地球动静的问题，在人类历史上曾有长期的争论。从古希腊到我国古代， 都有两种对峙的观点：地静说和地动说。其中，我国的盖天说、浑天说和古 希腊的托勒密的地心说，都是属于地静说的。而我国庄子（约公元前 369～ 前 286 年）、李斯（？～公元前 208 年）和《尚书纬·天命苞》的作者以及 古希腊阿尔斯塔克、波兰哥白尼等的观点，属于地动说。地静说认为，大地 是宇宙的中心，是静止不动的，天空的日月星辰，都围绕着大地（地球）转； 地动说与此观点相反，则认为太阳是宇宙的中心，地球围绕着太阳转。随着 人们对于天体运动认识的不断深入，以后地动说又有了进一步的发展，认为 太阳也不是宇宙的中心，太阳和包括它的家族成员的太阳系，都是又围绕着 银河系的一个中心——银心，也在做环绕运动……宇宙是没有中心的。 地球绕太阳旋转，具体又是如何“跑”呢？人们通过长期观测研究，了 解到主要有两种形式的运动：地球的自转和在自转基础上的围绕太阳的公 转。 1.绕着地轴转——地球自转 从电视上，人们常常会欣赏到这样一个镜头：一个花样滑冰运动员，突 然把左脚尖支起，抬起右脚，扭身一转，顿时会绕自身的“轴”飞快地旋转 起来…… 我们人类所居住的地球，也有像滑冰运动员一样的本领，以南北地轴为 轴，自西向东做自转运动。其转速之快，比火车（每小时 60 公里计）要高 28 倍。地球的这种旋转方式，人们称其为“地球自转”。地球自 转一周的时间约 24 小时（精确地说是 23 小时 56 分 4 秒），也就是一昼夜。
（1）免费太空游
人类在地球上，不管你出门还是在家呆着，你都会天天享受着免费的太 空之旅。因为地球无时无刻都在带着你在太空中做自转（还有公转）运动。 而且除南北两极外，其速度都是比较高的。可“坐地日行八万里”以上。地 球用这么高的速度进行自转，带我们去太空中旅行，为什么人们并没有感觉 出来呢？我们不妨就拿坐火车做比喻吧。当你乘一列飞快的火车向窗外看 时，会感到铁路旁边的树木、农田、工厂、房舍都在向后奔跑，如果不是因 为火车的震动和颠簸，真不会觉得火车在前进哩！地球在自转的时候，我们 和地球上所有的山林、田野、房屋和空气等，自然也都在跟着地球在做“旅 行”运动了。因为地球几乎是在真空中运行，运动时又受不到任何摩擦和阻 力，所以运动非常平稳，以至我们感觉不出地球在转动，反以为太阳、月亮 和星星都在围绕着地球转动呢。
（2）“瞧着”地球自转
有一种科学实验，能让你亲自瞧着地球在做自转运动。这个有名的实验， 就是傅科摆实验。这个实验最早是由法国物理学家傅科（1819～ 1868 年）于 1851 年在巴黎的一个大厅里首次做的。这套装置，主要是一根 长度为 200 英尺的细绳，末端悬吊一个 60 磅重的铁球，做成一个单摆。铁球 下装一细针，球摆动时，针可在地面铺的沙层上划出记号。由于地球自转， 地面的沙层盘可以随地球的旋转而旋转，因而可看见摆动面对于方位盘不断 地改变方向。摆的旋转方向，在北半球是顺时针的；在南半球是反时针的。 摆的旋转周期在两极是 24 小时；在赤道上傅科摆不旋转。在巴黎，每小 时偏 11°多，每 32 小时偏转一周（360°）。不同纬度上，摆动平面每小时 偏转的角度 a 等于地球每小时自转的速度与所在纬度正弦的乘积，其公式 为：? =15°×siny（y为所在地的纬度，? 的单位为度）。如北京的y=39 °54＇，可计算出北京傅科摆每小时的偏转角度为 9.6°。在北京天文馆的 大厅里装有一个我国自制的“傅科摆”，可供人们观察地球自转之用。如果 你到北京旅游，请一定不要错过这个观赏的机会。
（3）地球自转速度
地球自转速度，有两种表示方法： 角速度：单位时间内，地球上某一地点转动的角度，称作“角速度”。 大小用角度值表示。角速度与该地点的地理纬度和海拔高度都没有关系。地 球一昼夜（粗算 24 小时）旋转一周，即 360°，所以每小时转动 15°，每分 钟转动 15 角分，每秒钟转动 15 角秒。 线速度：地球自转时，地表面上任意一点的速度，叫“线速度”。即该 点在单位时间内所转动的弧线长。单位用米/秒表示。这个弧线长和地球纬线 的方向是一致的。线速度的大小，和各地的地理纬度及测点的海拔高度都有 很大的关系。一般来说，纬度越低，线速度越大；纬度越高，线速度越小。 海拔越高的地点，线速度越大；反之，越小。海拔高度相同的地点，在赤道 上线速度最大，两极最小。地面任意点的线速度可用公式 465cos? 米/秒来 计算（? 为任意点的地理纬度）。例如，赤道上的线速度为：465cos0°米/ 秒＝465 米/秒，即赤道上一个点，24 小时可运行 40000 多公里。通过此公式， 可以求出纬度 30°、60°、90°（两极）各处点的线速度分别为 403 米/秒、 233 米/秒和 0 米/秒。北京的地理纬度是北纬 39°54＇，线速度为 356. 7 米/秒。也就是说，北京的居民即使原地不动，其实他们随地球运动的速度比 声音的传播速度还快。
（4）地球在放慢“脚步”
地球的自转速度，仔细观察，有逐渐变慢的趋势。有人对珊瑚的年轮和 日轮研究后发现，在 4 亿年前，一年有 400 天；而在 3.2 亿年前，一年减到 了 380 天；现在每年是 365 天多点儿。可见古时与现在比，地球转速在微妙 的放慢了。当然，这个变化是极其缓慢的，大约每百年只减慢 0.1％秒。变 化产生的因素很多，海底扩张，地幔岩流上升，加大了海陆地壳的物质负担 就是一例。此外，海水的潮汐变化以及大气、岩石彼此摩擦消耗了地球转动 能量等因素，也不可忽视。
（5）地球自转带来的影响
地球自转，产生了昼夜更替。 由于地球是不透明的，任何时候，只能有一半向着太阳，而另一半背着 太阳，这样就有了昼夜的区别。昼半球与夜半球之间的界线，称做“晨昏线”。 由于地球不停地自转，任何地点都有白昼和黑夜的“交替”。如果没有地球 自转，这种昼夜交替的现象就不存在了，向阳的一半地球将永远是白昼，背 阳的一半地球将永远是黑夜。那时的地球面貌、将不会是今日地球这个样子， 自然条件会恶劣不堪。有了昼夜交替现象，地表大气温度可以有节奏地进行 调节，地球上的生物才得以生存，地球上许多过极的自然现象得以扼制。 地球自转使地表水平运动物体产生偏转。由于地球自转北半球运动物体 向右偏，南半球运动物体向左偏，偏转力的大小，用科里奥利力 D 公式来表 示： D=2vwsin? ? 式中，D 代表地转偏向力，即“科里奥利力”；V 为运动物体的速度；W 为地球自转的角速度；? 为运动物体所在纬度。从 D 式中可以看出，一般而 言，纬度愈高、科氏力愈大。静止的物体，不受科氏力影响。由于地球自转 产生地转偏向力，从而引起大气运动、大洋中的海流、大陆上的河流等都产 生偏向。如北半球河流右岸多有冲刷；开始的北风会变成东北风等等。 地球自转，造成全球不同经线上具有不同的地方时间。 一个地方正当正午的时候，距它 180°经线的地方却正当午夜。这说明 地球表面每隔 15°经线，时间相差 1 小时。人们根据这一特点，划定了地球 的时区。全部经度 360°，可划为 24 个时区。以通过英国伦敦格林尼治天文 台的 0°经线为“本初子午线”，各跨东西径 7°30＇，为中时区。东西另外 各 15°经线为东一区、西一区，如此类推，至东西十二时区，即是以 180° 经线为中心的时区。经过国际协议，还把 180°经线定为国际日期变更线（局 部地方有调整）。国际日期变更线的两侧，日期整好相差一天。 线东比线西要减一天。 地球自转，在赤道处形成最大的离心力。 这种离心力，在地球发展史上，对早期塑性态的地球具有很大意义：使 赤道处直径变长，两极处直径变短，形成今日地球两极略扁，赤道略鼓的椭 圆体形态。如按地质学家李四光地质力学观来说，全球的高大山系的形成与 分布特点，还与地球的自转速度的变化有关。
