不均匀的，则走过相等距离的时间必然是不等长的。视太阳由春分点经过夏至点到秋分点，地球公转速度较慢，需要186天多，长于全年的一半，此时是北半球的夏半年和南半球的冬半年；视太阳由秋分点经过冬至点到春分点，地球公转速度较快，需要179天，短于全年的一半，此时是北半球的冬半年和南半球的夏半年。由此可见，地球公转速度的变化，是造成地球上四季不等长的根本原因。
地球生物的形成：生命从何而来?在广袤的宇宙中到底有没有外星人?这些问题一直在困扰着科学界....。自从证实生命的最基本物质是氨基酸,那地球上最初的氨基酸又是从哪儿来的呢?
科学家提出如下的假想: 大约120亿年前,在银河系诞生初期的星球上,氢气和氦气占据了整个空间,随早期星球的爆发,产生了第二代星球,并先宇宙空间释放出大量的碳和氧气,从而产生了有机分子,据有了生命的基础。
约在45亿年前,由尘埃和气体包裹着的地球诞生了,气体在太阳光的照射下激烈运动,不断混合发生一系列变化,终于产生了现今生物体的基础物质--氨基酸。
为了验证这个假说,美国科学家模拟地球上还没有生命时的大气,把甲烷、氨气与氢气三者的混合气体注入到一个真空大玻璃器皿中,然后仿造原始雷电交加的自然条件,并用电火花辐照这些混合气体。经过8昼夜的反复作用,原来无色的混合气体逐渐变成了淡红色最终变为深红色。结果是原来完全没有生命的玻璃器皿中,发现了五种构成蛋白质的重要氨基酸。这就是说,只要有能量辐射,就能使宇宙中的一些构成有机分子的原子靠拢并合成氨基酸。这一重大发现,打开了生命之迷的大门,成为20世纪最重要的发现之一。
或生命从哪里来？
在生命和生命活动闪耀着光芒、欣欣向荣的世界里，一切都是那么的奇妙，可迄今为止，生命从何而来？它是如何起源？它又是怎样进化的？这仍然是一个还没有完全解开的谜。
关于生命起源的两种理论
对于生命起源的问题，自古以来有本质上完全不同的两种理论。
特殊创造论、自然发生论、泛孢子理论
特殊创造论是指在宇宙历史的某一特殊时刻，由上帝创造出生命。这种学说曾一度占统治地位，但不被科学家所接受。自然发生论认为生命可以从非生命物质中自然产生。例如蛙可以从泥中长出，蛆虫可从腐肉中生出。这一理论是由于实验观察错误，经不起科学的批评。泛孢子理论则提出生命的胚芽来自地外空间，然后生长发育。但是由于微生物附着于陨石活着到达地际显然不可能，它们将被紫外线杀死或因空间真空死亡。泛孢子理论最多只说明生命存在于宇宙空间的某颗特殊的行星里，但仍未能解答宇宙中生命起源的问题。
化学进化学说
1871年，达尔文首先设想生命怎样起源，提出"在一个存在着各种状态的氨和磷酸盐的温暖小池中，在光、热、电存在的条件下，某种蛋白质化合物形成了，并进行更复杂的变化。1924年，苏联的生物化学家奥巴林(A.I.Oparin)提出，生命是长期进化的结果。1928年，英国的霍尔丹 (Haldane)提出："当紫外线作用于水、二氧化碳和氨的混合物时，形成多种有机物，包括糖类。其中有些物质可以构成蛋白质，在原始海洋达到一个热的稀汤之前，它们早已聚集。"1947年，贝尔纳(Bernal)提出，在有机物丰富的原始海洋里，各种不同的活动过程可以把有机物结合起来，并描述了使小分子聚集产生生命大分子的方式和方法。上述学者的思想奠定了化学进化实验的基础。
探索生命起源的第一步
生命从那里来？地球上第一个生命体是怎样诞生的？
自从上帝造人、造物的神话破灭后，在生命起源问题上有两大学派：一派认为生命是从外星球移殖到地球上来的；另一派认为生命是地球自身的产物。
美国的尤里(Urey)主张生命源自地球本身，他与学生米勒(Miller)设计了模拟原始大气，研究在自然条件下能否产生与生命有关的物质。米勒以甲烷、氨气、氢气和水蒸气组成强还原性气体，通过火花放电模拟雷电闪击，通过一个星期放电，向气体提供能量6.27×103～6.27×104kj。在一次典型实验中，由950mg甲烷产生了约200mg的氨基酸，而氨基酸是构成生命蛋白质的零件。
1961年，西班牙生命化学家奥罗(Oro)，把氰化氢和甲醛加入原始大气中，实验结果除氨基酸外，还得到腺嘌呤、核糖和脱氧核糖，得到了构成生命核酸的零件。
核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)都是磷酸酯类，结构中的磷是从哪里来的呢？1982年，我国生命化学家王文清，根据近代行星化学的研究，探测到三氢化磷(PH3)存在于木星和土星的大气层中，在模拟原始大气中引入了PH3，进行了甲烷、氮、三氢化磷、氨、水蒸气的火花放电，并与不含三氢化磷的上述体系气相放电作了对照。实验结果用气相色谱鉴定出含PH3体系放电后产生19种氨基酸。而无PH3体系在相同放电条件下，只产生6种氨基酸。王文清的实验发现了PH3在气相放电反应中的催化作用，被美、日杂志引用作为生命起源的第一步，火花放电产生氨基酸的一个重要进展。
最近美国加州大学海洋生物学家巴达(Bada)提出一个机关报论点：亿万年前地球上的第一线生机孕育在厚冰层之下。巴达说，数十亿年前混沌初开，地球表面覆盖冰层，但地球核心是炽热的，辐射出的热量是今天的5倍，因此远古海洋底部仍是液态水，冰下海水是原始生命的温床。冰层起屏蔽保护作用，使海水中有机分子积累，变得愈来愈浓。当小天体撞在地球上时，产生的热量使厚冰层融化成一个大洞，使水中有机分子与大气接触，形成更复杂分子，不久冰层又冻结，这些新分子又被封存。冰层每次争冻都使"浓汤"里的氨基酸、碱基更丰富，直至生命诞生。
(据中国公众科技网)
至于地球为什么是圆的嘛，其实确切的来说，地球是个椭圆的球体，那为什么是球体的话前面有说。 宇宙太大了，不能给出一个具体的排名的
地球的结构整个地球不是一个均质体，而是具有明显的圈层结构。地球每个圈层的成分、密度、温度等各不相同。主要分：地球圈层分为地球外圈和地球内圈两大部分
公转轨道半长径 149597870千米 自转。自转周期 23时56分4秒(平太阳
地球上的生命物质的特点是以碳氢化合物为主体的有机物，以氧作为新陈代谢的交换物质，水是形成生命的基本物质。具备这些条件后，在合适的温度下，才可以形成生物。如果别的物质也可以形成生命，那它肯定不是在地球这样的环境条件下。但只要是生物，他们也必然要进行物质与能量的交换，以维持生命活动
地球不是圆的，是椭圆，接近鸭梨状 地球，太阳系八大行星之一，按离太阳由近及远的次序为第三颗。它有一个天然卫星——月球，二者组成一个天体系统——地月系。地球大约有46亿年的历史。轨道长半径(天文距离单位) 1.000
轨道长半径(千万公里) 149.6
公转的恒星周期(日) 365.26
公转的会合周期(日) -
轨道偏心率 0.017
轨道倾角(度) 0.0
升交点黄经(度) 0.0
近日点黄经(度) 102.3
地球可以看作由一系列的同心层组成。地球内部，有核、幔、壳结构。地球外部，有水圈、大气圈，还有磁层，形成了围绕固态地球的外套。磁层和大气圈阻挡着来自空间的紫外线、X射线、高能粒子和众多的流星对地面的直接轰击。
平均轨道速度(公里) 29.79
赤道半径(公里) 6378
扁率 0.0034
质量(地球质量=1) 1.000
密度(克/立方厘米) 5.52
赤道引力(地球=1) 1.00
逃逸速度(公里/秒) 11.2
自转周期(日) 0.9973
黄赤交角(度) 23.44
反照率 0.40
最大亮度 -
卫星数(已确认的) 1
地球是由一个物质分布不均匀的同心球层构成，它包括地壳、地幔和地核。地壳厚度不一，平均厚度约17公里。上层为花岗岩层，下层为玄武岩层。地球内部的温度和压力随深度加深而增加。经检测，地壳岩石的年龄绝大多数小于20多亿年，而地球生成到现在大约已有46亿年了，这说明构成地壳的岩石不是地球的原始壳层，是地壳内部的物质通过火山活动和造山活动形成的。
地幔厚度约2900千米，上地幔主要是橄榄石，下地幔是具有一定塑性的固体物质。地核的平均厚度约3400千米，外核是液态的，可流动；内核是固态的，主要由铁、镍等金属元素构成。中心密度为每立方厘米13克，温度最高可达5000℃左右，压力最大可达370万个大气压。
地球还包括大气圈、水圈和生物圈。这三个圈层之间没有明显的界线，它们彼此渗透，相互影响，在太阳和人类生活的参与下，使整个地球生机盎然。
地球的表面积 510067866平方公里
地球的海洋面积 361745300平方公里 占地球总表面积71%
地球的陆地面积 148322566平方公里 占地球总表面积29%
地球的起源
每过一年，大家都要长大一岁。一年，对我们大家来说是个比较长的时间，可是这在地球的历史上，简直是微不足道的一瞬。地质学家发现：覆盖在原始地壳上的层层叠叠的岩层，是一部地球几十亿年演变发展留下的"石头大书"，地质学上叫做地层。地层从最古老的地质年代开始，层层叠叠地到达地表。一般来说，先形成的地层在下，后形成的地层在上，越靠近地层上部的岩层形成的年代越短。
地层好比是记录地球历史的一本书，地层中的岩石和化石就像这本书中的文字。用现代科学的方法通过对古老岩石的测定，人们得知地球已经存在46亿年了。
那么人们用什么科学方法来推算地球的年龄呢？目前，科学上是用测定岩石中放射性元素和它们蜕变生成的同位素含量的方法，作为测定地球年龄的"计时器"。
人们利用放射性元素蜕变的特点，来计算出岩石的年龄。放射性元素在蜕变时，速度很稳定，而且不受外界条件影响。在一定时间内，一定量的放射性元素，分裂多少份量，生成多少新的物质都有个确切数字。例如，一克铀在一年中有七十四亿分之一克裂变为铅和氦。因此，我们可以根据岩石中现在含有多少铀和多少铅，算出岩石的年龄。地壳是由岩石组成的，这样我们就能得知地壳的年龄。有的人算出为30亿年左右。
地壳的年龄还不等于地球的实际年龄，因为在形成地壳以前，一般地球还要经过一段表面处于熔融状态的时期，加上这段时期，地球的年龄估计约有46亿年。这是个很大的数字。但在宇宙中，比地球年龄大的星球还多着哩。
地质科学家说地球至少有46亿岁。人类有文字记载的历史只有几千年。那么，我们是怎样知道地球年龄的呢？
推算地球年龄，主要有岩层方法、化石方法和放射性元素的蜕变方法等。根据鉴定，地球上最古老的岩石，是在格陵兰岛西部戈特哈布地区发现的阿米佐克片麻岩，年龄约有38亿岁。而太阳系的碎屑，年龄都在45亿年－47亿年之间。因此认为，包括地球在内的太阳系成员大都在同一时期形成。
依照人类历史划分朝代的办法，地球自形成以来也可以划分为5个"代"，从古到今是：太古代、元古代、古生代、中生代和新生代。有些代还进一步划分为若干"纪"，如古生代从远到近划分为寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪和二叠纪；中生代划分为三叠纪、侏罗纪和白垩纪；新生代划分为第三纪和第四纪。这就是地球历史时期的最粗略的划分，我们称之为"地质年代"，不同的地质年代人有不同的特征。
距今24亿年以前的太古代，地球表面已经形成了原始的岩石圈、水圈和大气圈。但那时地壳很不稳定，火山活动频繁，岩浆四处横溢，海洋面积广大，陆地上尽是些秃山。这时是铁矿形成的重要时代，最低等的原始生命开始产生。
距今24亿年－6亿年的元古代。这时地球上大部分仍然被海洋掩盖着。到了晚期，地球上出现了大片陆地。"元古代"的意思，就是原始生物的时代，这时出现了海生藻类和海洋无脊椎动物。
距今6亿年－2.5亿年是古生代。"古生代"是意思是古老生命的时代。这时，海洋中出现了几千种动物，海洋无脊椎动物空前繁盛。以后出现了鱼形动物，鱼类大批繁殖起来。一种用鳍爬行的鱼出现了，并登上陆地，成为陆上脊椎动物的祖先。两栖类也出现了。北半球陆地上出现了蕨类植物，有的高达30多米。这些高大茂密的森林，后来变成大片的煤田。
距今2.5亿年－0.7亿年的中生代，历时约1.8亿年。这是爬行动物的时代，恐龙曾经称霸一时，这时也出现了原始的哺乳动物和鸟类。蕨类植物日趋衰落，而被裸子植物所取代。中生代繁茂的植物和巨大的动物，后来就变成了许多巨大的煤田和油田。中生代还形成了许多金属矿藏。
新生代是地球历史上最新的一个阶段，时间最短，距今只有7000万年左右。这时，地球的面貌已同今天的状况基本相似了。新生代被子植物大发展，各种食草、食肉的哺乳动物空前繁盛。自然界生物的大发展，最终导致人类的出现，古猿逐渐演化成现代人，一般认为，人类是第四纪出现的，距今约有240万年的历史。
人类居住的地球就是这样一步一步地一直演化到现在，逐渐形成了今天的面貌
火山的形成
1943年2月，人们在墨西哥的一片玉米地的中间看到了一个罕见的令人惊奇的现象：当时一座火山正在那里形成。三个月后形成了一座高约300米的火山堆。两座城镇被摧毁，散落的火山灰渣毁了一大片地区。
火山是由什么形成的？地表下面，越深温度越高。在距离地面大约32公里的深处，温度之高足以熔化大部分岩石。
岩石熔化时膨胀，需要更大的空间。世界的某些地区，山脉在隆起。这些正在上升的山脉下面的压力在变小，这些山脉下面可能形成一个熔岩（也叫“岩浆”）库。
这种物质沿着隆起造成的裂痕上升。熔岩库里的压力大于它上面的岩石顶盖的压力时，便向外迸发成为一座火山。
喷发时，炽热的气体、液体或固体物质突然冒出。这些物质堆积在开口周围，形成一座锥形山头。“火山口”是火山锥顶部的洼陷，开口处通到地表。锥形山是火山形成的产物。火山喷出的物质主要是气体，但是像渣和灰的大量火山岩和固体物质也喷了出来。
实际上，火山岩是被火山喷发出来的岩浆，当岩浆上升到接近地表的高度是，它的温度和压力开始下降，发生了物理和化学变化，岩浆就变成了火山岩。 简介地球，太阳系八大行星之一，按离太阳由近及远的次序为第三颗。它有一个天然卫星——月球，二者组成一个天体系统——地月系。地球大约有46亿年的历史。
自转和公转
1543年，哥白尼在《天体运行论》一书中首先完整地提出了地球自转和公转的概念。此后，大量的观测和实验都证明了地球自西向东自转，同时围绕太阳公转。1851年，法国物理学家傅科在巴黎成功地进行了一次著名的实验（傅科摆试验），证明地球的自转。地球自转周期约为23时56分4秒平太阳时，地球公转的轨道是椭圆的。公转轨道的半长径为149597870公里，轨道的偏心率为0.0167，公转周期为一恒星年，公转平均速度为每秒29.79公里，黄道与赤道交角（黄赤交角）为23°27′。地球自转和公转运动的结合产生了地球上的昼夜交替、四季变化和五带（热带、南北温带和南北寒带）的区分。地球白转的速度是不均匀的，有长期变化、季节性变化和不规则变化。同时，由于日、月、行星的引力作用以及大气、海洋和地球内部物质的各种作用，使地球自转轴在空间和地球本体内的方向都要产生变化，即岁差和章动、极移和黄赤交角变化。
形状和大小
地球是球形这个概念的出现，可上溯到公元前五、六世纪。当时，希腊的毕达哥拉斯学派的哲学家只是从球形最美的观念出发产生这一概念的。亚里士多德根据月食时月球上地影是一个圆，第一次科学地论证了地球是个球体。中国早在战国时期，哲学家惠施已提出地球是球形的看法。
公元前三世纪，古希腊的地理学家埃拉托斯特尼成功地用三角测量法测量了阿斯旺和亚历山大城之间的子午线长。中国唐朝时期，在一行的指导下，由南宫说率领的测量队在河南省黄河南北的平原地带进行了最早的弧度测量，算出了北极的地平高度差一度，相当于南北地面距离相差约351里80步（唐朝的长度单位5尺=1步，300步=1里），从而可算出地球的半径。这项工作比阿拉伯人的类似工作约早100年。在现代，除用大地测量方法外；还可用重力测量确定地球的均衡形状。人造地球卫星上天后，地球动力学测地方法得到很大发展。各种方法的联合使用，使得地球形状和大小的测定精度大大提高。1976年国际天文学联合会天文常数系统中，地球赤道半径α为6378140米，地球扁率因子1/f为298.257。地球不是正球体，而是扁球体，或者说，更象个梨状的旋转体。人造地球卫星的观测结果表明、地球的赤道也是个椭圆，据此可认为地球是个三轴椭球体。地球自转产主的惯性离心力使得球形的地球由两极向赤道逐渐膨胀，成为目前的略扁的旋转椭球体形状，极半径比赤道半径约短21公里。地球内部物质分布的不均匀性，进一步造成地球表面形状的不规则性。在大地测量学中，所谓的地球形状是指大地水准面的形状，在这个面上重力位各处相同，是个等位面。日、月对地球的引力作用使地球上的海洋、大气产生潮汐现象，也使固体地球（在某种程度上是个弹性体）发生弹性形变，这就是所谓“固体潮”。
质量和重力加速度
地球的质量为5.976×l027克，这是根据万有引力定律测定的。地球质量的确定提供了测定其他天体质量的依据。从地球的质量可得出地球的平均密度为5．52克/厘米3。地球上任何质点都受到地球引力和惯性离心力的作用，二者的合力就是重力。重力随高度递增而减小，也随纬度而变化。赤道上的重力加速度为978.伽（厘米/秒2），两极处为983.2伽。有些地方还会出现重力异常现象，这反映出地球内部物质分布的不均匀性。重力异常同地质构造和矿床有关。地球因受到日、月引潮力的作用，它的重力加速度也有微小的周期变化，最大的可达十分之几毫伽。
构造
地球可以看作由一系列的同心层组成。地球内部，有核、幔、壳结构。地球外部，有水圈、大气圈，还有磁层，形成了围绕固态地球的外套。磁层和大气圈阻挡着来自空间的紫外线、X射线、高能粒子和众多的流星对地面的直接轰击。
地球表面十分之七以上为蓝色的海洋所覆盖，湖泊、江河只占地球表面水域很少的部分。地球表面的液态水层，叫做水圈，从形成至今至少已有30亿年。地球的表层由各种岩石和土壤组成，地面崎岖不平，低洼部分被水淹没成为海洋、湖泊；高出水面的陆地则有平原、高山。地球固体表面总垂直起伏约为20公里，它是珠穆朗玛峰顶（据中国登山队测定，珠穆朗玛峰海拔高度为8844.43米） 和最深的海洋深度（马里亚纳海沟深度约11公里）之间的高差，它超过大陆地壳平均厚度的一半。洋底象陆地一样不平坦，也不平静。洋底岩石年龄要比陆地年轻得多。陆地上大多数岩石的年龄小于二十几亿年。陆地上到处可以找到沉积岩，说明在远古时期这些地方可能是海洋。地表虽有少量的环形山，但难以找到类似月球、火星和水星那样多的环形山，这是因为地球表面受到外力（水和大气）和内力（地震和火山）的作用，不断风化、侵蚀和瓦解的结果。
长期以来，人们认为地壳构造运动主要表现为地面的隆起和沉降，以垂直运动为主，水平运动是次要的。近十多年来，愈来愈多的科学家认为，地球上部不仅有垂直运动，而且还有更大的水平运动，海洋和大陆的相对位置在地质时期也是变化着的。1912年魏格纳提出大陆漂移假说。此后，有的地质学家认为，地球早先存在两块古大陆——南半球的冈瓦纳古陆和北半球的劳亚古陆。但在很长时期里许多科学家拒绝承认大陆漂移假说，因为当时人们很难相信有这么大的力量把原先的大陆块撕开，使各碎块分别逐渐漂移到今天的位置。六十年代初，黑斯和迪茨提出了洋底扩张假说，认为全球大地构造是洋底不断扩张的直接结果。正是由于洋底扩张假说和板块运动理论的发展，又使大陆漂移学说重新受到重视。
地球最上层约几十公里厚的一圈是强度很大的岩石圈，其下几百公里厚的一层是软流层，强度较小，在长期的应力作用下这一层的物质具有可塑性。岩石圈漂浮在软流圈上。在地球内部能量（原始热量和发射性热）释放时，地内温度和密度的不均匀分布，引起地幔物质的对流运动。地幔对流物质沿着洋底的洋中脊的裂隙向两侧方向运动，不断形成新的洋底。此外，老的洋底不断向外扩张，当它们接近大陆边缘时，在地幔对流向下拖曳力的作用下，插入大陆地壳下面，致使岩石圈发生一系列的构造运动。这种对流作用可使整个洋底在三亿年左右更新一次。岩石圈被一些活动构造带所割裂，分成几个不连续的单元，称为大陆板块。勒比雄把全球岩石圈分成六大板块：欧亚板块、美洲板块、非洲板块、太平洋板块、澳洲板块和南极板块。海底的扩张导致大陆板块发生运动。板块的相互挤压造成了巨大的山系，自阿尔卑斯山经过土耳其和高加索，最后到喜马拉雅山的山系正是属于这种情况；也有的地方，两个板块的岩石同时下沉，造成洋底的深渊，此外，板块的运动还造成了火山和地震。关于板块运动的理论，目前还在不断发展之中，同时也存在许多有争论的问题。
起源和演化
对地球起源和演化问题进行系统的科学研究始于十八世纪中叶，至今已经提出多种学说。现在流行的看法是：地球作为一个行星，远在46亿年以前起源于原始太阳星云。它同其他行星一样，经历了吸积、碰撞这样一些共同的物理演化过程。地球胎形成伊始，温度较低，并无分层结构，只是由于陨石物质的轰击，放射性衰变致热和原始地球的重力收缩，才使地球温度逐渐增加。随着温度的升高，地球内部物质也就具有越来越大的可塑性，且有局部熔融现象。这时，在重力作用下物质分异开始，地球外部较重的物质逐渐下沉，地球内部较轻的物质逐渐上升，一些重的元素（如液态铁）沉到地球中心，形成一个密度较大的地核（地震波的观测表明，地球外核是液态的）。物质的对流伴随着大规模的化学分离，最后地球就逐渐形成现今的地壳、地幔和地核等层次。
在地球演化早期，原始大气逃逸殆尽。伴随着物质的重新组合和分化，原先在地球内部的各种气体通过火山喷发等作用上升到地表成为第二代大气，后来，因绿色植物的光合作用，进一步发展成为现代大气。另一方面，地球内部温度升高，使内部结晶水汽化。随着地表温度逐渐下降，气态水经过凝结、降雨落到地面形成水圈。约在三、四十亿年前，地球上开始出现单细胞生命，然后逐步进化为各种各样的生物，直到人类这样的高级生物，构成了一个生物圈。
地球数据
轨道长半径(天文距离单位) 1.000
轨道长半径(百万公里) 149.6
公转的恒星周期(日) 365.26
公转的会合周期(日) -
轨道偏心率 0.0167
轨道倾角(度) 0.0
升交点黄经(度) 0.0
近日点黄经(度) 102.3
平均轨道速度(公里) 29.79
赤道半径(公里) 6371
地球周长（公里）40030
扁率 0.0034
质量(地球质量=1) 1.000
密度(克/立方厘米) 5.52
赤道引力(地球=1) 1.00
逃逸速度(公里/秒) 11.2
自转周期(日) 0.9973
黄赤交角(度) 23.44
反照率 0.30
最大亮度 -
卫星(已确认的) 1 1543年，哥白尼在《天体运行论》一书中首先完整地提出了地球自转和公转的概念。此后，大量的观测和实验都证明了地球自西向东自转，同时围绕太阳公转。1851年，法国物理学家傅科在巴黎成功地进行了一次著名的实验（傅科摆试验），证明地球的自转。地球自转周期约为23时56分4秒平太阳时，地球公转的轨道是椭圆的。公转轨道的半长径为149597870公里，轨道的偏心率为0.0167，公转周期为一恒星年，公转平均速度为每秒29.79公里，黄道与赤道交角（黄赤交角）为23°27′。地球自转和公转运动的结合产生了地球上的昼夜交替、四季变化和五带（热带、南北温带和南北寒带）的区分。地球白转的速度是不均匀的，有长期变化、季节性变化和不规则变化。同时，由于日、月、行星的引力作用以及大气、海洋和地球内部物质的各种作用，使地球自转轴在空间和地球本体内的方向都要产生变化，即岁差和章动、极移和黄赤交角变化。
形状和大小
地球是球形这个概念的出现，可上溯到公元前五、六世纪。当时，希腊的毕达哥拉斯学派的哲学家只是从球形最美的观念出发产生这一概念的。亚里士多德根据月食时月球上地影是一个圆，第一次科学地论证了地球是个球体。中国早在战国时期，哲学家惠施已提出地球是球形的看法。
公元前三世纪，古希腊的地理学家埃拉托斯特尼成功地用三角测量法测量了阿斯旺和亚历山大城之间的子午线长。中国唐朝时期，在一行的指导下，由南宫说率领的测量队在河南省黄河南北的平原地带进行了最早的弧度测量，算出了北极的地平高度差一度，相当于南北地面距离相差约351里80步（唐朝的长度单位5尺=1步，300步=1里），从而可算出地球的半径。这项工作比阿拉伯人的类似工作约早100年。在现代，除用大地测量方法外；还可用重力测量确定地球的均衡形状。人造地球卫星上天后，地球动力学测地方法得到很大发展。各种方法的联合使用，使得地球形状和大小的测定精度大大提高。1976年国际天文学联合会天文常数系统中，地球赤道半径α为6378140米，地球扁率因子1/f为298.257。地球不是正球体，而是扁球体，或者说，更象个梨状的旋转体。人造地球卫星的观测结果表明、地球的赤道也是个椭圆，据此可认为地球是个三轴椭球体。地球自转产主的惯性离心力使得球形的地球由两极向赤道逐渐膨胀，成为目前的略扁的旋转椭球体形状，极半径比赤道半径约短21公里。地球内部物质分布的不均匀性，进一步造成地球表面形状的不规则性。在大地测量学中，所谓的地球形状是指大地水准面的形状，在这个面上重力位各处相同，是个等位面。日、月对地球的引力作用使地球上的海洋、大气产生潮汐现象，也使固体地球（在某种程度上是个弹性体）发生弹性形变，这就是所谓“固体潮”。
质量和重力加速度
地球的质量为5.976×l027克，这是根据万有引力定律测定的。地球质量的确定提供了测定其他天体质量的依据。从地球的质量可得出地球的平均密度为5．52克/厘米3。地球上任何质点都受到地球引力和惯性离心力的作用，二者的合力就是重力。重力随高度递增而减小，也随纬度而变化。赤道上的重力加速度为978.伽（厘米/秒2），两极处为983.2伽。有些地方还会出现重力异常现象，这反映出地球内部物质分布的不均匀性。重力异常同地质构造和矿床有关。地球因受到日、月引潮力的作用，它的重力加速度也有微小的周期变化，最大的可达十分之几毫伽。
构造
地球可以看作由一系列的同心层组成。地球内部，有核、幔、壳结构。地球外部，有水圈、大气圈，还有磁层，形成了围绕固态地球的外套。磁层和大气圈阻挡着来自空间的紫外线、X射线、高能粒子和众多的流星对地面的直接轰击。
地球表面十分之七以上为蓝色的海洋所覆盖，湖泊、江河只占地球表面水域很少的部分。地球表面的液态水层，叫做水圈，从形成至今至少已有30亿年。地球的表层由各种岩石和土壤组成，地面崎岖不平，低洼部分被水淹没成为海洋、湖泊；高出水面的陆地则有平原、高山。地球固体表面总垂直起伏约为20公里，它是珠穆朗玛峰顶（据中国登山队测定，珠穆朗玛峰海拔高度为8844.43米） 和最深的海洋深度（马里亚纳海沟深度约11公里）之间的高差，它超过大陆地壳平均厚度的一半。洋底象陆地一样不平坦，也不平静。洋底岩石年龄要比陆地年轻得多。陆地上大多数岩石的年龄小于二十几亿年。陆地上到处可以找到沉积岩，说明在远古时期这些地方可能是海洋。地表虽有少量的环形山，但难以找到类似月球、火星和水星那样多的环形山，这是因为地球表面受到外力（水和大气）和内力（地震和火山）的作用，不断风化、侵蚀和瓦解的结果。
长期以来，人们认为地壳构造运动主要表现为地面的隆起和沉降，以垂直运动为主，水平运动是次要的。近十多年来，愈来愈多的科学家认为，地球上部不仅有垂直运动，而且还有更大的水平运动，海洋和大陆的相对位置在地质时期也是变化着的。1912年魏格纳提出大陆漂移假说。此后，有的地质学家认为，地球早先存在两块古大陆——南半球的冈瓦纳古陆和北半球的劳亚古陆。但在很长时期里许多科学家拒绝承认大陆漂移假说，因为当时人们很难相信有这么大的力量把原先的大陆块撕开，使各碎块分别逐渐漂移到今天的位置。六十年代初，黑斯和迪茨提出了洋底扩张假说，认为全球大地构造是洋底不断扩张的直接结果。正是由于洋底扩张假说和板块运动理论的发展，又使大陆漂移学说重新受到重视。
地球最上层约几十公里厚的一圈是强度很大的岩石圈，其下几百公里厚的一层是软流层，强度较小，在长期的应力作用下这一层的物质具有可塑性。岩石圈漂浮在软流圈上。在地球内部能量（原始热量和发射性热）释放时，地内温度和密度的不均匀分布，引起地幔物质的对流运动。地幔对流物质沿着洋底的洋中脊的裂隙向两侧方向运动，不断形成新的洋底。此外，老的洋底不断向外扩张，当它们接近大陆边缘时，在地幔对流向下拖曳力的作用下，插入大陆地壳下面，致使岩石圈发生一系列的构造运动。这种对流作用可使整个洋底在三亿年左右更新一次。岩石圈被一些活动构造带所割裂，分成几个不连续的单元，称为大陆板块。勒比雄把全球岩石圈分成六大板块：欧亚板块、美洲板块、非洲板块、太平洋板块、澳洲板块和南极板块。海底的扩张导致大陆板块发生运动。板块的相互挤压造成了巨大的山系，自阿尔卑斯山经过土耳其和高加索，最后到喜马拉雅山的山系正是属于这种情况；也有的地方，两个板块的岩石同时下沉，造成洋底的深渊，此外，板块的运动还造成了火山和地震。关于板块运动的理论，目前还在不断发展之中，同时也存在许多有争论的问题。
起源和演化
对地球起源和演化问题进行系统的科学研究始于十八世纪中叶，至今已经提出多种学说。现在流行的看法是：地球作为一个行星，远在46亿年以前起源于原始太阳星云。它同其他行星一样，经历了吸积、碰撞这样一些共同的物理演化过程。地球胎形成伊始，温度较低，并无分层结构，只是由于陨石物质的轰击，放射性衰变致热和原始地球的重力收缩，才使地球温度逐渐增加。随着温度的升高，地球内部物质也就具有越来越大的可塑性，且有局部熔融现象。这时，在重力作用下物质分异开始，地球外部较重的物质逐渐下沉，地球内部较轻的物质逐渐上升，一些重的元素（如液态铁）沉到地球中心，形成一个密度较大的地核（地震波的观测表明，地球外核是液态的）。物质的对流伴随着大规模的化学分离，最后地球就逐渐形成现今的地壳、地幔和地核等层次。
在地球演化早期，原始大气逃逸殆尽。伴随着物质的重新组合和分化，原先在地球内部的各种气体通过火山喷发等作用上升到地表成为第二代大气，后来，因绿色植物的光合作用，进一步发展成为现代大气。另一方面，地球内部温度升高，使内部结晶水汽化。随着地表温度逐渐下降，气态水经过凝结、降雨落到地面形成水圈。约在三、四十亿年前，地球上开始出现单细胞生命，然后逐步进化为各种各样的生物，直到人类这样的高级生物，构成了一个生物圈。
地球数据
轨道长半径(天文距离单位) 1.000
轨道长半径(百万公里) 149.6
公转的恒星周期(日) 365.26
公转的会合周期(日) -
轨道偏心率 0.0167
轨道倾角(度) 0.0
升交点黄经(度) 0.0
近日点黄经(度) 102.3
平均轨道速度(公里) 29.79
赤道半径(公里) 6371
地球周长（公里）40030
扁率 0.0034
质量(地球质量=1) 1.000
密度(克/立方厘米) 5.52
赤道引力(地球=1) 1.00
逃逸速度(公里/秒) 11.2
自转周期(日) 0.9973
黄赤交角(度) 23.44
反照率 0.30
最大亮度 -
卫星(已确认的) 1 自转和公转
1543年，哥白尼在《天体运行论》一书中首先完整地提出了地球自转和公转的概念。此后，大量的观测和实验都证明了地球自西向东自转，同时围绕太阳公转。1851年，法国物理学家傅科在巴黎成功地进行了一次著名的实验（傅科摆试验），证明地球的自转。地球自转周期约为23时56分4秒平太阳时，地球公转的轨道是椭圆的。公转轨道的半长径为149597870公里，轨道的偏心率为0.0167，公转周期为一恒星年，公转平均速度为每秒29.79公里，黄道与赤道交角（黄赤交角）为23°27′。地球自转和公转运动的结合产生了地球上的昼夜交替、四季变化和五带（热带、南北温带和南北寒带）的区分。地球白转的速度是不均匀的，有长期变化、季节性变化和不规则变化。同时，由于日、月、行星的引力作用以及大气、海洋和地球内部物质的各种作用，使地球自转轴在空间和地球本体内的方向都要产生变化，即岁差和章动、极移和黄赤交角变化。
形状和大小
地球是球形这个概念的出现，可上溯到公元前五、六世纪。当时，希腊的毕达哥拉斯学派的哲学家只是从球形最美的观念出发产生这一概念的。亚里士多德根据月食时月球上地影是一个圆，第一次科学地论证了地球是个球体。中国早在战国时期，哲学家惠施已提出地球是球形的看法。
公元前三世纪，古希腊的地理学家埃拉托斯特尼成功地用三角测量法测量了阿斯旺和亚历山大城之间的子午线长。中国唐朝时期，在一行的指导下，由南宫说率领的测量队在河南省黄河南北的平原地带进行了最早的弧度测量，算出了北极的地平高度差一度，相当于南北地面距离相差约351里80步（唐朝的长度单位5尺=1步，300步=1里），从而可算出地球的半径。这项工作比阿拉伯人的类似工作约早100年。在现代，除用大地测量方法外；还可用重力测量确定地球的均衡形状。人造地球卫星上天后，地球动力学测地方法得到很大发展。各种方法的联合使用，使得地球形状和大小的测定精度大大提高。1976年国际天文学联合会天文常数系统中，地球赤道半径α为6378140米，地球扁率因子1/f为298.257。地球不是正球体，而是扁球体，或者说，更象个梨状的旋转体。人造地球卫星的观测结果表明、地球的赤道也是个椭圆，据此可认为地球是个三轴椭球体。地球自转产主的惯性离心力使得球形的地球由两极向赤道逐渐膨胀，成为目前的略扁的旋转椭球体形状，极半径比赤道半径约短21公里。地球内部物质分布的不均匀性，进一步造成地球表面形状的不规则性。在大地测量学中，所谓的地球形状是指大地水准面的形状，在这个面上重力位各处相同，是个等位面。日、月对地球的引力作用使地球上的海洋、大气产生潮汐现象，也使固体地球（在某种程度上是个弹性体）发生弹性形变，这就是所谓“固体潮”。
质量和重力加速度
地球的质量为5.976×l027克，这是根据万有引力定律测定的。地球质量的确定提供了测定其他天体质量的依据。从地球的质量可得出地球的平均密度为5．52克/厘米3。地球上任何质点都受到地球引力和惯性离心力的作用，二者的合力就是重力。重力随高度递增而减小，也随纬度而变化。赤道上的重力加速度为978.伽（厘米/秒2），两极处为983.2伽。有些地方还会出现重力异常现象，这反映出地球内部物质分布的不均匀性。重力异常同地质构造和矿床有关。地球因受到日、月引潮力的作用，它的重力加速度也有微小的周期变化，最大的可达十分之几毫伽。
构造
地球可以看作由一系列的同心层组成。地球内部，有核、幔、壳结构。地球外部，有水圈、大气圈，还有磁层，形成了围绕固态地球的外套。磁层和大气圈阻挡着来自空间的紫外线、X射线、高能粒子和众多的流星对地面的直接轰击。
地球表面十分之七以上为蓝色的海洋所覆盖，湖泊、江河只占地球表面水域很少的部分。地球表面的液态水层，叫做水圈，从形成至今至少已有30亿年。地球的表层由各种岩石和土壤组成，地面崎岖不平，低洼部分被水淹没成为海洋、湖泊；高出水面的陆地则有平原、高山。地球固体表面总垂直起伏约为20公里，它是珠穆朗玛峰顶（据中国登山队测定，珠穆朗玛峰海拔高度为8844.43米） 和最深的海洋深度（马里亚纳海沟深度约11公里）之间的高差，它超过大陆地壳平均厚度的一半。洋底象陆地一样不平坦，也不平静。洋底岩石年龄要比陆地年轻得多。陆地上大多数岩石的年龄小于二十几亿年。陆地上到处可以找到沉积岩，说明在远古时期这些地方可能是海洋。地表虽有少量的环形山，但难以找到类似月球、火星和水星那样多的环形山，这是因为地球表面受到外力（水和大气）和内力（地震和火山）的作用，不断风化、侵蚀和瓦解的结果。
长期以来，人们认为地壳构造运动主要表现为地面的隆起和沉降，以垂直运动为主，水平运动是次要的。近十多年来，愈来愈多的科学家认为，地球上部不仅有垂直运动，而且还有更大的水平运动，海洋和大陆的相对位置在地质时期也是变化着的。1912年魏格纳提出大陆漂移假说。此后，有的地质学家认为，地球早先存在两块古大陆——南半球的冈瓦纳古陆和北半球的劳亚古陆。但在很长时期里许多科学家拒绝承认大陆漂移假说，因为当时人们很难相信有这么大的力量把原先的大陆块撕开，使各碎块分别逐渐漂移到今天的位置。六十年代初，黑斯和迪茨提出了洋底扩张假说，认为全球大地构造是洋底不断扩张的直接结果。正是由于洋底扩张假说和板块运动理论的发展，又使大陆漂移学说重新受到重视。
地球最上层约几十公里厚的一圈是强度很大的岩石圈，其下几百公里厚的一层是软流层，强度较小，在长期的应力作用下这一层的物质具有可塑性。岩石圈漂浮在软流圈上。在地球内部能量（原始热量和发射性热）释放时，地内温度和密度的不均匀分布，引起地幔物质的对流运动。地幔对流物质沿着洋底的洋中脊的裂隙向两侧方向运动，不断形成新的洋底。此外，老的洋底不断向外扩张，当它们接近大陆边缘时，在地幔对流向下拖曳力的作用下，插入大陆地壳下面，致使岩石圈发生一系列的构造运动。这种对流作用可使整个洋底在三亿年左右更新一次。岩石圈被一些活动构造带所割裂，分成几个不连续的单元，称为大陆板块。勒比雄把全球岩石圈分成六大板块：欧亚板块、美洲板块、非洲板块、太平洋板块、澳洲板块和南极板块。海底的扩张导致大陆板块发生运动。板块的相互挤压造成了巨大的山系，自阿尔卑斯山经过土耳其和高加索，最后到喜马拉雅山的山系正是属于这种情况；也有的地方，两个板块的岩石同时下沉，造成洋底的深渊，此外，板块的运动还造成了火山和地震。关于板块运动的理论，目前还在不断发展之中，同时也存在许多有争论的问题。
起源和演化
对地球起源和演化问题进行系统的科学研究始于十八世纪中叶，至今已经提出多种学说。现在流行的看法是：地球作为一个行星，远在46亿年以前起源于原始太阳星云。它同其他行星一样，经历了吸积、碰撞这样一些共同的物理演化过程。地球胎形成伊始，温度较低，并无分层结构，只是由于陨石物质的轰击，放射性衰变致热和原始地球的重力收缩，才使地球温度逐渐增加。随着温度的升高，地球内部物质也就具有越来越大的可塑性，且有局部熔融现象。这时，在重力作用下物质分异开始，地球外部较重的物质逐渐下沉，地球内部较轻的物质逐渐上升，一些重的元素（如液态铁）沉到地球中心，形成一个密度较大的地核（地震波的观测表明，地球外核是液态的）。物质的对流伴随着大规模的化学分离，最后地球就逐渐形成现今的地壳、地幔和地核等层次。
在地球演化早期，原始大气逃逸殆尽。伴随着物质的重新组合和分化，原先在地球内部的各种气体通过火山喷发等作用上升到地表成为第二代大气，后来，因绿色植物的光合作用，进一步发展成为现代大气。另一方面，地球内部温度升高，使内部结晶水汽化。随着地表温度逐渐下降，气态水经过凝结、降雨落到地面形成水圈。约在三、四十亿年前，地球上开始出现单细胞生命，然后逐步进化为各种各样的生物，直到人类这样的高级生物，构成了一个生物圈。
爱因斯坦说：在空间中，时间会随重力的改变而改变。这句话如何理解？
黑洞和时间的关系依照爱因斯坦的相对论,重力会使时间慢下来.因此当我们接近黑洞的时候,由於受到极强的重力效应,时间确实会缓慢下来,甚至有可能在我们接近到黑洞某个范围内,当经过一秒钟时,外界已过了100年.
若把时钟放在重力微弱的地方(例如地球)是很难(但仍可以办到)测出重力对时间的影响的.但若把时钟放在重力强大,如黑洞之处,则立刻可见到重力对时间产生的影响,至於影响之大小又依观察者位置之不同而有不同.对於掉入黑洞中的太空旅行者而言,重力增大会使他对事物的认知加快;他会觉得他被黑洞吸了进去,一下子就到了「底」.但对位於远方,不受黑洞影响的观察者而言,看到的情形与此恰好相反.在他们的眼中,那位不幸的太空人似乎动得很慢,而且好像越接近黑洞,就移动得越缓慢.原因是,根据相对论的预测,黑洞的强大重力会使时间延缓下来,所以那个太空人似乎永远都还没掉落到底.在最底下的地方 所有的质量和能量都被浓缩为极小的点 空间消失了,时间也停止了.黑洞内应用於外界的一切物理定律都宣告终止,因此我们无从得知黑洞里到底是何种光景.
有一位学家〈史瓦西〉算出一个范围,再范围之内的时间和各种物理现象都和外面不同,例如:时间较慢,重力较大.因为是史瓦西算出来的,所以称为史瓦西半径界面,又称事像地平面.
事像地平面指的是黑洞内时间与外界是完全不同的状态由於光被重力所牵引,在黑洞里的时间一分钟或许等於外界的数十年好比说你现在被吸入黑洞内,你在里面一分钟后就会被挤缩压毁可是或许在几秒后你看到了有其他人也被吸入黑洞内,但这其实是数十年后被吸入的...
十九世纪后期，科学家相信他们对宇宙的完整描述已经接近尾声。他们想象 一种叫“以太”的连续介质充满了宇宙空间，就象空气中的声波一样，光线和电 磁信号是“以太”中的波。
然而，与空间完全充满“以太”的思想相悖的结果不久就出现了：根据“以 太”理论应得出，光线传播速度相对于“以太”应是一个定值，因此，如果你沿 与光线传播相同的方向行进，你所测量到的光速应比你在静止时测量到的光速低 ；反之，如果你沿与光线传播相反的方向行进，你所测量到的光速应比你在静止 时测量到的光速高。但是，一系列实验都没有找到造成光速差别的证据。
在这些实验当中，阿尔波特·迈克尔逊和埃迪沃德·莫里1887年在美国俄亥 俄州克里夫兰的凯斯研究所所完成的测量，是最准确细致的。他们对比两束成直 角的光线的传播速度，由于围着自转轴的转动和绕太阳的公转，根据推理，地球 应穿行在“以太”中，因此上述成直角的两束光线应因地球的运动而测量到不同 的速度，莫里发现，无论是昼夜或冬夏都未引起两束光线光速的不同。不论你是 否运动，光线看起来总是以相对于你同样的速度传播。
爱尔兰物理学家乔治·费兹哥立德和荷兰物理学家亨卓克·洛仑兹，最早认 为相对于“以太”运动的物体在运动方向的尺寸会收缩，而相对于“以太”运动 的时钟会变慢。而对“以太”，费兹哥立德和洛仑兹当时都认为是一种真实存在 的物质。
这时候，工作在瑞士首都伯尔尼的瑞士专利局的一个名叫阿尔波特·爱因斯 坦的年轻人，插手“以太”说，并一次性永远地解决了光传播速度的问题。
在1905年的文章中，爱因斯坦指出，由于你无法探测出你是否相对于“以太 ”的运动，因此，关于“以太”的整个概念是多余的。相反，爱因斯坦认为科学 定律对所有自由运动的观察者都应有相同的形式，无论观察者是如何运动的，他 们都应该测量到同样的光速。
爱因斯坦的这个思想，要求人们放弃所有时钟测量到的那个普适的时间概念 ，结果是，每个人都有他自己的时间值：如果两个人是相对静止的，那么，他们 的时间就是一致的；如果他们间存在相互的运动，他们观察到的时间就是不同的 。
大量的实验证明了爱因斯坦的这个思想是正确的，一个绕地球旋转的精确的 时钟，与存放在实验室中的精确时钟确有时间指示上的差别。如果你想延长你的 生命，你就可以乘飞机向东飞行，这样可以叠加上地球旋转的速度，你无论如何 可以获得那零点几秒的生命延长，也可以以此弥补因你进食航空食品而带来的损 害。
爱因斯坦认为的对所有自由运动的观察者自然定律都相同这个前提，是相对 论的基础，这样说的原因是因为，这个前提隐含了只有相对运动是重要的。虽然 相对论的完美与简洁折服了许许多多科学家和哲学家，但是仍然有很多的相反意 见。爱因斯坦摒弃了19世纪自然科学的两个绝对化观念：“以太”所隐含的绝对 静止和所有时钟所测量得到的绝对或普适时间。人们不禁要问：相对论是否隐含 了任何事物都是相对的而不再会有概念上绝对的标准了？
这种不安从20世纪20年代一直持续到30年代。1921年，爱因斯坦由于对光电 效应的贡献，得到了诺贝尔物理奖【注1】，但由于相对论的复杂及有争议，诺贝 尔奖的授予只字未提相对论。
到现在我仍然每周收到2至3封信，告诉我爱因斯坦错了。尽管如此，现在相 对论被科学界完全接受，相对论的预言已经被无数的实验所证实。
相对论的一个重要结果是质量与能量的关系。爱因斯坦的假定光速对所有的 观察者是相同的，暗示了没有可以超过光速运行的事物，如果给粒子或宇宙飞船 不断地供应能量，会发生什么现象呢？被加速物体的质量就会增大，使得很难进 行再快的加速，要想把一个粒子加速到光速是不可能的，因为那需要无限大的能 量。质量与能量的等价关系被爱因斯坦总结在他的著名的质能方程“E＝mc2"中 ，这或许是能被大街小巷妇孺皆知的唯一一个物理方程了。
铀原子核裂变成两个小的原子核时，由于很小一点的质量亏损，会释放出巨 大的能量。这就是质能方程众多结论中的一个。1939年，第二次世界大战正阴云 密布，一组意识到裂变反应应用的科学家说服爱因斯坦战胜自己是和平主义者的 顾忌，去给当时的美国总统富兰克林·德拉诺·罗斯福写信，劝说美国开始核研 究计划，这铸就了曼哈顿工程和1945年在广岛上空原子弹的爆炸。有人因原子弹 而责备爱因斯坦发现了质能关系，但是这种责难就像因有飞机遇难折戟而责备牛 顿发现了万有引力一样。爱因斯坦没有参与曼哈顿工程的任何过程并惊惧于那巨 大的爆炸。
尽管相对论与电磁理论的有关定律结合得非常完美，但它与牛顿的重力定律 不相容。牛顿的重力理论表明，如果你改变空间的物质分布，整个宇宙中重力场 的改变是同时发生的，这不但意味着你可以发送比光速传播更快的信号（这是为 相对论所不容的），而且需要绝对或普适的时间概念，这又是为相对论所抛弃的 。
爱因斯坦从1907年就知道了这个不相容的困难，那时他还在波恩的专利局工作，但直到1911年，爱因斯坦在德国的布拉格工作时，他才深入思考这个问题。 爱因斯坦意识到加速与重力场的密切关系，在密封厢中的人，无法区分他自己对 地板的压力是由于他处在地球的重力场中的结果，还是由于在无引力空间中他被 火箭加速所造成的。（这些都发生在“星际旅行”【注2】的时代之前，爱因斯坦 是想到人处在电梯中而不是宇宙飞船中。但我们知道，如果不想让电梯碰撞的事 情发生，你不能在电梯中加速或自由坠落许久）如果地球是完全平整的，人们可 以说苹果因重力落在牛顿头上，与因牛顿与地球表面加速上升而造成了牛顿的头 撞在苹果上是等价的。但是，这种加速与重力的等价在地球是圆形的前提下不再 成立，因为在地球相反一面的人将会被反向加速，但两面观察者之间的距离却是 不变的。
1912年在转回瑞士苏黎士时，爱因斯坦来了灵感，他意识到如果真实几何中 引入一些调整，重力与加速的等价关系就可以成立。爱因斯坦想象，如果三维空 间加上第四维的时间所形成的空间－时间实体是弯曲的，那结果是怎样的呢？他 的思想是，质量和能量将会造成时空的弯曲，这在某些方面或许已经被证明。像 行星和苹果，物体将趋向直线运动，但是，他们的径迹看起来会被重力场弯曲， 因为时空被重力场弯曲了。
在他的朋友马歇尔·格卢斯曼的帮助下，爱因斯坦学习弯曲空间及表面的理论，这些抽象的理论，在玻恩哈德·瑞曼将它们发展起来时，从未想到与真实世 界会有联系。1913年，在爱因斯坦与格卢斯曼合作发表的文章中，他们提出了一 个思想：我们所认识的重力，只是时空是弯曲的事实的一种表述。但是，由于爱 因斯坦的一个失误（爱因斯坦是个真正的人，也会犯错误），他们当时未能找出 联系时空弯曲的曲率与蕴含于其中的能量质量的关系方程。
在柏林时，爱因斯坦继续就这个问题进行工作，他没有了家庭的烦扰【注3】 ，在很大程度上也未被战争所影响。1915年11月，爱因斯坦最终发现了联系时空 弯曲与蕴含其中的能量质量的关系方程式。1915年夏天，在访问哥廷根大学期间 ，爱因斯坦曾与数学家戴维·希尔波特讨论过他的这个思想，希尔波特早于爱因 斯坦几天也找到了同样的方程式。尽管如此，正如希尔波特所承认的，这种新理 论的荣誉应属于爱因斯坦，而正是爱因斯坦将重力与弯曲时空联系起来。这还应 感谢文明的德国，因为，是在那里，在当时的战争期间，这样的科学讨论及交流 仍能够得以不受影响地进行，与20年后（指二战，编者注）所发生的事形成多么 大的对比！
关于弯曲时空的新理论叫做“广义相对论”，以区别与原初不包含重力的理 论，而那个理论被改称为“狭义相对论”。1919年，“广义相对论”被以颇为壮 观的形式证明：当时的一只英国科学考察队远征到西非，在日食期间观察到天空 中太阳附近一颗恒星位置的微小移动。正如爱因斯坦所预言的：恒星所发出的光 线，在经过太阳附近时，由于太阳的引力而弯曲了。这是证明时空弯曲的一个直 接证据，从公元前300年欧几里得完成他的《原本》后，这是一个人类感知他们存 在于宇宙的最大的革命性的更新。
爱因斯坦的“广义相对论”将“时空”由被动的事件发生背景转化为动态宇 宙中的主动参与者，这导致了居于科学前沿的一个巨大困难，在20世纪结束之际 仍未解决。宇宙充满了物质，物质又导致时空弯曲而使得物体相互聚集。在用“ 广义相对论”解释静态的宇宙时，爱因斯坦发现他的方程式是无解的，为变通他 的方程式而适应静态宇宙，爱因斯坦加入了一个称为“宇宙常量”的项，这个“ 宇宙常量”将时空再弯曲，以使所有的物体分离开，“宇宙”常量引入的排斥效 果将平衡物体的相互吸引作用而允许宇宙的长久平衡。
事实上，这成了在理论物理历史上人类丧失的最大机遇之一。如果爱因斯坦 继续在这一方向上工作下去而不是变通的引入“宇宙常量”，他可能能够预言宇 宙是在扩张还是在收缩。然而，直到20年代，当坐落在威尔逊山上的100英寸的天 文望远镜观察到离我们越远的星系在以越快的速度远离我们时，宇宙依时间而变 化的可能性才被郑重地加以考虑。换一句话说，宇宙正在扩展，任何两个星系之 间的距离正在随着时间的推移而稳定地增加。爱因斯坦后来称“宇宙常量”的提 出是他一生中最严重的错误。
“广义相对论”彻底改变了人们对宇宙的起源及归宿的讨论方向。静止的宇 宙可能会永久存在，或者说，在过去的某个时间，当这一静止的宇宙产生时，它 就已经是现在的形态了。从另一方面来说，如果现在星系们正在彼此远离，它们 在过去的时间里应该是彼此之间更为接近的。在大约150亿年前，它们甚至可能彼 此接触，相互重叠，而且它们的密度可能是无穷大。根据“广义相对论”，宇宙 大爆炸标志着宇宙的起源，时间的开始。从这个意义上说，爱因斯坦不仅仅是过 去100年中最伟大的人物，他应该获得人们更长久的尊重。
在黑洞中，空间与时间是如此的弯曲，以至于黑洞吸收了所有的光线，没有 一丝光线可以逃逸。“广义相对论”因此预言时间应终止于黑洞中。但是，广义 相对论方程并不适用于时间的开始与终结这两种极端情形。因而这一理论并不能 揭示从大爆炸中究竟产生了什么。一些人认为这是上帝万能的一种象征，上帝可 以以他想要的方式来开创宇宙。
但是另一些人（包括我自己）认为宇宙的起源应该服从于一种任何时候都成 立的普适原理。在朝这一方向的努力中，我们已取得了一些进展，但距完全理解 宇宙的起源还相差甚远。广义相对论不能适用于大爆炸的原因在于，它与20世纪 初另一伟大的概念性的突破---量子理论并不相容。量子理论的最初提出是在 1900年，当时在柏林工作的麦克斯·普朗发现，从红热物体上发出的辐射可以解 释为光线是以有特定大小的能量单元发出的，普朗克把这种能量单元称为量子。 打一个比方，辐射像是一包包的白糖，在超级市场里，并不是你想要多少的量都 行，你只能买每袋一磅的包装。1905年，爱因斯坦在他撰写的一篇论文中，提到 普朗克的量子假设可能可以解释光电效应，即某些金属在收到光照时会释放电子 的现象。这一效应是现代光探测器和电视照相得以应用的基础，爱因斯坦也因此 获得了1921年的诺贝尔奖。
爱因斯坦对量子构想的研究直至20年代，当时哥本哈根的华纳·海森堡、剑 桥的保尔·狄拉克以及苏黎士的埃文·薛定谔提出了量子机制，从而展示了描述 现实的新画卷。根据他们的理论，小粒子不再具有确定的位置和速度，相反，小 粒子的位置测得越精确，它的速度测量就愈不准确。反之亦然。
对于这种基本定律中的任意性和不可预知性，爱因斯坦惶惑不已，他最终未 能接受量子机制。他的著名的“上帝并未在掷骰子”的格言就表达出了这一感受 。虽然如此，大多数科学家都接受了全新的量子机制定律，并对其适用性加以承 认，因为这些定律不但与实验结果吻合极好，而且可以解释许多先前无法解释的 现象。这些定律成了当代化学、分子生物学以及电子学得以发展的基础，也是在 过去半个世纪内改变整个世界的科技基石。
1933年，纳粹统治了德国，爱因斯坦离开了这个国家，也放弃了他的德国国 籍。他在新泽西州普林斯顿的尖端科学研究所度过了他生命最后22年的时光。纳 粹发起了一场反对“犹太科学”及犹太科学家的运动（犹太科学家被驱逐是德国 未能建成原子弹的原因之一），而爱因斯坦及他的相对论是这场运动的主要目标 。当被告知一本名为《反对爱因斯坦的100位科学家》的书得以出版时，爱因斯坦 回答，为什么要100位？一位就足以证明我错了，如果我真的错了的话。
二战后，他敦促盟军设立一个全球机构以控制核武器。1952年，他被刚成立 的以色列授予总统职位，但他拒绝了。“政治是暂时的，”他写道，“而方程式 是永恒的。”广义相对论方程是他最好的墓志铭和纪念碑。它们与宇宙一起永不 腐朽。
在过去的100年中，世界经历了前所未有的变化。其原因并不在于政治，也不 在于经济，而在于科学技术---直接源于先进的基础科学研究的科学技术。没 有科学家能比爱因斯坦更代表这种科学的先进性。（本文略有删节）
【注1】爱因斯坦早在1919年与他的苏黎士专门学院同学、塞尔维亚族妻子米 列娃·玛莉科离婚时，就已经答应将诺贝尔奖给予她。当时爱因斯坦已经确信自 己将可以得到诺贝尔奖，只是没有想到获奖是由于他对光电效应的贡献。
【注2】星际旅行，“StarTrek"是全美正在上映的热门电视剧。
【注3】米列娃·玛莉科初陪爱因斯坦到柏林，旋即离开，携他们的两个儿子 回瑞士，三年后离婚。后爱因斯坦与有一个女儿的当时离异的表妹爱尔莎结合， 爱尔莎给予了爱因斯坦无微不至的关怀，伴他度过探索“广义相对论”的岁月。 玛莉科对爱因斯坦创立“狭义相对论”有所贡献，但她从未提起，离婚后她从事 数学和物理教学。 这个被霍金发展成了膜理论，在一个平的薄膜上放上一个重物，膜就变形了，这个膜就相当于时间，他会用引力吸引光子而影响它附近的时间流逝，从而造成时空弯曲（爱因斯坦的理论中时间是由光的流逝距离决定时间的） 完整的应该是:沿着重力的方向时间的进行会加快.就是住在楼下的时间比住在楼上的慢,只是效果不明显.听霍金说,就算在太阳,你活80年也不过才多出了几分钟.
速度越快,时间越慢,假象一下,你在一架加速度小的飞船和在一架加速度大的飞船上(起始速度相同),你在里头的感觉可能和在地球上一样,只不过G不一样,但是飞船的速度不同,加速度大的速度快,时间就相对慢了下来,因此G越大你的时间就进行的越慢. 当空间中有一个大引力或重力的物质存在（比如黑洞）那么它周围的空间，时间将会发生弯曲，力的大小决定了弯曲的程度。 爱因斯坦说过这话吗？
地球会毁灭吗？
地球为什么会有春夏秋冬
2019玛雅人相信宇宙是以"大循环
"的方式运行，每一循环为一“太阳纪”，
而自创世以来，宇宙已经过四个太阳纪，根据玛雅历法推测，第五太阳纪开始於西元前3114年8月13日，而现在我们正存活在第五太阳纪的末期，世界末日的时间将发生在西元2019年12月23日，那时……
玛雅预言
根据玛雅预言上表示，现在我们所生存的地球，已经是在所谓的第5太阳纪，到目前为止，地球已经过了四个太阳纪，而在每一纪结束时，都会上演一出惊心动魄的毁灭剧情。
第一个太阳纪是马特拉克堤利MATLACTIL
ART，最後唯一场洪水所灭，有一说法是诺亚的洪水。
第二个太阳纪是伊厄科特尔Ehecatl，被风蛇吹的四散零落。
第三个太阳纪是奎雅维洛Tleyquiyahuillo，则是因天降火与而步向毁灭之路，乃为古代核子战争。
第四个太阳纪是宗德里里克
Tzontlilic，也是火雨的肆虐下引发大地覆灭亡。
玛雅预言也说，从第一到第四个太阳纪末期，地球皆陷入空前大混乱中，而且往在一连串惨不忍赌悲剧下落幕，地球在灭亡之前，一定会是先发出警告。
玛雅预言的最后一章，大多是年代的纪录，而且这些年代的纪录如同串通好的，全部都在“第五太阳纪”时宣告终结，因此，玛雅预言地球将在第五太阳纪迎向完全灭亡的结局。当第五太阳纪结束时，必定会发生太阳消失，地球开始摇晃的大剧变，根据预言所说，太阳纪只有五个循环，一但太阳经历过5次死亡，地球就要毁灭，而第五太阳纪始於纪元3113年，历经玛雅大周期5125年後，迎向最终。而已现今西历对照这个终结日子，就在西元2019年12月22日前后。 会
的。要珍惜啊
地球的寿命有多长？
据推测，地球已存活了46亿年．但它到底能活多久呢？
科学家们认为，若任凭地球自由自在地运转，恐怕它会永远存在下去，但要是有别的外来因素干扰它，地球就可能有寿终正寝之时。
外来因素首先是太阳，因为它是离地球最近的、能够在右地球命运的星球．也就是说，地球上一切能源、动力都来自太阳，太阳一旦有三长两短，势必殃及地球。本世纪30年代以前，人们一直以为太阳总有一天会燃尽炼绝，由白转橙再
变红，最后变成一颗万籁俱寂的黑暗星体，了却其灿烂辉煌的一生。到了本世纪30年代，当物理学家了解到了太阳发光发热的奥秘后，情形就大不相同了。原来，太阳的能量来自于它的热核反应，太阳的一生将度过引力收缩阶段、主序
星阶段、红巨星阶段以及致密星阶段。其中主序星阶段是太阳的稳定时期。这一阶段将持续100亿年。目前太阳只度过一半时间，正处于中年时期。一旦太阳到了红巨星阶段，那么地球的末日也就来临了。当然，这是几十亿年以后的事。
除了太阳对地球的干扰之外，还有没有其他因素呢？有的科学家认为，太阳可能有一个兄弟-一太阳的伴星，这颗伴星日夜不停地绕日运行，每隔2600万年，就会转到离太阳最近的地方来"兴风作浪"，它的强大引力将引起众多慧星的大扰
动，有10亿颗慧星将在太阳系内因横冲直撞，地球和其他行星都将成为这些慧星的"靶子"。如果与地球相撞的慧星的质量足够大，那后果就不堪设想：轻者生物灭绝，生态剧变；重者山崩地裂，地球"粉身碎骨"。然而，这颗可能会给地
球带来不测的太阳伴星并没有被人们发现，不过许多科学家是相信它的存在的。 根据现有的理论，当50亿年后，太阳变成红巨星，会扩展到地球的轨道，将地球吞噬。 如果地球幸运的没被撕碎，那么只要宇宙的未来不是大撕裂或者大崩塌，地球会存在很久很久很久的……
的确，地球毁灭是迟早的事情，可能会是这二，三十年，因为美国的科学家发现有颗和月球差不多大小的小行星运行的轨道正偏往地球。如果真的撞上的话起码地球一半上的生物都会死掉。科学家正在想办法，可能会在地球以外毁掉这个小行星，但是处理的不好的话还是会祸及的一些地方。可能会设法改变它的运行轨道，但是二，三十年后还是会偏向地球。美国的科学家说一部分的人会移居去月球，虽然在月球上发现有生物生存过的痕迹可是人类能不能居住在月球上还是由很多问题的，比如水和食物。（感觉就像是在坐铁塔尼克号。）不过这都是眼前“可能”会发生的事，说不定它自己又改轨道去别的地方！（好像有点牵强）在加上地球上有很多地方的臭氧层坏掉了，毁灭是迟早的事情。像南极和北极上空就有个大臭氧洞，所以才会使一些冰山融化，要是都化掉的话一些城市就要永远睡在海地了！！所以为了臭氧层着想不要再用有cfc的东西了！！ 科学家一直在说，终有一天地球会毁灭，行将消亡的太阳将像气球一样瀑炸，全球都将处于极度的高温之中，但是现在离地球焚毁至少还有50亿年，而且，首先它会变得非常非常寒冷。 如果你们认为这是遥遥无期的事情，根本不值得担心，那么你们就应该知道，至少有两位科学家已经断言地球已在走下坡路，它在生物学上的全盛时期几百万年前就已结束。华盛顿大学天体物理学家唐·布朗利和古生物学家彼得·沃德在其刚发表的新著《地球的生存与灭亡》中，根据最近的科学知识提出了一种故意刺激人的悲观设想。他们断言，不会有单一的“地球的末日”，它会表现为一系列不可逆转的灭亡：最后一头大象、最后一棵树、最后一朵花、最后一个海洋和最后一条生命。 总之，他们说，我们生活在这个湿润的绿洲是这个星球激烈多变的生命中的一段难得而珍贵的平静时期——在它从炽热的高温中轰轰烈烈地诞生到它向烧成灰烬并在太空消散的漫长衰变过程中一眨眼的功夫。
假如人类遭到降维打击，该如何应对呢？
如果宇宙中存在着其他的外星文明，那文明的实力自然也是不同的，有比人类弱小的文明，自然也有比人类强大很多的外星文明。三体这种本相信很多朋友都看过，里面向我们展示了一个浩瀚广阔的宇宙，也让我们认识到了宇宙的黑暗丛林法则，其中那些黑科技让人类向往，最让人们印象深记得的相信就是降维打击。
所谓的降维打击就是让三维世界降到二维，这可是毁灭性的灾难，试想我们这个三维世界突然变成了二维，没有了高度的概念，我们的世界会变成什么样，生命还能存在吗？降维打击是不见血的毁灭，相当可怕。虽然这只是小说中的黑科技，但在现实宇宙中，那些强大的外星文明是否可以做到，还真不好说，假如真有高级文明已经掌握降维打击的黑科技，那人类应该如何应对？有三种方式或许可以一试。
降维打击的本质就是将三维物质降到二维的一个过程，这个速度是非常快的，接近光速。人类想要以飞船逃离躲避是不现实的，即使飞船能够光速飞行也很难避开降维打击，要想躲开那只有更快的速度才行，那就是超光速。
而要实现超光速飞行，就要通过穿越虫洞，事实上有关虫洞的理论和存在，科学家也相信宇宙中存在着很多的虫洞。宇宙在我们看来是平滑完整的，但如果将宇宙将大很多倍，你会发现宇宙其实并不光滑平整，而是存在着很多的空间裂缝，这些空间裂缝就是一个个空间通道。
如果我们能够将裂缝撑大到一定程度，就形成了一个虫洞，飞船就可以进入虫洞实现超光速飞行。可以瞬间离开太阳系到达几光年，几十光年甚至几百光年外的宇宙深处，这样就可以躲开降维打击。
降维打击要实现攻击必须要进入到更高一级的维度才行，也就是说要想对三维世界进行降维打击，必须要从四维空间实施才行，因此这样的武器使用的时候是在四维空间进行的，而人类要想阻止降维打击，也可以进入四维空间，对空间和时间进行重组，避免二维化的过程。或许我们直接在四维空间摧毁这个维度武器。
不过，进入高维空间可比穿越虫洞难多了，超光速飞行只是应用了空间的概念，而维度则是空间和时间的结合体，时间远比空间要神秘和难以理解，人类想要真正实现能够自由进入四维空间，恐怕要达到宇宙中的高级文明那个程度才行，如果宇宙文明的等级是四个，而人类现在最多也就是0.757级，连一级还不到。
要问宇宙中最神秘强大的天体是什么？那一定是黑洞。在我们的认识里，黑知是引力超强的天体，它的吞噬能力可以吞噬任何物质，可以做到扭曲时间和空间。黑洞的周围没有任何物质，光经过的时候也会被黑洞吞噬，强大的黑洞甚至可以吞噬恒星。
降维攻击也是一种维度武器，它也属于物质的范畴，我们可以利用黑洞强大的吞噬能力，将时间和空间进行扭曲，利用黑洞制造出一片死域，将降维武器直接吞噬到黑洞里面，或者我们也可以通过科技手段将整个地球转移到黑洞里面避难。
降维攻击虽然是一种直接作用于三维世界的强大武器，但它仍然没有逃离科学的范围，只要是科学就有应对的办法，相信未来如果真有这么一天，人类遭遇到降维打击，那个时候人类文明也非常强大，我们也可以有应对的方法。
假如出现这种情况，人类应该团结起来，这样才能获得战争的胜利。如果人类不团结起来，到最后肯定是死路一条。 不要迷失。如果遭到降维打击，最最重要的是不要迷失自己，要是自己都怀疑自己，那么可能真的就无法挽救了。 这个时候应该集中所有的人类，然后大家一起想办法。以上就是经典短篇微小说文章《如果地球遭到定律武器打击-引力随时间递增，作为个体如何有效延长生存时间》的全部小说内容，阅读诗歌陶冶情操，提升写作和表达水平，关注本站每日分享更多爱情小说，青春校园，都市言情，故事新编，微小说，纯真年代，短篇小说文章。以樱花为题写一篇小说
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